Grunnleggende struktur og tekniske muligheter for glassfasaden

Ut fra markedets ønsker og krav om et større estetisk spillerom har produsentene gradvis skapt nye muligheter innenfor rammene av sine systemløsninger.

Tekst: Thomas Aasen

Selv om prinsippet kan anvendes med flere materialtyper forbinder vi gjerne begrepet curtain wall, eller påhengsfasade i norsk språkdrakt, med en glassfasade basert på et rammeverk av aluminium eller stål.

Konseptet innebærer at påhengsfasaden ikke utgjør en del av bygningens bærestruktur, men i stedet henges opp på denne. Den skal derfor kun håndtere sin egen vekt sammen med eventuelle tilleggskomponenter samt vindlaster og andre krefter som påføres horisontalt.

Fasadens hovedoppgave er å ivareta de bygningsfysiske kravene. I tillegg skal den sørge for at egenlast og vindlaster overføres til hovedbærestrukturen på en god måte, og at vann som før eller siden vil trenge inn fanges opp og ledes til utsiden.

Påhengsfasadens grunnkonsept baserer seg på kontinuerlige vertikale profiler mens de horisontale profilene monteres i kortere lengder inn mellom de vertikale. Dette byggeprinsippet bidrar til å sikre god kontroll over lastoverføringer og drenering.

Ut fra markedets ønsker og krav om et større estetisk spillerom har produsentene gradvis skapt nye muligheter innenfor rammene av sine systemløsninger. Dette har ført til at en ikke lenger er bundet av forutsigbare rektangulære mønstre.

Ulike teknikker muliggjør at segmenterte flater og hjørner kan løses med limte glass uten profiler eller buet glass.

Mye spenstig arkitektur lar seg realisere innenfor rammene av utprøvde og verifiserbare ytelser. I noen sammenhenger tøyes imidlertid strikken i overkant langt slik at «sikkerhetsnettet» for en velfungerende konstruksjon svekkes.

Bærestruktur og fasadeuttrykk

Avstanden mellom mulige festepunkter for fasaden i bygningens primærstruktur har betydning for profildimensjoner og dermed arkitektonisk uttrykk, pris og til dels tekniske egenskaper.

«Smertegrensen» finnes gjerne ved ca. 5 meter, altså noe mer enn normal etasjehøyde, men for lite til å kunne håndtere en situasjon der fasaden spenner fritt over to etasjer.

Ekstra dype profiler med eksempelvis innvendig forsterkning vil kunne håndtere dette, men vil påvirke det arkitektoniske uttrykket og prisen på fasaden.

Eksempelvis består fasaden på Kilden teater og konserthus i Kristiansand av nesten 15 meter høye selvbærende stålprofiler. Rett forfra fremstår fasaden som slank, uten horisontal avstiving, mens den markante profildybden trer tydelig frem ved en skrå betraktningsvinkel.

Foto av Kilden teater og konserthus i Kristiansand
Det er selvbærende stålprofiler i fasaden på Kilden teater og konserthus i Kristiansand. Foto: Olav Breen/Store norske leksikon.

Optimaliseringen av primær og sekundær bærestruktur utgjør derfor viktige parametere for glassfasadens arkitektoniske uttrykk.

Glassfasader kan også utføres etter andre prinsipper enn som en påhengsfasade.

Med punktinnfesting av glassene i kombinasjon med stag og en bakenforliggende oppspent vaier-struktur eller boltefestet glass i kombinasjon med transparente bærende glassfinner, oppnås andre uttrykk. Her er det imidlertid ikke snakk om ferdige hyllevarer med dokumenterbare ytelser, men spesialdesign som må prosjekteres og dokumenteres spesifikt for det enkelte prosjekt.

Variasjoner i fasadeuttrykket

Fasadens uttrykk kan manipuleres med valg av dimensjon og farge på utvendige dekklister.

Et videre steg består i å bytte ut dekklistene med limte glass og kun fuger mellom glassene.

Disse bidrar til en helt plan fasadeflate, men visuelt vil glassenes mørkere randsoner til en viss grad skape inntrykket av at dekklistene fremdeles sitter på plass.

Med fugete glass kompliseres en eventuell senere utskifting og den totale U-verdien for fasaden vil i noen grad påvirkes i negativ retning. Som et alternativ kan flate og visuelt nøytrale dekklister langt på vei kunne erstatte silikonfugen.

Den rektangulære strukturen kan også brytes opp ved å implementere skråstilte profiler. I teorien åpner dagens systemteknologi for at fasadestrukturer skal kunne designes med stor geometrisk frihet. En skal imidlertid være seg bevisst at skrå profiler og komplekse knutepunkter stiller svært strenge krav til nøyaktig produksjon for å sikre en tilfredsstillende drenering av profilsystemet.

Når fasadene er basert på ferdigelementer, produsert under kontrollerte forhold på fabrikk, bidrar dette til å sikre kvaliteten i hver enkelt detalj. Utført på byggeplass, kanskje under krevende klimatiske forhold, vil risikoen for feil øke betydelig.

Foto av glasshjørne uten vertikal bæreprofil
En vaier tar opp lastene i et fuget glasshjørne uten vertikal bæreprofil. Foto: Privat

Hjørneløsninger

En fuget sammenføyning av glassene kan også gjennomføres rundt bygningens hjørner, basert på ordinære 90 graders hjørner eller i andre vinkler.

Det er viktig å være klar over at også her vil fugen i randsonen forårsake et ikke-transparent område. En eksponert glasskant vil kunne være utsatt for mekanisk påvirkning som kan gi skader med påfølgende brudd. Dette gjelder spesielt for glasshjørner på gateplan med daglig trafikk.

Foto av Drammen Business Center
I Drammen Business Center er hjørnene på nordsiden fuget sammen til et profilløst hjørne. Foto: Adam Stirling

Høyere opp på fasaden vil eksempelvis mekaniske belastninger påført av bevegelige vaskegondoler kunne forårsake skader dersom ikke kanten er beskyttet.

En flat dekklist med tilpasset farge vil kunne ivareta både ønsket arkitektonisk uttrykk og sikring av glasskanten.

Når hjørnet er prosjektert uten en vertikal profil som kan ta opp lastene må lastoverføringen ivaretas på annen måte.

Det kan eksempelvis gjøres ved at glasset tas i bruk som en diagonal avstiving som fører lasten inn til nærmeste vertikalprofil.

Alternativt kan hjørnet henges opp i et stag- eller vaier-system.

Hjørner kan også utføres med bøyde glass, et grep som selvsagt skaper et helt annet arkitektonisk uttrykk.

Prisen på en slik løsning vil øke grunnet en mer krevende produksjonsprosess der både profiler og glass skal formes etter skreddersøm, men m2-prisen vil påvirkes av størrelsen på prosjektet og muligheter for serieproduksjon av spesialkomponentene.

Med et bøyd hjørne unngås silikonfugen der glassene møtes og lastene kan håndteres på en enklere måte.

Mindre vinkelendringer i fasadeflaten

Selve fasadeflaten kan segmenteres rett og slett ved at en benytter spesielle pakninger som tillater at glassene monteres skrått inn i falsen.

Ved større vinkelendringer skal også aluminiumprofilens anlegg for pakning og glass samt dekklisten tilpasses spesielt. Store 3-lags ruter, kanskje med laminerte glass implementert, blir tykke; noe som også fordrer økt bredde på dekklisten. Med en silikonfuge som alternativ til dekklist kreves spesielt tilpassede glass.

Sikkerhet

Krav til brannmotstand og ulike nivåer av sikring mot innbrudd forekommer alltid på bygg.

Typisk vil fasader med silikonfuger kunne utgjøre en utfordring for å komme i mål med denne typen sikkerhetskrav.

Avhengig av kravene vil likevel produsenter og systemleverandører ofte kunne trekke «kaniner opp av hatten» i form av spesialløsninger som kan være hentet frem spesifikt i tidligere prosjekt.

For andre typer design vil det være et alternativ å teste prosjektspesifikt.

Testing er ressurskrevende på flere måter, men et konkret prosjekt av interessant omfang kan være det som behøves for å gjennomføre en slik prosess.

Fremtidens fasadedesign

Utviklingen av glassfasader har hittil generelt fulgt to hovedspor.

Systemløsninger og prosjektspesifikke konsepter har kontinuerlig strukket strikken og utvidet sortimentet som har åpnet for stadig mer spektakulær design.

Parallelt er de bygningsfysiske egenskapene forbedret til et nivå som bør tilsi en potensielt svært lang levetid.

Sett i lys av vår tids økende krav til resirkulerbarhet, og aller helst gjenbruk, kan det stilles spørsmålstegn ved en utvikling basert på komplekse løsninger utviklet kun for et enkelt signalbygg.

Kanskje bør Duplo og visse standardformater i fremtiden i større grad erstatte Techno-Lego?

Det sies at mesterfotografen Henri Cartier-Bresson foretrakk enkelt utstyr med et 50 mm standardobjektiv på sitt kamera framfor å dra med seg et helt fotostudio.

Kanskje kreves en type innovasjon som i større grad evner å utnytte modulbaserte konsepter som igjen skaper nye forretningsmuligheter for alle faggrupper i byggeprosessen?

Siste innlegg

Foto av BIPV i Copenhagen International School

Form, farge og tekstur på bygningsintegrerte solcellepaneler

I dag er det mulig å fremstille relativt effektive solcellepaneler med nær sagt ethvert visuelt uttrykk. Dette gir store muligheter for bygningsintegrasjon. Tekst: Erik Stensrud...