Architektonisches Seilnetz in Fassaden von Grüngebäuden: Tageslicht, Luftströmung und Sicherheit

Eine Bibliothekserweiterung in Nordeuropa wurde mit einem Metallsieb vor einem vollständig verglasten Atrium spezifiziert. Von der Straße aus wollte der Architekt einen weichen grauen Schleier, und das erste Mock-up wurde auf dieser Grundlage genehmigt. In Position gesetzt, wirkte dasselbe Paneel aus zwanzig Metern wie ein Raster aus Löchern, und der Tageslichtfaktor auf der Lesefläche dahinter war gegenüber der Simulation um ein Fünftel gesunken.

Eine architektonische Seilnetz-Fassade muss drei Aufgaben gleichzeitig erfüllen. Sie filtert Tageslicht, lässt Luft durch und verhindert, dass Personen und Gegenstände die Ebene überqueren. Jede Aufgabe zieht die Geometrie in eine andere Richtung, und der Konflikt zwischen ihnen entscheidet über Erfolg oder Scheitern der meisten Fassadensiebe.

Dieser Leitfaden erläutert, wie Öffnungsweite, Seildurchmesser und Stützabstand interagieren, wie Tageslicht- und Luftstromwerte in der Praxis aussehen und wie man ein Sieb spezifiziert, das eine Umweltbewertung erfüllt, ohne den Absturzschutz aufzugeben, den das Gebäude tatsächlich benötigt.

1. Was eine architektonische Seilnetz-Fassade für ein Gebäude leistet

Drei Aufgaben fallen auf dieselbe Fassade: Licht, Luft und Rückhaltung. Eine Fassade, die für eine davon entworfen wurde und die anderen beiden schlecht bewältigt, wird in der Regel innerhalb weniger Saisons verkleidet oder ersetzt.

Tageslicht ist die am meisten diskutierte und am wenigsten gemessene Aufgabe. Die Fassade schneidet die direkte Sonneneinstrahlung auf das dahinterliegende Glas, was die Kühllast senkt, aber auch den Tageslichtfaktor auf den Geschossdecken reduziert. Der Gleichgewichtspunkt liegt in der Geometrie, nicht im Material.

Luft ist das, was ein Seilnetz von einer Lochblechplatte unterscheidet. Ein Kabelgitter lässt 85% bis 93% der Fassade wirklich offen, sodass Wind hindurchströmt und der Druck sich über die Ebene ausgleicht. Eine Lochblechplatte mit derselben visuellen Dichte blockiert mehr Luft, als ihre offene Fläche vermuten lässt, da jedes Loch ein kurzer Tunnel und keine offene Zelle ist.

Rückhaltung trägt die Haftung. Ob die Fassade eine Person, ein Wartungswerkzeug oder einen Ball hält, der Lastpfad vom Netz zur Struktur muss durchgehend, berechenbar und für einen Inspektor am Boden sichtbar sein.

2. Grünes Gebäude-Kabelnetz und Tageslichtdurchlässigkeit

Umweltbewertungssysteme belohnen Tageslicht und Ausblicke, und ein grünes Gebäude-Kabelnetz kann beides unterstützen, solange die offene Fläche hoch und das Kabel schlank bleibt. Die folgenden Werte sind stationäre Zustände bei normalem Einfallswinkel für ein quadratisches Gitter in Mühlenoberfläche.

Maschenweite und Kabeldurchmesser bewegen die offene Fläche in entgegengesetzte Richtungen, und die sichtbare Lichtdurchlässigkeit folgt ihr mit einigen Punkten Verzögerung aufgrund der Interreflexion innerhalb jeder Zelle.

Die 60-mm-Reihe zeigt, warum die offene Fläche allein eine schlechte Spezifikation ist. Sie teilt die offene Fläche der 40-mm-Reihe, aber das schwerere Seil wirkt aus der Ferne viel dichter, sodass sich die wahrgenommene Verschattung unterscheidet, obwohl die Physik identisch ist. Die Ausrichtung entscheidet, wie stark das ins Gewicht fällt: Eine Nordfassade kann einen dichteren Blendschutz tragen als eine Westfassade, wo der Blendschutz am späten Nachmittag echte Sonnenschutzarbeit leistet.

Wenn ein Tageslichtmuster verfügbar ist, behandeln Sie den Blendschutz als Transmissionsmultiplikator, anstatt jedes Seil einzeln zu modellieren. Ein 90% offener Blendschutz verhält sich bei 45 Grad zur Sonne eher wie 70% Transmission, und dieser Unterschied ist es, der eine komfortable Geschossfläche von einer überbelichteten unterscheidet.

3. Geometrie des Tageslicht-Netz-Blendschutzes: Öffnung, Seil und offene Fläche

Bei einem quadratischen Gitter ist der offene Anteil die Öffnung minus den Seildurchmesser, geteilt durch die Öffnung, alles quadriert. Eine 50-mm-Öffnung mit einem 3-mm-Seil ergibt 47 geteilt durch 50, quadriert, was 88% offen entspricht. Dasselbe Seil in einer 25-mm-Öffnung ergibt 77%, sodass eine Halbierung der Öffnung elf Prozentpunkte an Offenheit kostet.

Die wahrgenommene Dichte wird durch das Verhältnis zwischen Seil und Öffnung bestimmt, nicht durch eine der beiden Zahlen allein. Ein 6-mm-Seil in einer 60-mm-Öffnung wirkt wie ein leichter Vorhang, während ein 6-mm-Seil in einer 20-mm-Öffnung wie ein massives Gitter wirkt. Bei einem Tageslicht-Netzgewebe, das aus mehr als zehn Metern Entfernung betrachtet wird, beginnt ein Verhältnis von Seil zu Öffnung von über 1:12 wie Stoff auszusehen, und unter 1:20 wie ein Gerüst.

Moiré ist das Detail, das bei verglasten Fassaden auffällt. Wenn die Maschenweite nahe am Pfostenabstand dahinter liegt, erscheinen bei bestimmten Betrachtungswinkeln Streifen, die sich bewegen, während der Betrachter geht. Eine Drehung des Gewebes um zwei oder drei Grad oder die Wahl einer Maschenweite, die mindestens 30 % vom Pfostenabstand abweicht, beseitigt diesen Effekt.

Die Öffnung bestimmt auch, was das Gewebe aufhalten kann. Eine 20-mm-Öffnung lässt weder eine Hand noch ein kleines Werkzeug durch, eine 60-mm-Öffnung lässt beides durch, und eine 80-mm-Öffnung lässt eine Schulter durch. Legen Sie zuerst die Schutzanforderung fest und prüfen Sie dann, welche Auswirkung die resultierende Öffnung auf den Tageslichtwert hat.

4. Luftströmung und thermischer Komfort hinter einer architektonischen Seilnetz-Fassade

Ein durchlässiger Sichtschutz reduziert die Windgeschwindigkeit im dahinterliegenden Aufenthaltsbereich um 40% bis 70%, abhängig von der offenen Fläche und dem Abstand zur Fassade. Das ist in einem Innenhof meist ein Vorteil und in einem überdachten Gang ein Ärgernis, wo die Querlüftung der eigentliche Zweck des Designs ist.

Der Druckausgleich ist der Mechanismus, der strukturell von Bedeutung ist. Da Luft durchströmt, ist der planmäßige Winddruck auf das Netz selbst nur ein Bruchteil des Drucks auf eine versiegelte Platte, und der Rahmen trägt nicht mehr als den Restdruck plus den Widerstand der Seile.

In einem Atrium kann der Sichtschutz den Kamineffekt stören. Ein dichtes Netz über die gesamte Höhe eines verglasten Schachts stratifiziert warme Luft darunter, und die Lösung ist ein bewusster Spalt oben oder ein gröberes Band in der Höhe, anstatt überall ein dünneres Seil zu verwenden.

Regen wird durch nichts davon gestoppt. Ein Seilnetz-Sichtschutz zerbricht große Tropfen in feinere und verteilt sie über eine größere Fläche, was für eine Fassade, die unter der Annahme von Schutz ausgelegt wurde, schlechter ist. Wo Regenschutz wichtig ist, kombinieren Sie das Netz mit einer Lamellenanordnung oder akzeptieren Sie, dass der Sichtschutz ein visuelles und sicherheitstechnisches Element ist und kein Wetterelement.

5. Structural Design Loads for an Architectural Rope Mesh Facade

Der Bemessungswinddruck für eine solche Fassade liegt in städtischen Gebieten normalerweise zwischen 0,6 kPa und 1,2 kPa und in exponierten Küstenlagen darüber. Die örtlichen Vorschriften sind maßgebend, und der Wert der örtlichen Vorschriften ist es, den der Rahmenhersteller benötigt, nicht eine Zahl, die von einem anderen Projekt übernommen wurde.

Zwei weitere Lasten müssen hinzugefügt werden. Eine Punktlast von 1,0 kN, die an beliebiger Stelle im Feld aufgebracht wird, ist die übliche Annahme für den Absturzschutz einer Barriere, und die Vorspannung in den Randseilen ist eine ständige Last, die nie verschwindet.

Durchbiegungsgrenzen sind das, was eine architektonische Seilnetzfassade sich richtig anfühlen lässt. Ein Feld, das sich unter Handdruck um 50 mm durchbiegt, wirkt solide, während dasselbe Feld bei 150 mm wie eine Hängematte wirkt, obwohl beide strukturell ausreichend sind. Die meisten Spezifikationen legen den kleineren Wert aus Spannweite geteilt durch 100 und 50 mm fest.

Hebei Longen Wire Mesh Products Co Ltd liefert Fassadenpaneele mit den für jedes Feld berechneten Ankerreaktionen, sodass der Tragwerksplaner einen Lastplan statt einer Reihe allgemeiner Hinweise erhält. Dieser Plan begleitet die Werkstattzeichnungen und wird zur Grundlage der Übergabedokumentation.

6. Korrosion und Oberflächenbehandlung für ein grünes Gebäude-Kabelnetz

Edelstahl Grad 316 eignet sich für ein grünes Gebäude-Kabelnetz in wenigen Kilometern Entfernung zu Salzwasser, während Grad 304 im Landesinneren ausreichend ist. Der Kostenunterschied ist bei den für Fassaden verwendeten Kabelgrößen gering, der Unterschied in der Teefärbung nach fünf Wintern jedoch nicht.

Die Passivierung ist bei sichtbaren Arbeiten wichtiger als die Güteklasse. Durch Bearbeitung und Schneiden bleibt freies Eisen auf der Oberfläche zurück, und dieses Eisen rostet zuerst, was braune Flecken verursacht, die als Materialfehler gelesen werden, obwohl das Kabel darunter intakt ist. Ein Zitronensäure- oder Salpetersäure-Passivierungsbad nach der Fertigung beseitigt dieses Risiko zu geringen Mehrkosten.

Die Wahl der Oberflächenbehandlung ist eine visuelle Entscheidung mit Wartungskonsequenzen. Eine Walzoberfläche wird gleichmäßig matt, eine elektropolierte Oberfläche bleibt länger hell und zeigt Fingerabdrücke, und eine perlenstrahlte Oberfläche verdeckt Handhabungsspuren, fängt aber Luftstaub ein. Bei einer Fassade, die alle zwei Jahre gereinigt wird, ist die Walzoberfläche in der Regel am verzeihendsten. Longen Wire Mesh Products liefert Fassadenkabel in Walz-, elektropoliertem oder perlenstrahltem Zustand, und die Oberflächenbehandlung wird auf dem Panel-Label dokumentiert, damit spätere Ersatzteile dem Original entsprechen.

Reinigungsintervalle hängen von der Exposition ab, nicht vom Material. Eine geschützte Binnenlage kann drei Jahre zwischen den Reinigungen überstehen, eine Küstenlage benötigt eine jährliche Süßwasserspülung, und ein Screen über einer vielbefahrenen Straße sammelt einen Film, den Regen nicht entfernen kann.

7. Feuer-, Absturz- und Sicherheitsleistung eines Tageslicht-Seilnetz-Screens

Edelstahlseil ist nicht brennbar, und ein Tageslicht-Seilnetz-Screen fügt einer Fassade keine Brandlast hinzu. Was brennt, sind Beschichtungen, Abstandshalter oder Befestigungszubehör, die zusammen mit ihm spezifiziert werden, daher muss der Zubehörplan derselben Prüfung unterzogen werden wie das Netz.

Feuerleistungsansprüche gehören zu einem Prüfbericht eines anerkannten Labors, der in der Spezifikation mit Nummer referenziert wird. Ein Lieferant, der ein Produkt als feuerbeständig beschreibt, ohne eine Berichtsnummer anzugeben, bietet lediglich eine Meinung an.

Absturzsicherung ist dort, wo ein dekorativer Screen leise zu einem tragenden Element wird. Eine Barriere muss die Linienlast und die Punktlast widerstehen, die durch die geltende Norm festgelegt sind, und die Öffnung muss verhindern, dass eine 100-mm-Kugel in kritischer Höhe hindurchpasst. Ein Screen, der wegen seines Tageslichtwerts gewählt wurde, wird diese Zahlen nicht zufällig erreichen.

Sicherheitsleistung ist eher eine Frage der Verzögerung als der Verhinderung. Ein 4-mm-Kabelgitter mit 60-mm-Öffnung benötigt Minuten, um mit Handwerkzeugen durchtrennt zu werden, was für eine überwachte Höhe ausreicht, aber nicht für eine unbeaufsichtigte. Verdeckte Befestigungen und manipulationssichere Anschlüsse tragen mehr zur Sicherheit bei als ein schwereres Kabel.

8. Spezifikation und Kosten einer architektonischen Seilnetz-Fassade

Vier Faktoren bestimmen den Preis einer architektonischen Seilnetz-Fassade: Kabeldurchmesser, Öffnung, Anschlussbeschläge und Zugang. Kabel und Öffnung legen die Materialkosten pro Quadratmeter fest, während Anschlüsse und Zugang oft die Installationskosten bestimmen. Hebei Longen Wire Mesh Products bepreist jede Fassade anhand des Panelplans, sodass eine Änderung der Panelanzahl als Preisänderung erscheint und nicht als Anpassung, die erst bei der Lieferung entdeckt wird.

Eine 40-mm-Öffnung mit 2-mm-Kabel und gepressten Anschlüssen liegt am unteren Ende für einen Fassadenschirm, und dieselbe Fassade mit 4-mm-Kabel und offenen Spannschlössern an jedem Panel liegt am oberen Ende. Der Unterschied zwischen ihnen ist selten durch die Festigkeit gerechtfertigt, sondern meist durch das visuelle Gewicht, das der Designer wünscht.

Paneele über etwa 6 m² benötigen einen Hebeblattplan, und Paneele über 12 m² benötigen Geräte, die die meisten Fassadenbauunternehmen als separaten Posten berechnen. Die Fassade in Paneele zu unterteilen, die ein Team von Hand handhaben kann, ist die wirksamste Kostenkontrolle bei einem hohen Sichtschutz.

Die Fertigungstoleranz sollte mit plus/minus 2 mm bei der Paneelgröße und plus/minus 1 Grad bei der Öffnungsausrichtung angegeben werden. Ein vor Ort vor der Produktionsserie installiertes Musterpaneel klärt die visuellen Fragen, die Zeichnungen nicht beantworten können, und es ist die kostengünstigste Phase, um die Öffnung zu ändern. Bestätigen Sie diese Öffnung ein letztes Mal gegen das Tageslichtmodell, denn ein grünes Gebäude-Seilnetz, das auf dem Papier sein Transmissionsziel erreicht, aber vor Ort wie eine geschlossene Fläche wirkt, hat beide Zertifizierungspunkte verfehlt, für die es angeschafft wurde.

9. Häufig gestellte Fragen

9.1 Wie wähle ich die Öffnung für eine architektonische Seilnetz-Fassade?

Beginnen Sie damit, was das Netz aufhalten muss, und prüfen Sie dann die Tageslichtauswirkung. Wenn es eine Barriere für Personen ist, muss die Öffnung verhindern, dass eine 100-mm-Kugel hindurchpasst, was 60 mm oder kleiner bedeutet. Wenn es ein visueller Schleier ohne Absperrfunktion ist, hält 60 mm bis 80 mm die offene Fläche hoch und den Tageslichtverlust gering. Prüfen Sie dann die Betrachtungsentfernung: Eine Öffnung unter einem Hundertstel der nächsten Betrachtungsentfernung wirkt wie eine geschlossene Fläche, und eine über einem Fünfzigstel wirkt wie ein Gitter. Fragen Sie daher nach zwei Musterpaneelen, anstatt über Zeichnungen zu diskutieren.

9.2 Kann ein grünes Gebäude-Seilnetz als Geländer verwendet werden?

Ja, sofern die gesamte Konstruktion als Barriere und nicht als Verkleidung ausgelegt ist. Das bedeutet eine Seilgröße und Vorspannung, die der Linienlast widerstehen, Endbefestigungen, die für diese Last ausgelegt sind, sowie eine Rahmen- oder Plattenkante, die die resultierende Reaktion trägt. Die Öffnung muss klein genug sein, um eine 100-mm-Kugel zu stoppen, was in der Regel 60 mm oder weniger bedeutet, und das Paneel muss oben und unten gehalten werden, statt nur an einer Kante zu hängen. Fragen Sie Longen nach der Lastberechnung, da ein optisch identisches Gitter sowohl Barriere als auch Dekoration sein kann.

9.3 Reduziert ein Tageslicht-Seilnetz-Schirm die Kühllast?

Er reduziert den solaren Gewinn auf dem Glas dahinter und tut dies, ohne Wärme zu stauen, was den Vorteil gegenüber einem versiegelten Paneel darstellt. Die Einsparung hängt weit mehr von der Ausrichtung ab als vom Netz: Eine Westfassade in einem heißen Klima kann eine spürbare Reduzierung der Spitzenlast sehen, während eine Nordfassade fast nichts sieht. Modellieren Sie den Schirm als Transmissionsmultiplikator und vergleichen Sie das Ergebnis mit derselben Fassade ohne ihn. Behandeln Sie den Tageslichtverlust und die Kühleinsparung als einen Kompromiss und nicht als zwei getrennte Entscheidungen.

9.4 Wie wird das Netz an einer hohen Fassade gereinigt?

Auf die gleiche Weise wie die Verglasung gereinigt wird, und genau darum geht es, dies frühzeitig zu spezifizieren. Ein Seilnetz-Sichtschutz wird mit Wasser und einer weichen Bürste von einer Wiege oder einer Zugangsplattform aus gewaschen, und die Seile werden gleichzeitig auf gebrochene Litzen und lose Endverbindungen geprüft. Die Paneele sind leicht genug, um von einer Person gehandhabt zu werden, was den Reinigungsvertrag im Rahmen der normalen Fassadenwartung hält. Integrieren Sie die Inspektion in den Reinigungszyklus, anstatt eine separate Untersuchung in Auftrag zu geben, und fotografieren Sie die Endverbindungen bei jedem Besuch, damit ein Trend sichtbar wird.