Кинетический фасад и дождь: как динамический жалюзийный экран работает с ветровым дождём, дренажом полости и влагой

Дождь — это нагрузка, о которой кинетический жалюзийный фасад спрашивают чаще всего и прописывают в тендере реже всего. Затенение, ветер и кинематика описаны подробно, а воду обычно оставляют на фразу «экран не является линией водонепроницаемости» — верную, но недостаточную. Кинетический фасад — то же, что динамический фасад или экран с подвижными ламелями, — меняет то, сколько воды доходит до стены, добавляет полость, которой раньше не было, и создаёт путь дренажа, который должен работать 25 лет в климате, где пыль сменяется ливнями.

В этой статье разобрано, что происходит с водой на кинетическом фасаде: сколько косого дождя задерживает экран с 76 % глухого сечения, сколько проходит сквозь него и в каком положении ламелей, как дренируется и проветривается полость, почему стена за экраном всё равно должна быть испытанным гидроизоляционным контуром и чем отличается деталировка в странах Залива и в Восточной Африке. Материал продолжает статью о ветровых нагрузках, последовательность монтажа и регламент обслуживания и использует тот же контекст: 45 °C, SBC и Mostadam.

Что кинетический фасад реально делает под дождём?

Он перехватывает, отклоняет и сбрасывает воду — и делает всё это без герметизации. Экран из алюминиевых ламелей стоит в 100–300 мм перед настоящей оболочкой здания. Дождь приходит с горизонтальной составляющей скорости, ударяется о ламели, стекает по их поверхности и капает с нижней кромки в полость, где лоток и водоотводящая щель на каждом этаже выводят воду наружу.

Различие, важное для спецификации, — между экраном и контуром. Герметичный контур — остеклённая или панельная стена за экраном — рассчитан на водонепроницаемость под испытательным давлением. Экран рассчитан на то, чтобы сбросить основную массу воды и принять, что часть пройдёт сквозь него: это ровно принцип вентилируемого фасада. Относиться к кинетическому экрану как к линии водонепроницаемости — самая частая ошибка в спецификациях, и она проявляется в первый же серьёзный ливень.

Работают два свойства решётки ламелей. Первое — сплошность: при ламелях 150 мм с шагом 190 мм экран в покое на 76 % глухой, то есть три четверти проекции — металл, а не просвет. Второе — инерция капель. Дождь, гонимый со скоростью 10–20 м/с, гораздо хуже поворачивает за угол через 24-процентный просвет, чем воздух: значительная часть воды, которая геометрически прошла бы в отверстие, ударяется о следующую ламель и сбрасывается вниз. Поэтому фактическое проникание ниже, чем следует из одной лишь доли открытой площади.

Сколько ветрового дождя задерживает жалюзийный экран?

Начнём с воды, которая приходит. Интенсивность дождя задают в миллиметрах в час на горизонтальную поверхность, и 1 мм/ч — это просто 1 литр на квадратный метр в час; удобное тождество, которое делает расчёт мгновенным. В верхней трети высотного здания ветровой дождь на фасаде обычно достигает 0,8–1,5 крат от горизонтальной интенсивности на уровне земли, а на открытом углу приближается к 2 крат, потому что поток ускоряется вокруг ребра. Значит, ливень в 100 мм/ч может предъявить западному углу эквивалент 150–200 л/м² в час.

Честное чтение этой таблицы даёт важный вывод: пассивный кинетический экран защищает хуже всего именно тогда, когда дождь сильнее всего, потому что тот же ветер, который гонит дождь, открывает ламели. В покое экран — настоящий щит; при 90° он ближе к грубому фильтру. Это не дефект, а физика ветрового привода; подробно это разобрано в статье о приводах. Но именно поэтому стена за экраном должна быть детализирована как настоящая линия водонепроницаемости.

Теперь дренаж, и здесь цифры успокаивают. Возьмём модуль шириной 1,0 м при ливне 100 мм/ч с экраном в покое: приходит около 100 л/ч, до полости доходит 15–25 л/ч. Непрерывная дренажная щель 10 мм на этом метре при напоре всего 10 мм пропускает около 9 500 л/ч — примерно в 400 раз больше нагрузки. Засорение, а не сила ливня, — вот что затапливает полость. Спроектируйте щель так, чтобы её не могли перекрыть ламель, крепёж или строительный мусор, и гидравлическая задача исчезает.

Как должна дренироваться полость за кинетическим фасадом?

По четырём правилам: задайте глубину, поставьте лоток на каждом этаже, дайте полости дышать и не ставьте противопожарную перемычку на пути воды. Полость между кинетическим экраном и стеной за ним по умолчанию имеет глубину 100–300 мм: этого достаточно для кронштейнов, компенсации отклонений и движения воздуха. Это та же полость, что и в обычном вентилируемом фасаде, и у неё те же три задачи — отводить, проветриваться и не превращаться в дымоход.

• Лоток и щель на каждом этаже: профилированный алюминиевый или нержавеющий лоток собирает воду, стекающую по полости, и сбрасывает её через щель 10 мм; нельзя допускать, чтобы вода одного этажа падала на следующий.
• Защита щели: перфорированная сетка от насекомых и мусора, которая не задерживает пыль, — в странах Залива пыль, превратившаяся в грязь, обычная причина засора.
• Проветривание: открытые швы сверху и снизу каждого отсека, чтобы полость высыхала после ливня; полость, которая не сохнет, держит мокрой изоляцию простенка.
• Перемычка, которая не мешает воде: перемычка класса A2 глубиной 100–200 мм, обжатая на 25–50 %, у каждой плиты по EN 13501-1, детализированная так, чтобы перекрыть полость от огня, но не запрудить воду.
• Никаких капиллярных путей: разрывайте любой непрерывный зазор уже 6 мм через полость; кончик ламели, почти касающийся кронштейна, удержит воду поверхностным натяжением.
• Доступ для чистки: каждая водоотводящая щель должна быть достижима с люльки или с верёвки, потому что полость настолько хороша, насколько чиста её самая грязная щель.

Почему стена за экраном всё равно должна быть линией водонепроницаемости?

Потому что часть года экран открыт на 62 %, и потому что щит, сбрасывающий 70–80 % воды, всё равно отдаёт 20–30 % — при давлении ветра до 45 м/с — на то, что стоит за ним. Стеной за экраном в большинстве кинетических проектов служит модульный светопрозрачный фасад, и его нужно задавать, детализировать и испытывать точно так же, как если бы экрана не было. Его швы, дренаж и выравнивание давления описаны в статье о дренаже модульных фасадов; цифры ниже должны быть в тендере независимо от экрана.

Есть практическое взаимодействие, которое стоит назвать. Экран снижает дождевую нагрузку на стену, но одновременно снижает давление ветра на неё в поле и меняет местные зоны затенения и отсоса. Не используйте экран как повод снизить испытанный класс стены: используйте его для продления срока службы и для того, чтобы стекло оставалось чище, — в пыльном климате это уже экономия на обслуживании.

Как режимы дождя в Заливе и Восточной Африке меняют деталировку?

Потому что вода в этих двух регионах приходит по-разному. Залив — сухой регион с яростными дождями: существенно меньше 150 мм в год, но короткими конвективными залпами по 50–100 мм/ч, часто после пыльной бури. Восточная Африка получает примерно 800–1 500 мм в год за два сезона дождей, с длительными периодами по 10–30 мм/ч и высокой влажностью. Механизм на экране один и тот же; меняется то, что забивает дренаж и что в нём вырастает.

В случае Залива есть подвох, который ловит проекты: пыль приходит сухой, дождь приходит после неё, а смесь высыхает в твёрдую корку на кромках ламелей и в водоотводящих щелях. Решение не в том, чтобы сделать щель шире, а в цикле чистки: промыть экран и прочистить щели до сезона шквалистых дождей и ещё раз после первого ливня. В Восточной Африке эквивалент — размер щели, терпимый к органике, и полость, которая высыхает за сутки: полость, остающаяся влажной весь сезон дождей, покажет это на панелях простенка и, в конечном счёте, на воздухе в помещении.

Какие детали по влаге и коррозии определяют срок службы?

Вода сама по себе не враг; враг — стоячая вода плюс хлориды плюс разнородный металл. Алюминий с целым анодным оксидом стоек в обоих регионах, но только там, где деталировка держит воду в движении, а металлы — врозь. Приведённый ниже подбор используется во всей кинетической линейке и следует классификации воздействий из руководства по прибрежным воздействиям.

• Ламель: профиль 6063-T5, хорда 100 / 150 / 200 мм, 24 % открыто в покое и 62 % при 90°, на герметичных осях из нержавеющей стали с возвратными пружинами.
• Покрытие: анодирование AA25, оксид 5–20 мкм, 200–500 HV, ΔE ≤ 2,5 — интегральный оксид, который не отслаивается и не повреждается промывкой; поставляется через нашего партнёра по анодированию в Гуандуне.
• Изоляция: EPDM или эквивалент между алюминием и каждым крепежом из нержавеющей стали; в мокрой хлоридной полости недопустим контакт алюминия с алюминием.
• Дренажная фурнитура: лотки и защита щелей из той же группы, что крепёж: A2 при C3/C4, A4 при C5.
• Герметики: нейтральный силикон там, где полость примыкает к стене, с геометрией шва по статье о швах и герметиках.
• Срок службы: 25 лет и более для системы ламелей и осей; только элементы дренажа имеют более короткий цикл замены.

Как проверяют работу с дождём до выхода на площадку?

На образце, который включает экран, полость и стену вместе, потому что вода находит путь именно в сопряжениях. Экран, испытанный отдельно, доказывает лишь, что ламели сбрасывают воду; экран, испытанный вместе с полостью, лотком, перемычкой и стеной, доказывает работоспособность узла. Программа и стоимость те же, что в статье об испытаниях: образец 3,0 × 8,0 м с возвратом 1,5 м, 12–20 недель и 0,5–1,5 % стоимости пакета.

Две проверки на площадке завершают работу и почти ничего не стоят. После первого настоящего ливня на готовом фасаде откройте смотровой элемент и посмотрите на лоток: он должен быть в разводах, но не полон. И сфотографируйте каждую водоотводящую щель при сдаче, чтобы у осмотра через 12 месяцев была база для сравнения: именно сравнение показывает, правильный ли цикл чистки вы назначили.

Часто задаваемые вопросы

Защищает ли кинетический фасад от дождя?

Сам по себе нет. Кинетический жалюзийный экран — щит, сбрасывающий основную часть воды, а не герметичный контур. В покое он на 76 процентов глухой и перехватывает большую часть косого дождя, но стена за ним всё равно должна быть водонепроницаемой и испытанной отдельно.

Сколько дождя проходит сквозь кинетический жалюзийный экран?

Около 15–25 процентов от поступившего, пока ламели закрыты, и 45–60 процентов после того, как они раскрываются до 90 градусов при штормовом ветре. Помогает инерция капель: значительная часть воды, которая прошла бы в просвет, ударяется о следующую ламель и стекает вниз.

Куда девается вода за кинетическим фасадом?

Она стекает по полости и собирается профилированным лотком на каждом этаже, а затем выводится наружу через непрерывную водоотводящую щель 10 миллиметров. Одна щель на метр пропускает примерно 9 500 литров в час, поэтому затапливает полость засорение, а не сильный ливень.

Нужна ли за кинетическим фасадом противопожарная перемычка?

Да. Перемычка класса A2 глубиной 100–200 миллиметров, обжатая на 25–50 процентов, ставится у каждой плиты перекрытия по EN 13501-1, чтобы новая полость не работала как дымоход. Она должна останавливать огонь и дым, но не перекрывать путь воде.

Как часто нужно чистить дренаж кинетического фасада?

Осматривайте каждые 12 месяцев, а при воздействии C5 — каждые 6 месяцев. В странах Залива чистите щели до сезона шквалистых дождей, потому что пыль намокает и спекается; в Восточной Африке — в начале и в конце каждого сезона дождей.