Sänkt tak
Ett tappat tak är ett sekundärt tak , hängt under huvudtaket (strukturellt). Det kan också hänvisas till som ett falltak , T-stångstak , undertak , undertak , gallertak , drop-in-tak , fall-out-tak eller takplattor och är en stapelvara i modern konstruktion och arkitektur i både bostäder och kommersiella applikationer.
Historia
Tappade tak och takplattor användes i Japan av estetiska skäl redan under Muromachi-perioden (1337 till 1573). Dessa kan göras med enkla plankor, eller kista . Blackfriars Theatre i London, England , byggd 1596, hade tappat taket för att underlätta akustiken.
US-patent nr 1 470 728 för moderna nedfällda tak ansöktes av EE Hall den 28 maj 1919 och beviljades den 16 oktober 1923. Till en början byggdes moderna nedfällda tak med hjälp av sammankopplade plattor och det enda sättet att ge tillgång för reparation eller inspektion av området ovanför plattorna var genom att börja vid kanten av taket, eller vid en avsedd "nyckelplatta", och sedan ta bort sammanhängande plattor en i taget tills den önskade åtkomstplatsen nåddes. När reparationen eller inspektionen var klar måste plattorna återinstalleras. Denna process kan vara tidskrävande och dyr. ansökte Donald A. Brown från Westlake, Ohio , om ett patent för Accessible Suspended Ceiling Construction . Denna uppfinning tillhandahåller undertakskonstruktion i vilken åtkomst lätt kan erhållas vid vilken önskad plats som helst. Patentnummer US 2 984 946 A beviljades den 23 maj 1961. Brown har ibland krediterats som uppfinnaren av det sänkta taket även om andra patent föregick hans som visas i tabellen nedan.
| Datum registrerat | Patent nr. | Sökande | Titel | Kommentarer |
|---|---|---|---|---|
| 28 maj 1919 | 1,470,728 | Hall | Upphöjt tak | |
| 3 september 1931 | 1,931,574 | Danielson | Upphängd takhängare | |
| 24 oktober 1950 | 2,710,679 | Bibb, Remmen, Bibb | Undertakskonstruktion | Första fullt utvecklade nätsystemkoncept |
| 13 december 1955 | 2,816,623 | Wong | Modulärt tak | Första integrationen av plattor och rutnät. Wong grundade Cepco Manufacturing, ett företag som senare ingick i Ceilume, en division av Empire West, Inc. |
| 11 maj 1956 | 2,896,752 | Wilde | Undertakskonstruktion | |
| 31 juli 1956 | 2,894,291 | Sörenson | Undertakssystem | |
| 25 oktober 1956 | 2,895,180 | Byssing | Upphöjt tak | |
| 7 februari 1958 | 2,963,251 | Väsen | Stöd för elektrisk belysningsarmatur från undertaksram | |
| 8 september 1958 | 2,984,946 | Brun | Tillgängligt undertak |
Designmål
Effektiv byggnadsdesign kräver en balansering av flera mål: estetik, akustik, miljöfaktorer och integration med byggnadens infrastruktur – för att inte tala om konstruktionskostnader såväl som långsiktiga driftskostnader.
Estetik
Moderna sänkta tak skapades ursprungligen för att dölja byggnadens infrastruktur, inklusive rörledningar , ledningar och/eller kanalsystem , genom att skapa ett plenumutrymme ovanför det sänkta taket, samtidigt som det tillåts åtkomst för reparationer och inspektioner. Sänktak kan också användas för att dölja problem, såsom strukturella skador. Dessutom kan fallande tak dölja sprinklersystemen samtidigt som de ger full brandsläckningsfunktion.
Under många år var nedsänkta tak gjorda av grundläggande vita kakelplattor, men moderna innovationer erbjuder nu en uppsjö av alternativ i storlekar, färger, material (inklusive retrodesign och konstläder, trä eller metall), visuella effekter och former, mönster och texturer samt stödsystem och sätt att komma åt plenum. Skräddarsydda serier av specialtakplattor kan göras till relativt låg kostnad jämfört med tidigare.
Akustik
Akustisk balans och kontroll var ett annat tidigt mål med sänkta tak. Ett bullrigt rum kan överstimulera de boende, medan en för tyst interiör kan verka trist och föga inbjudande.
Den akustiska prestandan hos undertak har förbättrats dramatiskt under åren, med förbättrad ljudabsorption och dämpning. Detta uppnås ibland genom att lägga till isolering, känd som Sound Attenuation Batts (SAB), mer allmänt kallad "ljudbatts", ovanför panelerna för att hjälpa till att dämpa ljud och hålla intilliggande rum tystare.
Miljöfaktorer
Inomhusmiljökvalitet
Inomhusmiljökvalitet inkluderar ventilation, VOC-emissioner, belysning och termisk systemkontroll, termisk komfort, användning av dagsljus för naturlig belysning, akustik och optimering av tillgängligheten för utomhusutsikt.
Hållbarhet
Många tillverkare av moderna undertak har hållbarhet som mål. Hållbara funktioner kan vara:
- Energieffektivitet, inklusive dagsljuseffektivitet och värmeisolerande egenskaper. Detta använder takplanet för att reflektera dagsljus samt elektrisk belysning för att maximera lumeneffektiviteten, vilket också förbättrar komforten och användbarheten i interiöra utrymmen. Ett vanligt mått på ljusreflektansen hos ett takmaterial är ASTM E 1477 för ljusreflektans (LR-1). En nivå på cirka 75 % anses vara bra, även om högre nivåer är möjliga.
- Minskade resurser som behövs för konstruktion av plattorna
- Återvinningsbara/återanvända/förnybara material
Integration med infrastruktur
Integration med mekanik, el och VVS (MEP) är viktigt med fallande tak, eftersom de flesta av dessa system per definition är ovanför taket. Lyckligtvis är de flesta taksystemprodukter nu designade med denna integration i åtanke. Beslut här kan också påverka estetik samt åtkomst och underhåll.
Kosta
Sänkta tak kan ha en förbättrad avkastning på investeringen (ROI) jämfört med öppna tak
Upphängningsgaller
Ett typiskt sänkt tak består av ett rutnät av metallkanaler i form av ett upp och nervänt "T", upphängt på ledningar från överliggande struktur. Dessa kanaler knäpper ihop i ett regelbundet fördelat mönster av celler. Varje cell fylls sedan med lätta takplattor eller "paneler" som helt enkelt faller ner i gallret. De primära rutnätstyperna är "Standard 1" ( 15 ⁄ 16 -tums yta), Slimline ( 9 ⁄ 16 -tums rutnät) och dolt rutnät.
I USA och dess grannländer är cellstorleken i upphängningsgallren vanligtvis antingen 2 x 2 fot (610 mm × 610 mm) eller 2 x 4 fot (610 mm × 1 220 mm), och takplattorna, belysningsarmaturer , och lysrör har samma storlek. I Europa är cellstorleken i upphängningsgallren 600×600 mm, medan takplattorna och armaturerna är något (5 mm) mindre vid 595×595 mm eller 595×1195 mm, och T5-lysrören och LED-rören är kortare med 37 mm för att möjliggöra enklare och säkrare insättning och borttagning utan att gå sönder.
Dolt rutnät
En äldre, mindre vanlig typ av undertak är det dolda gallersystemet , som använder en metod för att sammankoppla paneler med varandra och gallret med hjälp av små remsor av metall som kallas "splines", vilket gör det svårt att ta bort paneler för att vinna åtkomst över taket utan att skada installationen eller panelerna. Normalt har de en "nyckelpanel" (vanligtvis i hörnet) som kan tas bort, vilket gör att de andra panelerna kan skjutas ut ur gallret (en serie metallkanaler som kallas "z-bars") en efter en, tills de till slut ta bort önskad panel. Denna typ av innertak är vanligare i äldre installationer eller installationer där tillgång till ovan tak generellt anses onödig.
Detta system har några stora nackdelar jämfört med det vanligare "drop panel"-systemet, framför allt svårigheten att ta bort och sätta tillbaka paneler från gallret, vilket i vissa fall kan orsaka irreparabel skada på panelerna som tas bort. Att hitta ersättningspaneler för denna typ av undertak blir allt svårare eftersom efterfrågan på dem och tillverkningen av delar går långsammare. Små klämmor finns fortfarande tillgängliga som gör att kakel kan sättas in i luckor i taket där en kakel saknas och fungerar genom att de placeras på kanten av en dold kakel och sedan skjuts längs med plattan för att "låsa" den på plats .
Stretchtak
Med liknande fördelar som ett undertak används ofta ett sträcktak för att dölja rörledningar, ledningar eller det befintliga taket. Det finns också vanligtvis ett brett urval av färg eller textur, och membranet kan manipuleras till en mängd olika former.
Ett sträcktak är ett undertakssystem och det består av tre huvudkomponenter:
- Perimeterspår – Aluminium eller plast PVC
- Membran - Vanligtvis ett PVC- eller nylonmaterial, lättviktsskivor tillverkas i storlek/form av rullmaterial. Kan tryckas eller målas för att uppnå önskad effekt.
- Harpun eller hake – Detta svetsas med ultraljud till kanten av membranet eller plåten på fabriken, kanterna går in i perimeterspåret för att hålla taket på plats.
När ett sträcktak installeras, skärs halvdolda plast-/aluminiumskenor, det föredragna valet för de flesta arkitekter och designers, till i storlek och fixeras till takytans omkrets. Membranet sträcks ut och harpunen eller fångstkanten klipps fast i banan. [ citat behövs ] Stretching underlättas genom att värma upp membranet eller arket före montering.
Släpp taket
Godkända drop-out (eller drop-out) tak tillåter installation av ett tappat tak under befintliga brandsprinkler eftersom plattorna, ibland kallade smält-out takplattor, är värmekänsliga och är designade att falla från det tappade takupphängningsnätet under en eld, så att sprinklerna kan spruta sitt vatten.
Drop-out takplattor kan lägga till det estetiska överklagandet av ett tak eftersom brandsprinklerna är dolda av plattorna. Vanligtvis gjorda av vinyl eller expanderad polystyren , drop-out takplattor finns tillgängliga i flera storlekar och ytbehandlingar från en mängd olika tillverkare.
Installationen är föremål för den lokala myndigheten som har jurisdiktion (AHJ) och måste, i USA, minst uppfylla de standarder som anges i avsnittet nedan.
Ta bort takstandarder (USA)
Följande standarder är utöver dem för takplattor i allmänhet. Inga klämmor, fästelement eller hinder av något slag får användas för att begränsa takplattans förmåga att falla från upphängningssystemet utan begränsning i händelse av brand om de inte har använts i testprocessen. Målning kan ogiltigförklara ett godkännande och ytterligare lokala krav kan finnas.
- FM Global – Godkännandestandarder för undertak av plast
- UL – Takpaneler för användning under sprinklers
- ICC-ES – AC-12 Avsnitt 4.4 – Utfällbara takpaneler och plattor av skumplast
- NFPA 13 – Standard för installation av sprinklersystem
Säkerhetsfrågor
I äldre byggnader användes utrymmet ovanför undertaket ofta som anslutningsutrymme för ventilationssystem, vilket endast kräver slutna kanaler som levererar frisk luft till rummet under, med returluft som kommer in i takutrymmet genom öppna galler över taket. Denna praxis används nu mer sällan i nya byggnader. [ citat behövs ]
Om det tappade taket används som en kammare, måste lågspänningskablar och kablar som inte är installerade i ledningen använda en speciell trådisolering med låg rökhalt och låg toxicitet, som tenderar att förkolna och sluta brinna av sig själv. Det hjälper till att skydda de boende i byggnaden så att de inte förgiftas med giftiga kemikalier som sugs genom ventilationssystemet under en brand, och det hjälper till att förhindra att bränder sprider sig inuti det dolda plenumutrymmet. Den speciella lågrökkabeln kallas vanligtvis plenumkabel eller Low Smoke Zero Halogen (LSZH eller LS0H) kabel. Medan partvinnad kabel för nätverk och telefontjänster är den vanligaste formen av plenumkabel, måste koaxialkabeln också plenumklassad för säkerhets skull.
Elektrisk högspänningsutrustning (som generellt anses vara över 50 V) får inte exponeras i plenumutrymmet ovanför ett falltak, utan måste vara innesluten i ledningar eller löpbanor och vara fysiskt isolerade från lågspänningsledningar. Elektriska högspänningsanordningar måste på samma sätt vara inneslutna i ett plenumutrymme, inuti en metallbehållare. På liknande sätt kanske eluttag för hushållsdrivna enheter inte finns inne i plenumutrymmet, men uttag kan installeras på takplattor inuti elboxar, med uttagen exponerade på utsidan av undertaket. Syftet med dessa begränsningar är att begränsa flamspridningen inuti det osynliga plenumutrymmet, i händelse av högspänningsutrustning eller ledningsfel. Lågspänningskablar tillåts eftersom strömflödet vanligtvis är försumbart och därför är risken för överhettning och brand begränsad.
I jordbävningsutsatta områden, som Kalifornien, krävs ofta diagonala trådstag enligt byggnormer för att förhindra att takgallerna svajar i sidled under en jordbävning, vilket kan leda till att takets galler delvis eller totalt kollapsar på de åkande nedanför under en kraftig tremor . Kompressionsstolpar kan också läggas till för att hålla taket från att studsa vertikalt under en jordbävning.
Belysningsarmaturer och andra anordningar som installeras i ett undertak måste fästas ordentligt i ramverket under taket. En brand ovanför ett tappat tak kräver ofta att brandmän drar ner taket i all hast för snabb åtkomst till eldsvådan. Lösa fixturer som vilar i ramverket enbart på grund av gravitationen kan lossna, svänga ner på sina armorflex-strömkablar och träffa brandmännen nedanför. Att binda fixturerna till ramverket säkerställer att om ramverket måste dras ner kommer fixturen att falla ner med den och inte bli en hängande svängningsrisk för brandmännen.
Fördelar
Brandsäkerhet
För att hantera brandsäkerheten kan takplattor tillverkade av mineralfibrer, plast, tenn, komposit eller brandklassade träpaneler användas inom konstruktionen för att uppfylla acceptabla standarder/klassificeringar. Vissa plattor, i specifika situationer, kan ge det extra motstånd som behövs för att uppfylla "tidsklassificeringen" som krävs för olika brandkoder, stadsförordningar, kommersiella eller andra liknande byggnadskonstruktionsbestämmelser. Brandklasser för takpaneler varierar beroende på de material som används, förberedelserna av varje panel och säkerhetstestningen och utvärderingen från tredje part som gjorts för att avgöra var och hur de kan installeras säkert. I Storbritannien kan det krävas att plattor från vissa tillverkare klipps in i gallret med speciella takklämmor för att ge en brandklassificering; Det finns speciella plattor designade för undersidan av mezzaningolv men som kan ge en brandklassificering utan att bli klippt.
Utfällbara tak har ytterligare en fördel eftersom de kan monteras under brandsprinkler, vilket döljer sprinklerna för ett mer attraktivt utseende. När de installeras under brandsprinkler kan material, applikationer, installation och underhåll av utfällbara tak vara nödvändigt för att uppfylla brandsäkerhetsbestämmelserna. (Vitboken Drop-out Ceiling Panels – A Discussion on their Use With Fire Sprinklers, som artikeln refererar till, finns här )
Enkel modifiering
En annan fördel med ett sänkt tak är att de lätt avlägsnade takpanelerna ger omedelbar tillgång till kammaren, vilket avsevärt förenklar reparationer eller förändringar.
Ledningar och rör som installeras bakom traditionella gips- eller väggskivortak är extremt svåra att modifiera när det färdiga taket väl är på plats. Vajrar ska fiskas genom hålrum i väggarna bakom det färdiga taket eller så måste taket rivas för att förändringar av ledningar eller rörledningar ska kunna göras.
Däremot kan plattorna och andra delar av ett tappat eller sträckt tak lätt tas bort för att tillåta åtkomst till området ovanför gallret för att göra alla nödvändiga ledningar eller VVS-modifieringar. Vid ombyggnad kan nästan alla komponenter i nätet demonteras och återmonteras på annat håll.
I kontorsbyggnader används ofta falltak i kombination med ihåliga stålreglar för att konstruera små kontorsutrymmen ur ett mycket större hålrum. Ledningar och andra tjänster dras genom det öppna taket, ner genom de ihåliga regelväggarna och till uttag i arbetsområdena. Om affärsbehoven förändras kan kontorsytorna enkelt demonteras, med det övergripande hålrumsutrymmet omkonfigurerat med en annan planlösning.
I äldre byggnader som har genomgått flera renoveringar, har ett fallande tak ofta installerats i en renovering och sedan tagits bort i en annan eftersom installationen har varit en billig lösning för att förlänga tiden mellan större renoveringar.
Nackdelar
En nackdel med detta taksystem är det minskade takhöjden. Frigång krävs mellan gallret och eventuella rör eller kanalarbeten ovanför för att installera takplattor och belysningsarmaturer. I allmänhet behövs ofta ett minimiavstånd på 100 till 200 millimeter (4 till 8 tum) mellan det lägsta hindret och nivån på takets galler. Ett direktmonterat galler kan fungera för dem som vill ha bekvämligheten med ett sänkt tak men har begränsat takhöjd. Stretchtakstöd kräver mindre än en tum vertikalt utrymme, och inget utrymme krävs för att kakel ska lyftas ut med ett sträcktak, men ett större fritt utrymme kan väljas för att ge plats för MEC eller av estetiska skäl.
Sänkta tak döljer i allmänhet många av de funktionella och strukturella elementen i en byggnad, vilket skapar ett estetiskt paradigm som avskräcker användningen av funktionella byggnadssystem som estetiska designelement. Att dölja sådana element gör komplexiteten hos dagens avancerade byggnadsteknik svårare att uppskatta. Det är också svårare att utföra underhåll på eller diagnostisera problem med de dolda systemen. Det är vanligt i kommersiella och kontorsmiljöer att installera falltak i äldre byggnader som inte är designade för moderna HVAC-, el- eller brandsläckningssystem. Dessa renoveringar kritiseras ofta för att täcka över estetiskt tilltalande strukturella delar av äldre byggnader.
Som ett renoveringsverktyg är sänkta tak ett snabbt och billigt sätt att reparera ett tak och att minska kostnaderna för VVS. Vissa material kan visa sin ålder snabbt. Till exempel skadas mineralfibrer lätt när de hanteras och fläckar lätt och permanent, men sträcktak, plåt och vinyl har inte sådana egenskaper.
På grund av deras popularitet i mitten av 1900-talet inkorporerade många äldre falltak asbest för dess isolerande och brandbeständiga egenskaper. Dessa kan utgöra en allvarlig hälsorisk för passagerare och särskilt arbetare om de asbesthaltiga elementen inte tas bort ordentligt.
Vidare läsning
- Termoformade takpaneler och plattor: Utfällbara takpaneler installerade under brandsprinkler , The Construction Specifier Magazine, 2014 (särskilt avsnittet Underhåll)
- Specificering av drop-out-tak under brandsprinkler av Ed Davis och Michael Chusid, Consulting-Specifying Engineer Magazine, 2016
- Safety, Code Issues of Drop-Out Ceilings av Ed Davis och Michael Chusid, Consulting-Specifying Engineer Magazine, 2016
externa länkar
-
Media relaterade till Sänkta tak på Wikimedia Commons
