Дизайн интерьера  Ландшафтный сад  Строительные работы  Каменные работы 

Производство отделочных работ

 
     
Главная
 

Проектирование и расчет подвесных потолков

Проектирование подвесных потолков в зарубежном строительстве начинается с выявления основных требований и факторов, обусловливающих их техническую необходимость или экономическую целесообразность. Подвесные потолки технически необходимы в помещениях, где находится много людей или возникают производственные шумы.

При проектировании подвесных потолков руководствуются общими требованиями:

высота надпотолочного пространства должна отвечать требованиям акустики, быть достаточной для размещения инженерного оборудования и при этом не занижать высоту помещения; каркас и элементы крепления потолка должны выполняться несгораемыми и не подвергаться коррозии; подвесной потолок должен иметь зазор между элементами и пристенным профилем для обеспечения температурного расширения: при длине помещения более 15 м – не менее 15 мм, а при меньших размерах помещения – 10 мм; конструкция потолка должна предусматривать съем лицевых элементов для обеспечения доступа в надпотолочное пространство.

Помимо этого, при проектировании подвесных потолков зарубежные архитекторы основываются на следующих принципах: продукция, выпускаемая фирмой для подвесных потолков, является индустриальной и способна обеспечить разнообразие конструктивных элементов при устройстве подвесных потолков любого типа в зданиях самого различного назначения; индустриальное производство обеспечивает серийное изготовление стандартных элементов различной формы, позволяя варьировать их применение, используя любые архитектурные, технические и физические свойства применяемых материалов в зависимости от требований проекта; применение разнообразных материалов для создания лицевых элементов позволяет предусмотреть при проектировании раскрытие их наиболее ценных в художественном отношении свойств и особенностей, совершенствуя архитектурные формы и качество проектируемых подвесных потолков и интерьеров в целом.

Опыт зарубежной практики проектирования подвесных потолков показывает, что наилучшие решения принимаются в тех случаях, когда к проектированию привлекаются не только архитекторы и конструкторы, но и специалисты смежных специальностей. Анализу подлежат исходные данные, включающие функциональные требования к потолку в соответствии с назначением помещения, архитектурно-композиционные предпосылки и данные по размещению инженерного оборудования.

В состав технического проекта подвесного потолка включают эскизные решения с расстановкой разводок, светильников, анемостатов и решеток, спецификацию изделий и материалов, решение основных узлов и деталей.

В состав рабочих чертежей включают: планы с разбивкой подвесок, планы и разрезы потолка с расстановкой светильников и диффузоров, узлы и детали, спецификацию материалов и норм выполнения всех видов работ с указанием цвета и фактуры лицевых элементов.

Выбор лицевых элементов осуществляется в соответствии с архитектурным замыслом и функциональными требованиями с учетом особенностей рабочей среды и температурно-влажностных условий.

Строительные нормы Великобритании, Германии и США содержат требования, позволяющие произвести выбор материалов для подвесных потолков в зависимости от конструкции перекрытий и этажности здания, требуемой огнестойкости и скорости распространения пламени по подвесному потолку. Обычно лицевые элементы выпускают несгораемыми или трудносгораемыми, они имеют водопоглощение не более 5 %. светоотражение их поверхности не менее 70 %, должны быть достаточно стойки к вибрации и короблению.

В зависимости от высоты помещения и его назначения выбирают размеры лицевых элементов и их фактуру. Трещиноватая фактура минераловатных плит типа Травертон и нерегулярная перфорация листов и панелей больше всего подходят для помещений, предназначенных для отдыха или в случаях необходимости получения нейтрального фона для акцентирования внимания на других деталях.

Регулярная перфорация более уместна в технических помещениях и лабораториях.

Для огнезащитных потолков требуется, чтобы материалы не только препятствовали распространению пламени, но и были теплоизоляционными и плохо проводили тепло в пространство за потолком. Такими материалами являются минераловатные плиты, гипсовые плиты, армированные стекловолокном, стальные перфорированные панели с минераловатным заполнением.

Для помещений с повышенной влажностью, например для бассейнов, применяют элементы из водостойких материалов: алюминиевых сплавов, дерева, пробки, асбестоцемента.

Лицевые элементы для потолков выбирают по частотной характеристике звукопоглощения, чтобы кривая звукопоглощения по форме совпадала с кривой уровня шума в помещении. Если в помещениях преобладают интенсивные шумы в области средних частот, соответственно выбирают материалы, эффективно поглощающие эти шумы. Коэффициент звукопоглощения таких лицевых элементов обычно не менее 0,4 при частоте 500 Гц. В помещениях, где возможны ударные нагрузки, например в спортзалах, лицевые элементы из хрупких материалов не применяют или предусматривают специальные средства защиты от ударов: пружинные крепления подвесок, дополнительные защитные сетки.

В больницах, кухнях, продовольственных магазинах предусматривают применение лицевых элементов из стали или алюминиевых сплавов, покрытых эмалями, или элементы из пластмасс с легко моющимся отделочным слоем.

Проектирование несущей части подвесных потолков в зарубежной практике начинают с расчета подвесок непроходных потолков исходя из допустимого прогиба элементов каркаса, который по стандарту США, например, принимается равным всего пролета. Обычно элементы каркаса рассчитывают по однопролетной схеме на действие равномерно распределенной нагрузки от собственного веса потолка и светильников, если светильники оперты своими бортами по длине на элементы каркаса. Если светильники опираются в отдельных местах на каркас, то последние рассчитывают на сосредоточенную нагрузку от веса встроенных или пристроенных светильников.

Распределение нагрузок, по нормам США, между элементами каркаса принимается в зависимости от конструкции каркаса и вида соединений. В случаях применения двухосных каркасов в двух уровнях и одноосных каркасов считают, что вся нагрузка приходится только на главные его элементы, а в случаях двухосных каркасов, расположенных в одном уровне, осуществляют перераспределение нагрузки на второстепенные элементы.

Допустимые нагрузки на главный элемент каркаса в зависимости от его вида и профиля, Н

Вид каркаса

в одном уровне

в двух уровнях

Легкий

74

30

Средний

179

51

Тяжелый

238

119

Легким считают каркас, в ячейки которого уложены акустические лицевые элементы, средним – каркас, на который предусмотрено опирание, помимо лицевых элементов, легких светильников и воздухораспределителей, тяжелым – каркас, несущий светильники с большой массой и другие функциональные инженерные элементы. Кроме того, все виды каркасов, выпускаемых фирмами, подразделяются на два класса: одни предназначены для обычных потолков, другие для огнезащитных и поэтому их проектируют с профилем увеличенного сечения и податливыми стыками.

Элементы каркаса, имеющие ослабленные сечения за счет вырезов отверстий для стыкования или крепления подвесок, проверяют дополнительным расчетом на прогиб. Если профили каркаса при расчете их на нагрузки с учетом опирания светильников не проходят по условиям деформативности, то тогда предусматривают дополнительные подвески по углам светильников.

Расчет подвесных потолков, сблокированных с передвижными перегородками, осуществляют с учетом вертикальной нагрузки от домкратов и горизонтальных нагрузок, действующих параллельно плоскости потолка в момент трансформации перегородок.

Следует отметить, что нормы проектирования, действующие в США, Германии и других капиталистических странах, предусматривают расчет подвесных потолков в зависимости от всех факторов, обусловливающих их применение с учетом функционального назначения. Изменение нагрузок, связанное с функциональным использованием потолков, влияет на изменение некоторых размеров элементов каркаса при его проектировании. Например, шаг подвесок принимают равным 1,2 – 1,5 м, а иногда при проектировании потолков из легких элементов он может быть увеличен до 2 – 2,2 м (по нормам Нидерландов).

Все фирмы, изготовляющие конструкции подвесных потолков, помещают в своих проспектах подробные табличные или графические данные для подбора сечения каркасов и подвесок, в зависимости от их шага и нагрузок.

Проектирование подвесных потолков с учетом различных функций осуществляют фирмы всех стран. Например, подвесные потолки могут служить устройствами распределения систем вентиляции и кондиционирования, обеспечивать возможности трансформации помещений с помощью сборно-разборных перегородок и экранов. В этих случаях фирмы предусматривают применение не только специальных потолочных элементов и дополнительных звукопоглощающих, паро- и звукоизолирующих материалов, но и использование инженерных устройств, таких как диффузоры различных типов (центрические, щелевые), сплинкерных, слаботочных (сигнальные, информационные) и других приборов.

Поскольку размещение этих устройств проектируют в видимой части потолка, то они активно влияют на его декоративно-архитектурные свойства.

Выполнение декоративных функций зарубежные проектировщики достигают в основном подбором лицевых элементов и расположением светильников и вентиляционных решеток в соответствии с архитектурным замыслом, увязывая лицевую отделку потолка с отделкой всего интерьера. Архитекторы зарубежных фирм для повышения выразительности подвесных потолков часто используют полки каркасов, открытые снизу, располагая их в зависимости от вида каркаса параллельно друг другу или взаимно перпендикулярно, создавая на потолке рисунок в виде полос или образуя квадратные или прямоугольные ячейки.

Решение акустических задач включает круг вопросов, связанных со звукопоглощением и звукоизоляцией. Большинство подвесных потолков в зарубежной практике проектируют звукопоглощающими, так как они способствуют созданию надлежащих условий слухового восприятия и снижению уровня шума.

Звукопоглощение прежде всего обеспечивают за счет использования свойств материалов лицевых элементов и имеющейся перфорации. Но не все материалы лицевых элементов позволяют добиться требуемого звукопоглощения, поэтому предусматривают использование дополнительных средств в виде звукопоглощающих прокладок, которые заделывают в потолочные элементы на заводе при их изготовлении или укладывают с тыльной стороны элементов при монтаже.

Зарубежные проектировщики, учитывая, что степень звукоизоляции в значительной мере зависит от воздушного шума, проходящего в горизонтальном направлении из помещения в помещение, повсеместно предусматривают изоляцию примыкающих конструкций и звукоизолирующие экраны. Последние в надпотолочном пространстве предусматривают во всех случаях проектирования трансформирующихся перегородок связанных с подвесным потолком.

Выполнение вентиляционных функций осуществляют за счет подачи и распределения свежего или кондиционированного воздуха. При проектировании подвесных потолков зарубежные архитекторы предусматривают встроенные решетки и диффузоры, модуль которых обычно кратен модулю стандартных потолочных элементов.

Развитие систем кондиционирования воздуха привело к эволюции решеток и потолочных диффузоров, преобразовав их в щелевые устройства специального типа.

Зарубежные проектировщики для создания вентилируемых подвесных потолков используют два варианта подачи воздуха, поступающего в надпотолочное пространство с некоторым избыточным давлением: через перфорационные отверстия в потолочных изделиях, рассеивающие воздух, и через щелевидные отверстия, размещаемые по кромкам потолочных изделий, из которых воздух выходит под повышенным давлением в виде направленных вниз струй. В этом случае может также предусматриваться использование скрытых щелевидных рассеивателей воздуха с приспособлениями для регулирования скорости воздушного потока, которые легко размещаются в конструкциях потолков, лицевыми элементами которых служат крупногабаритные плиты. В таких потолках предусматривают сквозные отверстия, занимающие 2 – 3 % общей площади потолка.

При обоих вариантах подачи воздуха, ставшими традиционными, надпотолочное пространство герметизируется для создания над потолком избыточного давления, равного 0,002 МПа, при котором исключается необходимость устройства и разводки воздуховодов.

При проектировании вентилируемых подвесных потолков за рубежом предусматривают также подачу воздуха через вентилируемые встроенные светильники, специальные профили каркаса, а также через зазоры, оставленные между лицевыми элементами и профилями каркаса. Учитывая, что воздух, проходя через вентилируемые элементы подвесных потолков, распространяется равномерно по всей площади потолка, образуя слой, медленно двигающийся вниз и нагревающийся до комнатной температуры, проектировщики одновременно решают проблему использования наружного воздуха без специального подогрева.

Кроме того, зарубежные фирмы к преимуществам вентилируемых подвесных потолков относят незапыляемость их поверхности благодаря подаче воздуха с избыточным давлением через конструкцию потолка.

Выполнение отопительных функций достигается размещением в надпотолочном пространстве приборов радиационного лучистого отопления с водяным, паровым, воздушным или электрическим нагревом. Трубы водяного и парового отопления в зарубежном проектировании обычно используют в качестве несущих элементов каркаса, так как непосредственный контакт труб с лицевыми элементами улучшает теплоотдачу потолка в целом. Систему отопления подвесных потолков обычно используют в летнее время для охлаждения помещения. При проектировании отапливаемых подвесных потолков учитывается зависимость между температурой нагреваемой воды и высотой помещения. Проектные нормы Великобритании, например, предусматривают, что при высоте помещения 2,5 м температура воды должна быть не менее 66 °С, а при высоте 3,3 м – 76 – 93 °С. Температура воды при охлаждении помещения в летнее время во избежание конденсата должна быть на 1 °С выше температуры точки росы.

Проектировщики зарубежных фирм к преимуществам подвесных потолков с приборами радиационного лучистого отопления относят равномерность нагрева помещения, связанную с лучистой энергией; отсутствие в помещениях сквозняков, объясняемое снижением количества рециркуляционного воздуха; отсутствие шума и возможность освобождения стен от радиаторов и труб.

Такие потолки не проектируют для помещений с повышенной влажностью воздуха и высоким коэффициентом воздухообмена, а также в случаях, если потолки оснащены большим количеством осветительной арматуры.

Благодаря устройству подвесного потолка с лучистым отоплением в проектируемом помещении можно снизить теплопотери через перекрытия, однако в большинстве случаев этим фактором при расчетах пренебрегают в запас теплоизоляционной способности кровельного покрытия. Поскольку подвесной потолок разделяет внутреннее пространство помещения на два объема, существует опасность появления конденсата, особенно в помещениях с высокой влажностью воздуха, например в плавательных бассейнах.

Поэтому при проектировании плавательных бассейнов зарубежные проектировщики учитывают возможность появления конденсата на лицевых элементах подвесного потолка в случаях, если кровельное покрытие бассейна недостаточно утеплено и температура над потолком приближается к точке росы. Конденсат также может образовываться над подвесным потолком в результате проникновения водяных паров снизу из помещения или сверху через кровлю. При проектировании в таких случаях предусматривают устройство пароизоляции в подвесном потолке, а если ее недостаточно, то дополнительно осуществляют вентиляцию надпотолочного пространства.

В зарубежной практике устройство подвесных потолков с отоплением при помощи лучистой энергии считают особенно эффективным в зданиях с холодным чердаком, в этих случаях предусматривают укладку утеплителя, который одновременно обеспечивает звукопоглощение.

Выполнение огнезащитных функций обеспечивают проектированием потолков с лицевыми элементами из трудносгораемых и несгораемых материалов. Подвесные потолки со сгораемыми материалами в зарубежном строительстве не применяют, так как страхование от пожара зданий с такими потолками не производят совсем или осуществляют на невыгодных условиях.

При проектировании огнезащитных потолков с пределом огнестойкости более 1 ч предусматривают использование специальных декоративно-акустических материалов, воздухораспределителей и решеток, снабженных стальными крышками на плавких шарнирах; светильников, выполненных из огнезащитных материалов и располагаемых в специальных коробах.

Проектирование и порядок испытания конструкций огнезащитных потолков в зарубежном строительстве строго регламентированы стандартами, например БС 476 (Великобритания), АСТМ Е-119 (США), Джис 1304 (Япония), ДИН 4102 (Германия), ФДП-92-201 (Франция), Сне 0248.20 (Швеция) и др. Кроме того, при проектировании огнезащитных подвесных потолков учитывают классификацию материалов по возгораемости, которые в США по стандарту АСТМА-1186 делятся на четыре класса (А, В, С и Д), или скорости распространения пламени по поверхности, по стандарту США АСТМ Е-84 и Великобритании БС 476 она включает пять классов.

В зарубежных странах при проектировании огнестойких подвесных потолков их рассматривают как возможный огнезащитный экран по отношению к несущим конструкциям покрытий и перекрытий здания.

Крепление передвижных сборно-разборных перегородок с помощью подвесных потолков зарубежные фирмы проектируют в зданиях, где необходима частая трансформация внутреннего пространства. Это решается относительно просто, если крепление потолочных элементов проектируется с помощью так называемой открытой системы подвесок или если монтаж потолка предусматривают из крупногабаритных элементов, позволяющих осуществить крепления перегородок. В тех случаях, когда по архитектурным соображениям требуется непрерывная плоскость потолка и верх сборно-разборных перегородок закрепить трудно, так как отсутствуют врезные детали, укрепляемые на поверхностях потолков, тогда применяют блочные системы, которые предусматривают крепление сборно-разборных перегородок и стык с элементами потолков конструктивными средствами, простыми' и надежными в эксплуатации.

Несущие конструкционные части такой потолочной системы проектируют из унифицированных узлов, обеспечивающих четкую и устойчивую фиксацию как перегородок, так и вертикальных стоек, на которые навешивают перегородки или невысокие экраны.

Иногда предусматривают использование стоек только в целях устройства электропроводки для освещения рабочих мест, для подключения средств связи и других видов оборудования. При проектировании комплексных систем "сборные подвесные потолки плюс сборно-разборные перегородки" некоторые зарубежные фирмы предусматривают установку вставок-экранов в виде декоративно-художественных элементов или даже декоративных растений, цветом которых смягчают строгость интерьера, выполненных целиком из унифицированных стандартных элементов заводского производства, применяемых для всей системы.

Выполнение инженерных функций предусматривают, проектируя размещение на поверхности потолков специальных инженерно-технических устройств и приборов. При проектировании подвесных потолков пространство, образующееся между поверхностью потолка и плитой перекрытия, проектировщики зарубежных фирм используют для прокладки значительного числа различных проводок, а поверхность потолка – для размещения выводов энергетических коммуникаций и каналов связи, к которым проектируют подключение сигнализационных приборов (противопожарных датчиков, телевизионных камер и др.), информационных, сплинкерных и других устройств. Внешний вид подобных технических устройств и приборов иногда существенно влияет на внешнее оформление и решение подвесного потолка, что учитывается при проектировании.

Следует отметить, что проектированию сборных подвесных потолков в зарубежном строительстве уделяют большое внимание.

Проектные фирмы тесно связаны с фирмами – поставщиками продукции или являются их дочерними предприятиями.

Реклама