You are on PERI's international website. Click here to switch to PERI USA. Click here to view all PERI websites.

Architektūrinis betonas – moderni architektų kalba

Hradec Králové Library, Czech Republic - With an X-shaped floor plan, the architectural concept of this building created a new highlight in the urban development of the city of Hradec Králové. Originally, all external surfaces should have received an orange-painted facade. This concept was completely rejected due to the high-quality concrete surface finish.

Nesvarbu, ar tai žadą atimantis aukštis ar niekur nematytos formos ir struktūros – architektų vizijos muziejams, koncertų salėms, stadionams ir tiltams kelia aukščiausius įmanomus reikalavimus statybų industrijai visame pasaulyje.

Daugeliu atvejų architektūrinio betono naudojimas yra modernus sprendimas civilinei inžinerijai, dėl ekonominių ar estetinių priežasčių.

PERI suteikia savo klientams statybų industrijoje praktinę pagalbą ir palaikymą: forminių betono klojimų ir klojinių sistemų, optimaliai atitinkančių projekto reikalavimus, parinkimą, planavimą ir tiekimą. Teisingai parinkti klojinių sprendimai kiekvienam architektūrinio betono paviršiui – nuo standartinių klojinių iki ypatingo dizaino. Geriausi rezultatai yra architektų, rangovų ir PERI inžinierių artimos kooperacijos ir bendradarbiavimo padarinys.


Pagrindiniai vykdymo principai

Architektūrinis betonas tapo viena pagrindinių dizaino kūrimo priemonių modernioje architektūroje. Nė viena kita statybinė medžiaga negali būti naudojama ir apdirbama taip visapusiškai. Dėl šios priežasties, architektūrinis betonas yra naudojamas beveik visose statybose. Dėl nesustingusio betono dizaino galimybių, faktiškai bet kokia forma ir ypatybė gali būti ekonomiškai realizuota, pasitelkiant reikiamų klojinių sistemų ir forminio betono klojimo pagalbą. Skirtingos architektūrinio betono ypatybės yra suskirstytos į keturias kategorijas pagal DBV (Vokiečių Betono Asociacija) laidinį „Architektūrinis betonas“.

Architektūrinio betono naudojimui dizaino elementų kūrimui įtakos turi:

  • Forminis betono klojimas ir klojinių sistemos
  • Betono mišinyje esantis cementas ir užpildai
  • Pridėtiniai pigmentai
  • Tinkamas atpalaiduojančios medžiagos pasirinkimas
  • Tolimesnis paviršiaus paruošimas, pavyzdžiui, plovimas, šlifavimas, poliravimas ir smėliavimas
  • Hidrofobinė impregnacija, lakavimas ir padengimas

Naujų betono rūšių vystymas, pavyzdžiui, stipraus, savaime susitankinančio, taip pat sustiprinto pluoštu (plieno arba tekstilės), atveria naujas galimybes šios medžiagos pritaikymui.

DIN 18217 „Betoniniai paviršiai ir forminis betono klojimas“ yra laikomas pagrindiniu standartu, projektuojant skirtingas betoninių paviršių rūšis. Estetiniai nurodymai čia nėra numatyti, nes nėra privalomų taisyklių architektūrinio betono gamybai. Tai suprantama kaip kūrybinis pastato planuotojo tikslas, kuris negali būti ribojamas ir standartizuojamas. Jo užduotis – kuo tiksliau ir išsamiau apibūdinti savo asmenines idėjas apie tai, kaip turėtų atrodyti betoninės struktūros dalys.

Kartu su DBV „Architektūrinis betonas“ leidiniu, kuris aprašo specifinį architektūrinio betono klasifikavimą ir reikalavimų kriterijus, reikiama techninė pagalba yra pasiekiama pastato planuotojams – tiems, kurie dalyvauja konkursuose ir patiems rangovams. Labai rekomenduojama dalyvauti konkurse, skirti ir tiekti paslaugas, remiantis šiuo leidiniu.


Architektūrinio betono komanda

Koordinuotas visų susijusių šalių bendradarbiavimas yra būtinas struktūrų ir struktūrinių elementų, su ypatingais betoninių paviršių reikalavimais, planavimui ir įgyvendinimui. Pastato planuotojų ir klientų lūkesčiai bei reikalavimai privalo atitikti tai, kas gali būti įgyvendinta realybėje.

Geriausias sprendimas puikiems rezultatams – architektūrinio betono komandos sukūrimas. Pirminėse planavimo stadijose sutartis dažniausiai dar nebūna pasirašyta, nebūna priimtas galutinis sprendimas, kas atliks visus darbus, nebūna pasirinktos kompetentingos specialistų kompanijos konsultacijoms (pvz.: klojinių gamintojai) ar patirties turinčios inžinerinės įmonės. Pasirinkta inžinerijos kompanija tuomet gali apsiimti koordinatorių pareigas architektūrinio betono komandoje.


Klojinių sistemų apžvalga

Šiuolaikinėse klojinių konstrukcijose dažniausiai naudojami sisteminiai klojiniai arba vertikalūs klojiniai, susidedantys iš sistemos komponentų. Individualios sistemos komponentų suderinamumas turi keletą pranašumų: iš vienos pusės, nurodytas jų surinkimo būdas padidina tikimybę, kad individualios klojinių sistemos komponentai bus naudojami teisingai. Iš kitos pusės, jų naudojimo galimybės yra išplečiamos – dėl to išlaidos amortizacijai ir projekte naudojamai įrangai ženkliai sumažėja, o tuo pat metu sisteminių klojinių naudojimas yra daug saugesnis statybų komandai.

Naudojant klojinių sistemas architektūrinio betono paviršiams, reikėtų atkreipti dėmesį į klojinių kokybę. Klojiniai sienoms dažniausiai yra išsinuomojami iš nuomos punktų. Čia atskiri klojinių elementai turi skirtingas panaudojimo galimybes. Su išnuomotais klojiniais gali būti pasiektos tik SB 1 ir SB 2 architektūrinio betono rūšys. Aukštesnių SB 3 ir SB 4 rūšių architektūrinio betono realizavimas yra neįmanomas, arba tik dalinai įmanomas, naudojant išnuomotus sienų klojinius, pavyzdžiui PERI MAXIMO.

Dažniausiai naudojamos klojinių sistemos gali būti suskirstytos į atskiras grupes

Infrastruktūros statyba

Eismo maršrutų statybose, pavyzdžiui, tiltų, tunelių ar atraminių sienų, architektūrinis betonas yra laikomas svarbiu dizaino elementu.

Šie betoniniai paviršiai dažnai yra pamatomi tik iš tolo arba iš greitai važiuojančio automobilio. Norint sukurti matomus akcentus, turi būti parinkti tikslūs dizaino elementai. Pavyzdžiui, sieninių klojinių sujungimai ar sandūros, susidariusios iš atskirų darbo etapų, turi būtų aiškiai suformuotos.

Tačiau, svarbu paminėti, jog dauguma tokių struktūrų komponentų yra neapsaugoti nuo oro įtakos. Tai reiškia, kad jie patiria greitą senėjimo procesą ir laikui bėgant stipriai pakeičia savo išvaizdą.

Klojinių sistemos sienoms

Naudojant sienines klojinių sistemas, išryškėja skirtumas tarp dviejų klojinių rūšių: sieninių ir sijinių. Ypatingas bruožas pristatomas apvalių klojinių sistemose.

Klojiniai sienoms

Šiandieną maždaug 70% statybų kompanijų naudoja klojinius sienoms betoninių sienų statybai. Pavadinimas yra kilęs iš periferinio rėmo, kuris apsaugo įrengtos forminio betono liejimo sistemos kraštus nuo mechaninio dėvėjimosi ir apkrovos. Rezultatas – plokščių sandūros palieka tipišką įspaudą ant betoninės sienos. Be to, plieniniai ar aliumininiai rėmai yra naudojami klojinių pritvirtinimų montavimui ir kartu yra naudojami klojinių jungtims ir perkėlimo prietaisams.

Pagrindiniai sienų klojinių principai yra įgyvendinti PERI TRIO sistemoje. Kitos sienų klojinių sistemos yra panašios savo betoniniu išbaigimu. Tinklelio išdėstymas standartinėse plokštėse ir klojinių tinkluose varijuoja tarp 2,7m ir 3,5m ir atskiros plokštės gali būti sujungtos viena su kita tiek vertikaliai, tiek horizontaliai. Sienų klojiniai yra tvirti, ilgaamžiai ir lengvai naudojami dėl iš anksto nustatyto jų surinkimo.

Sijos sienų klojiniams

Sijos sienų klojiniams šiandieną yra naudojamos daug rečiau nei anksčiau, jos pasitelkiamos ypatingiems projektams. Jų pavadinimas kilo iš medinių arba metalinių klojinių sijų, kurios čia ir yra naudojamos. Iš pagrindinių ir plieninių sijų formuojama bet kokia konstrukcija kuri padalinta į klojinių sekcijas. Plieninės sijos sujungia visą sistemą ir veikia kaip atraminė konstrukcija..

Pagrindinis sijinių klojinių principas yra įgyvendintas PERI VARIO GT 24 sistemoje. Kitos sienų klojinių sistemos yra panašios atitinkamai pagal išgaunamą betono paviršių. Standartinių elementų išdėstymas ir klojinių jungtys gali skirtis.

Mes išskiriame:

A) standartiniai elementai
Standartinių dydžių skydai yra laikomi nuomos punktuose. Paruošti naudoti kaip bazė architektūriniam betonui ant kurio pagal poreikį montuojamas apdailinis sluoksnis architektūrinio betono formavimui.

B) Su statomu objektu susiję klojinių elementai

Šios klojinių dalys yra skirtos tam tikram projektui ir gaminamos atsižvelgiant į specialius projekto reikalavimus. Klojinio paviršius (tipas, dydis, fiksavimas), sijos (atstumai) ir sujungimų pasirinkimas yra laisvai pasirenkami, atsižvelgiant į naudojamos sistemos galimybes.

Klojiniai apvalioms sienoms

Išlenktos sienos gali būti konstruojamos daugiakampio forma, naudojant į sienų klojinius juos jungiant trapeciniais intarpais. Apvalios sienų zonos yra formuojamos naudojant specialias klojinių sijų sistemas, kuriomis reikiamas išlenkimo spindulys yra pasiekiamas reguliuojamaisiais varžtais įtvirtintais į sijas. Išlenkimo spinduliai yra įmanomi nuo 1m iki maždaug 20m. Formuojamo betono išlenktumas yra pasiekiamas naudojant specialią profiliuotą medienos išpjovą, atitinkančią išlenktos vietos spindulį, įmontuotą tarp faneros pakloto ir sijos.

Klojinių sistemos perdangai

Taip pat kaip ir sijiniai klojiniai sienoms, klojiniai perdangai yra gaminami iš medinių arba metalinių sijų. Jie išsiskiria savo įvairiapusišku pritaikymu.

Stalai perdangai, dažniausiai naudojami didelių plotų formavimui, yra sudaryti iš tos pačios sistemos elementų. Naudojant didelius klojimo paviršius, plokščių sandūrų skaičius yra sumažinamas, o tai palengvina betono apdailą, pilnai atitinkančią aukštus reikalavimus.

Panašiai kaip ir klojiniai sienoms, perdangos skydai buvo sukurti perdangų konstrukcijoms. Pagrindinis skydinių klojinių pranašumas yra jų greitas ir saugus naudojimas. Remiantis dizaino principais, skydinės perdangos yra skirstomos į:

  • Sijinius perdangos klojinius (pvz.: MULTIFLEX)
  • Skydinius perdangos klojinius (pvz.: SKYDECK)
  • Grotelinio tipo perdangos klojinius (pvz.: GRIDFLEX)
  • Didelių dydžių klojinius (pvz.: moduliniai stalai, pagal užsakymą gaminami stalai)

Naudojant plokštes/ fanerą, betono paviršiaus kokybė gali skirtis dėl įvarių priežasčių: įspaudai dėl plokščių išdėstymo, pasirenkamo lakšto dydžio, vietos ir paviršiaus.

Klojiniai kolonoms

Klojiniai kolonoms yra sukurti iš sienų arba sijinių klojinių, todėl jų ypatingos savybės yra labai panašios. Tam, kad būtų išpildyti iškelti kokybės standartai atramoms ir kolonoms, čia turėtų būti išsirenkamas tinkamiausias klojinių sistemos variantas. Priklausomai nuo kolonos skerspjūvio reikalavimų, kraštų ar betoninio paviršiaus užbaigimo, naudojami sienų arba sijiniai klojiniai.

Klojinių sistemos 3D laisvos formos paviršiams

Naudodami ypatingai atrodančias struktūrines formas, pastato savininkai ir architektai sukuria vizualinius akcentus kultūriniams statiniams arba prestižinėms konstrukcijoms, reikalaujančioms ypatingų poreikių. Šie vadinamieji 3D laisvos formos paviršiai negali būti realizuoti naudojant įprastas klojinių sistemas ir metodus. Be to, didelė dalis matomų paviršių turi būti itin aukštos kokybės konstrukcijos ir su aštriais kampais. Tokioms ekstravagantiškoms pastatų struktūroms turi būti naudojamos atskirai kiekvienam projektui individualiai pagamintos klojinių koncepcijos.

Šios klojinių koncepcijos yra kuriamos trijų dimensijų statymo modeliu, kuris yra gaunamas iš klojinių gamintojo. Jos susideda iš statiškų atraminių elementų ir formą suteikiančių laisvos formos 3D klojinių vienetų. Atskiri elementai yra lengvai sujungiami statybų vietoje ir tuomet perkeliami į nustatytą vietą pasitelkiant matavimo taškus, pagalbines ašis ir pagalbines kėlimo priemones. Jų naudojimas statybų vietoje yra panašus į sisteminių klojinių naudojimą.


Klojinių formavimas – betoninių paviršių dizainas

Dėl klojinių formavimo pasirinkimo galimybių, galima didelė betono paviršių dizaino įvairovė. Proceso metu, klojinių formavimas apibrėžia betoninio paviršiaus ypatybes, nepriklausančias nuo vėlesnio apdirbimo ir apdorojimo. Žmogus, rašantis konkurso dokumentus, privalo detaliai išmanyti šį metodą kartu su fizinėmis jo savybėmis, padengimais ir apdirbimu, taip pat sąveiką tarp atpalaiduojančios medžiagos ir šviežio betono, ir atsižvelgti į šias žinias planuojant. Šios betoninių paviršių specifikacijos privalo būti gerai apibrėžtos tam, kad rangovas galėtų atsižvelgti į visus svarbius aspektus, susijusius su naudojamomis medžiagomis ir jų naudojimu, be rizikos renkantis klojinių formavimo būdą. Be to, jis privalo gebėti įvertinti tinkamumą ir nurodyti galimus rezultatų nuokrypius bei svyravimus.

Keturi klojinių formavimo faktoriai, kurie turi įtakos betoniniams paviršiams:

Formuojamo klojinio absorbcija Betono paviršius šviesus/ tamsus  
Paviršiaus tekstūra (struktūra) Betoninio paviršiaus tekstūra
Formuojamo klojinio struktūrų sujungimas Betono paviršiaus tinklelio išdėstymas
Formuojamo klojinio fiksavimas Įspaudai betoniniame paviršiuje

Projektų pavyzdžiai

Šiandienos struktūriniai dizainai ir statybos metodai leidžia realizuoti įspūdingas architektūrines idėjas. Į tai atsižvelgdami, norime pristatyti plataus rango ir skirtingų variantų projektus.

Bendrų pastatų statyba

Jau daug metų architektai yra iš naujo atradę architektūrinio betono potencialą pastatų statymui ir naudoja jį kaip svarbų dizaino elementą. Kartu su statybinių medžiagų ir technologijų plėtra, reikalavimai taip pat žymiai padidėjo. Stiprūs, kartu ir suskystinti savaime išsilyginantys betonai suteikia galimybę realizuoti plonas betonines konstrukcijas ir įvairias formas. Išlenktos ir palinkę sienos bei plokštės yra dažnai naudojami dizaino elementai. Klojinių konstravimo industrija prisitaikė prie pasikeitusios situacijos. Noras išgauti lygius betoninius paviršius su kuo mažiau sujungimų gali būti išpildytas iš didelio asortimento pasirenkant tinkamą forminį betono klojimo būdą dideliems paviršiams.

Apsaugotose vidinėse erdvėse, komponentai yra apsaugomi nuo oro kaitos, todėl sensta atitinkamai lėčiau. Betoniniai paviršiai vidinėse erdvėse yra matomi tik iš labai arti, todėl dizaino detalės yra labiau akcentuojamos. Dėl šios priežasties, architektūrinio betono SB 3 ir SB 4 rūšys yra dažniausiai pasirenkamos architektų.

Pastatą planuojantys architektai kartu su pastato rangovais turi apibrėžti įmanomus veiksmus tam, kad pasiektų reikiamą architektūrinio betono išbaigtumą. To neįvykdžius, pernelyg dideli reikalavimai ir taisymo darbai sąlygos netinkamus ir nepatenkinamus rezultatus.

Kultūrinės paskirties pastatai

Kultūrinių pastatų vietose, architektai ir projektų planuotojai teikia pirmenybę architektūriniam betonui kaip priemonei dizaino kūrimui. Iš karto po meninių reikalavimų dėl matomo betoninio paviršiaus, statybų procese dažniausiai dominuoja ypatingos išbaigtų struktūrų ar atskirų komponentų formos.

Klojinių planavimo metu turi būti atsižvelgta į tvarkingas jungtis ir sujungimo modelius ir taip pat į tvarkingą klojinių elementų išdėstymą. Tai yra todėl, jog skydų jungtys ir templių pozicijos kartu su jungčių formavimu yra esminiai architektūrinio betono dizaino elementai.

Norint išgauti tolygų betoninio paviršiaus išbaigimą, ypatingas dėmesys turi būti skiriamas naudojamo betono pasirinkimui ir jo apdirbimo technologijai, įskaitant ir vėlesnį jo apdirbimą. Jeigu iškeliami didesni betono paviršiaus išvaizdos reikalavimai, patartina įmontuoti naują forminio betono klojimo sistemą klojiniuose. Jeigu reikia, pritvirtinimo šablonas gali būti papildytas nematomais sutvirtinimais tam, kad būtų suformuota tvarkinga ir simetriška struktūra. Kvietimui dalyvauti konkurse kultūrinių statinių statymui naudojant architektūrinį betoną, rekomenduojama naudoti SB 3 ir SB 4 betono rūšis.