BIM-проектирование вентилируемых фасадов представляет собой современный подход к проектированию и строительству, который основывается на использовании информационного моделирования зданий (Building Information Modeling). Этот метод позволяет значительно повысить эффективность и точность проектирования, а также улучшить качество и сроки выполнения работ.
Вентилируемые фасады — это конструкции, которые обеспечивают наружную защиту здания, а также способствуют улучшению его тепло- и звукоизоляционных характеристик. Они представляют собой двойную оболочку, где между внешней облицовкой и стеной здания создается зазор, обеспечивающий естественную вентиляцию. Этот зазор позволяет удалять влагу и избыточное тепло, предотвращая образование конденсата и увеличивая долговечность фасадной системы.
Использование BIM-технологий в проектировании вентилируемых фасадов начинается с создания трехмерной модели фасада. Эта модель включает в себя все элементы фасада, такие как облицовочные панели, металлические каркасы, утеплительные материалы и системы креплений. BIM позволяет проектировщикам визуализировать каждый компонент фасада, определять его взаимосвязи с другими элементами здания и оценивать их влияние на общую архитектурную концепцию.
Одним из значительных преимуществ BIM является возможность определения точных размеров и параметров всех элементов, что существенно снижает риск ошибок при изготовлении и монтаже. Кроме того, BIM обеспечивает возможность анализа различных сценариев (например, технологичность при сборке и т.д.), а также позволяет делать расчеты по экономическим затратам и выбору самых эффективных и устойчивых материалов.
Еще одной важной функцией BIM-проектирования является его способность к интеграции различных дисциплин работы. Архитекторы, инженеры, строители и другие специалисты могут совместно работать в одной модели, что способствует более эффективному и продуктивному сотрудничеству. Это особенно важно при проектировании сложных фасадных систем, где необходимо учитывать многообразие материалов и технологий.
К тому же, применение BIM в вентилируемых фасадах позволяет организовать более упорядоченный процесс проектирования. Все изменения, внесенные в модель, автоматически обновляют всю проектную документацию, что значительно облегчает работу и помогает избежать дополнительных затрат времени и ресурсов на редактирование.
BIM-проектирование вентилируемых фасадов открывает новые горизонты в архитектуре и строительстве, позволяя создавать более качественные, надежные и эффективные строительные решения. Этот подход не только улучшает процесс проектирования самих фасадов, но и в целом повышает уровень управления проектами, что особенно актуально в условиях современного рынка.
Проектирование навесных вентилируемых фасадов начинается с оценки условий эксплуатации. При разработке раздела КМ (КМД) инженеров в первую очередь интересует ветровая и гололедная нагрузка на здание. Она нормируется ҚР ҚЖ 2.04-01-2017 / СП РК 2.04-01-2017 ҚҰРЫЛЫС КЛИМАТОЛОГИЯСЫ / СТРОИТЕЛЬНАЯ КЛИМАТОЛОГИЯ. Гололедный район определяется по результатам наблюдений за гололедом на метеорологической сети Казгидромета за период с 1971 по 2011 г.
Прочностной расчет конструкции и облицовки вентилируемого фасада
Прочностной расчет конструкции вентилируемого фасада является одним из ключевых этапов проектирования, который позволяет гарантировать надежность и безопасность здания. Этот процесс включает в себя анализ различных факторов, влияющих на прочность и устойчивость фасадной системы, а также оценку материалов и их характеристик.
Первым шагом в проведении прочностного расчета является определение нагрузки, которая будет действовать на фасад. Это могут быть как постоянные нагрузки, такие как вес облицовочных материалов и утеплителей, так и временные нагрузки: ветер, снег, дождь и динамические нагрузки, вызванные сейсмическим воздействием. Важно точно рассчитать эти нагрузки и учесть их в проекте.
После этого проектировщики анализируют выбранные материалы, используемые для изготовления конструкции. Каждый материал имеет свои характеристики прочности, жесткости и гибкости, которые необходимо учитывать. Например, при использовании алюминиевых или стальных профилей для каркаса фасада следует обращать внимание на их несущую способность и коррозионную стойкость.
Одной из наиболее распространенных методик для выполнения прочностного расчета является конечный элементный анализ (FEA). Эта методика позволяет разбить сложную геометрию фасада на более простые элементы, что упрощает расчет. При помощи специализированного программного обеспечения можно смоделировать различные нагрузки и оценить деформации, перемещения и напряжения в каждой точке конструкции.
Также важным аспектом является анализ соединений между различными элементами фасада. Крепежные детали, такие как анкеры и заклепки, должны быть рассчитаны на прочность, чтобы предотвратить разрушение конструкции. Это включает в себя оценку как статических, так и динамических нагрузок, которые могут воздействовать на соединения в процессе эксплуатации.
После завершения расчетов, результаты должны быть документированы и, при необходимости, проведены дополнительные испытания на образцах материалов и соединений. На основе данных расчетов проектировщики могут вносить коррективы в конструкцию, выбирая более прочные или максимально эффективные решения.
Крайне важно обратить внимание на требования национальных и международных норм и стандартов строительства, так как они содержат предписания касательно прочностных характеристик конструкций, которые необходимо учитывать в процессе проектирования.
Таким образом, прочностной расчет конструкции вентилируемого фасада представляет собой многостадийный процесс, включающий в себя оценку нагрузок и характеристик материалов, применение современных методик анализа, а также соблюдение нормативных требований, что в конечном итоге обеспечивает безопасность и долговечность фасадных систем.
Для зданий со сложной архитектурой или зданий повышенной высотности обтекание ветра моделируется аэродинамической трубе или в расчетным методом в автоматизированных программных комплексах.
И самым важным критерием эксплуатации для большой части территории республики Казахстан является сейсмическая активность. В соответствии с ҚР ЕЖ 5.06-19-2012 / СП РК 5.06-19-2012 АУА САҢЫЛАУЫ БАР АСПАЛЫ ҚАСБЕТТЕРДІ ЖОБАЛАУ ЖӘНЕ МОНТАЖДАУ / ПРОЕКТИРОВАНИЕ И МОНТАЖ НАВЕСНЫХ ФАСАДОВ С ВОЗДУШНЫМ ЗАЗОРОМ вентилируемые фасады могут применяться в районах с сейсмичностью 7, 8 и 9 баллов при условии проверки расчетом несущих элементов с учетом воздействия сейсмических нагрузок по СНиП РК 2.03-30-2006, либо при наличии на данные элементы конструкций положительного заключения по натурным сейсмическим испытаниям, проведенным в лицензированных научно-исследовательских институтах.
