Как сверхвысокие здания противостоят сильным ветрам? Раскрываем секреты конструктивного проектирования стеклянных навесных фасадов!


Время публикации:

Feb 14,2025

При столкновении с воздействием сильного ветра высотные здания должны принимать комплекс эффективных конструктивных и проектных мер для обеспечения своей устойчивости. При этом стеклянный навесной фасад, выступая в роли ограждающей конструкции высотного здания, играет ключевую роль в его защите от сильного ветра благодаря соответствующему конструктивному проектированию. Далее приводится подробный анализ того, как высотные здания противостоят сильному ветру, а также раскрывается суть конструктивного проектирования стеклянных навесных фасадов:

42384ab764aa9e1906b80032c6c231b9

1. Основные меры по защите сверхвысоких зданий от сильного ветра

Оптимизация архитектурного дизайна:

Применение обтекаемой конической формы конструкции способствует плавному прохождению потока воздуха, уменьшает разделение воздушных масс и возникновение турбулентности, тем самым снижая воздействие ветрового давления.

Путём точных расчётов и моделирования оптимизируются форма и размеры здания, чтобы уменьшить аэродинамическое сопротивление и воздействие ветровых нагрузок на сооружение.

Использование ветрового демпфера:

Ветровой демпфер — это устройство, способное поглощать и рассеивать энергию ветра, компенсируя колебания здания под действием ветра за счёт своего движения.

Например, установленный на вершине Шанхайского центра демпфер «Мудрый глаз» весом в тысячу тонн способен под воздействием сильного ветра с помощью компьютерного управления генерировать движение в противоположном направлении, тем самым компенсируя раскачивание здания и обеспечивая его безопасность.

9878236024ba219fb1a3355fd1060570

Укрепление структурной поддержки:

Применение композитной конструкции, включающей железобетонный ядро-стержень и стальной наружный каркас, повышает общую поперечную и крутильную жёсткость конструкции.

Путём устройства таких комбинированных элементов, как гигантские колонны и стальные распорки в виде ферм, повышается устойчивость здания и его несущая способность.

2. Раскрытие секретов конструктивного проектирования стеклянных навесных стен

Выбор материала для панелей:

Стеклянные навесные фасады обычно изготавливаются из высокопроизводительных стеклянных материалов, таких как сверхпрозрачное стекло и стекло с низким коэффициентом пропускания тепла (LOW-E), которые обладают отличной светопропусканием, высокими тепло- и звукоизоляционными характеристиками, а также хорошей устойчивостью к ветровому давлению и ультрафиолетовому излучению.

c6eb2affcdc3a99626e6a0cc5b38884b

Проектирование конструктивной формы:

Структурные формы стеклянных навесных стен весьма разнообразны и включают каркасные, точечно-опорные и другие типы. Благодаря научно обоснованному и рациональному планированию, а также тщательной технологии монтажа эти конструкции обеспечивают плотное соединение навесной стены с несущей конструкцией и её эффективную поддержку.

cecba54d2087198e5e59bd6f3625b027

Каркасные навесные стены фиксируют стеклянные панели с помощью металлического каркаса, образуя единое целое. Точечные навесные стены, напротив, опираются на основную конструкцию через металлические опорные узлы и соединительные элементы, что обеспечивает более высокую прозрачность и большую гибкость.

Учёт способности к перемещению:

Навесные стены обладают определённой способностью к смещению относительно основной конструкции, что помогает уменьшить нагрузки на них при воздействии сильного ветра.

При грамотном проектировании навесные стены способны выдерживать определённые перемещения, сохраняя при этом свою целостность и устойчивость.

f902b4716e9c69dd5bda939dbe4cf9a7

Повышение устойчивости к ветровому давлению:

В процессе проектирования навесных стен проводятся строгие расчёты и испытания на устойчивость к ветровому давлению.

Повысить устойчивость навесной стены к ветровому давлению за счёт увеличения её толщины, использования более прочных соединений и опорных конструкций и других мер.

Техническое обслуживание и уход:

Проводить регулярные осмотры и техническое обслуживание стеклянных навесных стен, своевременно выявлять и устранять потенциальные угрозы безопасности.

Очищайте поверхность навесных стен, чтобы сохранить её хорошую светопропускание и эстетичный вид.

 u=3735899254,239425302&fm=30&app=106&f=JPEG

3. Реальные примеры

Возьмём, к примеру, Королевскую башню в Джидде (Саудовская Аравия): её высота достигает 1007 метров, что делает её одним из самых высоких зданий в мире. Фасадная стеклянная облицовка выполнена по полускрытой рамной системе; в качестве стеклопакета используется конструкция «10 мм + 16 мм воздушная камера + 10 мм».

Проект навесных стен в полной мере учитывает экстремальные погодные условия, характерные для Саудовской Аравии, такие как частые сильные ветры и песчаные бури, и предусматривает использование высокопроизводительных стеклянных материалов и передовых технологий конструктивного проектирования, что обеспечивает стабильность и безопасность навесных стен.

 Последняя фотография задней части

Таким образом, при проектировании сверхвысоких зданий для обеспечения их устойчивости к сильным ветрам необходимо применять комплекс мер, среди которых конструктивное проектирование стеклянных навесных фасадов играет ключевую роль.

Путём оптимизации архитектурного проекта, применения ветровых демпферов, усиления конструктивной поддержки и разработки научно обоснованной и рациональной конструкции стеклянных навесных фасадов можно эффективно повысить ветроустойчивость сверхвысотных зданий, обеспечив их устойчивость и безопасность.