Новинки технологий в архитектуре
Архитектура -это своего рода оболочка, в которой рождается, действует и умирает человек. Она способствует тому, чтобы жизнь людей была удобной, комфортной и радостной. Небоскребы, подземные пространства, огромные по размерам и наполненные информационными технологиями места труда и отдыха - все это архитектурные чудеса ХХ века.
В последние десятилетия XX века человечество все с большим усердием пыталось устроить свой быт экономно и экологично. Одним из способов обустройства своего жилища по этому своеобразному принципу "двух эко" стала борьба за повышение эффективности оконного и фасадного остекления.
Cейчас в России применяется несколько вариантов повышения эффективности систем остекления. Практически традиционными уже стали одно- и двухкамерные стеклопакеты.
Однако прогресс не стоит на месте. Появляются новые технологии, позволяющие удовлетворить все более возрастающие требования потребителей. Для повышения теплоизоляционных свойств стеклопакеты стали накачивать инертными газами. Чаще всего для этих целей используется аргон. Так, у однокамерного стеклопакета, заполненного аргоном, коэффициент теплопроводности равен 2,3 Вт/м2°C вместо 2,8 по сравнению с обычным.
Достаточно недавно на российском рынке появились стекла со специальными покрытиями - так называемые низкоэмиссионные стекла и К-стекла. Принцип действия этих стекол примерно одинаков - на поверхность стекла наносится специальное покрытие, которое отражает часть тепла, идущего изнутри обратно в помещение. Правда из-за разницы в технологии производства (для К-стекла напыление является пиролитическим, наносимым в процессе горячего формования) потребительские качества низкоэмиссионных стекол несколько выше. Так, коэффициент теплопроводности низкоэмиссионного стекла марки Planiterm Futur равен 1,72 Вт/м2°C, а у К-стекла -2,0.
Совсем недавно на российском рынке появилась еще одна технология под названием "Тепловое зеркало" (Heat Mirror), разработанная американской компанией SouthWall Technologies еще в восьмидесятые годы. Принцип этой новинки в том, что в камере стеклопакета между обычными стеклами натягивается прозрачная мембрана с низкоэмиссионным покрытием, которое может наноситься как на одну, так и на обе стороны. Такая мембрана устанавливается и закрепляется между двумя дистанционными рамками из стали. В результате получается двухкамерный стеклопакет, по весу равный однокамерному, обладающий рядом потребительских свойств, недосягаемых для других систем. Так, например, стеклопакет с мембраной марки НМ77 имеет коэффициент теплопроводности всего 1,13 Вт/м2°C. Применение же комбинированных стеклопакетов с одновременным использованием и "теплового зеркала", селективных стекол позволяет добиться коэффициента теплопроводности 0,5 Вт/м2°C, это при коэффициенте прохождения видимого света 0,59! Но это еще не предел - применение так называемых Quad систем, когда ставятся две мембраны параллельно, позволяет получить коэффициент теплопроводности стеклопакета 0,4 Вт/м2°C. И это все без значительного увеличения веса остекления. Кстати, именно малый вес в сочетании с высокими теплоизоляционными свойствами делает стеклопакеты с "тепловым зеркалом" наиболее приемлемым решением для остекления световых фонарей и зимних садов.
В последнее время в России стала входить в обиход и еще одна немаловажная характеристика оконных систем - коэффициент Solar Schading. Он определяет, какая доля совокупной тепловой энергии проникает через стеклопакет из внешней среды внутрь помещения.
Секрет такой уникальной эффективности "теплового зеркала" заключается в особенностях его действия. Несколько типов мембран, предназначенных для различных климатических условий, позволяют подобрать "зеркало", фильтрующее именно те части солнечного спектра, которые нежелательны для микроклимата помещений в каждой конкретной местности.
Бесспорно, на данный момент "тепловое зеркало" является наиболее прогрессивным видом эффективного остекления. Теплоизоляционные свойства таких стеклопакетов не только вписываются в требования нового СНиПа по теплотехнике, но и превосходят их с большим запасом. "Тепловое зеркало" - технология, которая позволяет, не жертвуя свето-пропускающей способностью стекла, обеспечить надежную теплоизоляцию и защиту от летней инсоляции.
Принцип устройства фальцевых кровель считается одним из наиболее старых и традиционных. С приходом стиля хай-тек в архитектуру, фальцевые кровли практически испытали второе рождение. Оказалось, что металлические кровли обладают неисчерпаемым ресурсом формообразования. Любые ломаные или сплайновые поверхности, зачастую переходящие в фасады зданий, можно изготовить с применением фальцевой технологии.
Секрет такой довольно бурной "реинкарнации" фальцевых кровель в быстро расширяющемся спектре кровельных материалов и технологий их укладки. К "историческим" оцинковке и меди за последние
Спектр соединительных фальцев также расширился. Кроме относительно "утилитарных" стоячих и лежачих фальцев, существует и несколько экзотических вариантов, которые были разработаны большей частью из эстетических соображений. К таким фальцам можно отнести угловой и балочный фальц. С помощью балочного фальца можно создать более четкий и читаемый ритм по кровле или по фасаду. Все это позволяет усилить эффект "технотронности" или "индустриальности" внешнего вида кровли или фасада.
По современной технологии кровельные фальцы изготавливаются с применением специальных закаточных машин и гибочных станков. Это позволило значительно расширить сферу применения фальцевых кровель - появилась возможность монтажа больших поверхностей с почти неограниченными возможностями в формообразовании. Вряд ли какая-либо другая кровельная технология позволит монтировать кровли с волнообразными, ломаными или сплайновыми поверхностями.
Из относительно новых материалов на российском рынке можно выделить кровельный алюминий и сплавы на основе цинка. Алюминий, как известно, металл инертный от природы. В наше время себестоимость его производства перестала быть "космической", и цена картин из алюминия стала вполне конкурентна с оцинкованной сталью и тем более с медью. После того как на алюминий научились наносить цветные полимерные покрытия, архитектурные свойства этого материала стали ничуть не хуже, чем общеизвестная крашеная оцинковка - к классическому "алюминиевому" добавилось еще десятка два различных цветов. По своей пластичности кровельный алюминий даже превосходит оцинкованные стальные листы.
Кровельные материалы на основе цинка, прежде всего титан-цинк, уже получили достаточное распространение в современной архитектуре. Благородный "матовый серый" стал одним из базовых цветов в палитре стиля . Помимо респектабельной патины, титан-цинк обладает пластичностью, близкой к меди. В результате спектр применения титан-цинка стал практически неограничен: от кровель и вентилируемых фасадов любой сложности и конфигурации до кованых малых архитектурных форм.
Получившийся таким образом арсенал технологических средств позволяет моделировать кровлю как новый, еще мало освоенный пластический элемент. По существу, привычные двускатные или плоские кровли уже не являются единственно возможными вариантами устройства покрытия здания. Былых технологических ограничений в виде плоских перекрытий или стропильных систем уже не существует. Пространственные металлические каркасы позволяют создавать объемы почти произвольной формы. Кроме того, активное применение вентилируемых фасадов позволяет применять для их обшивки те же материалы, что и на кровле. В результате появилась возможность формирования эффектных объемных композиций из металла, стекла, камня и дерева, не взирая на архитектурные догмы о том, что кровля это особый, отдельный элемент здания. Расхожее выражение о кровле как о "пятом фасаде", пожалуй, все-таки обрело свой прямой смысл.
В прогрессивной зарубежной архитектуре последних 10-20 лет обилие замысловатых, зачастую парадоксальных конструктивных решений стало одним из неотъемлемых компонентов успеха. Этот вид покрытий - всего лишь один из многочисленных вариантов возведения оболочек. На протяжении всей первой половины XX века сетчатые оболочки чаще всего применялись в промышленном строительстве. С их помощью перекрывали производственные цеха и выставочные павильоны, где требовалось с минимальными затратами металла перекрыть пролеты более 30-
При строительстве жилых и административных зданий сетчатые оболочки до недавнего времени применялись крайне редко. Вторую жизнь этим, к тому времени достаточно "затертым" промышленной архитектурой, конструкциям вернуло увлечение многих мировых архитекторов эстетикой филигранно спроектированных и исполненных в материале различных конструкций. Впоследствии это увлечение стало называться "стилем Hi-Tech".
Сетчатые оболочки как нельзя кстати пришлись для манифестации новых подходов в формообразовании. С одной стороны, их вид крайне "технотронен", что позволяет без ущерба для общей композиционной идеи вживлять их в самые экстремальные Hi-Tech-постройки. С другой - с помощью сетчатых оболочек можно создать максимально биоморфный объем. Это отвечает еще одному крайне модному в последние 20 лет веянию в архитектуре - стремлению создать "экологические" по формообразованию постройки.
Несмотря на внешнюю ажурность и легкость сетчатых оболочек, их изготовление до сих пор остается крайне дорогостоящим и трудоемким делом. Именно сложность технологии строительства сдерживает более широкое применение этих конструкций. Главная проблема любых сетчатых оболочек - узлы соединения перекрещивающихся стержней. В самом элементарном варианте, когда собирается оболочка небольших размеров, эти стержни попросту свариваются между собой газовой или электросваркой. Но при увеличении габаритов и, прежде всего, пролетов оболочек, сечение несущих элементов становится больше. В результате возникает необходимость разработки специальных узлов соединения. Как правило, изготовление этих узлов требует заводской точности, что, естественно, значительно удорожает их производство. В момент сборки оболочки также необходима филигранная точность монтажа, не всегда доступная (особенно в России).
Сейчас учеными ведутся работы по снижению себестоимости возведения сетчатых оболочек. И кто знает, может быть через 10-20 лет эти конструкции станут настолько привычными и дешевыми, что из них будут собирать крытые овощные рынки и автостоянки в новостройках.
Понятие "гипрок" давно уже стало нарицательным по отношению к стеновым панелям из гипсокартона. В компании Gyproc (недавно вошедшей в европейскую корпорацию ВРВ), львиная доля всех ресурсов занята в производстве гипсокартонных листов. Однако разработки компании в других, сопутствующих направлениях, не менее оригинальны и полезны, чем знаменитые ГКЛ. Одно из таких перспективных направлений - производство акустических потолков и стеновых панелей.
Обычно об акустических свойствах проектируемых ими помещений архитекторы задумываются крайне редко. К специалистам по акустике принято обращаться только в самых экстренных случаях - при проектировании кинотеатров или музыкальных залов. На акустический комфорт посетителей других многочисленных общественных помещений проектировщики обычно не обращают внимания. Хотя все так или иначе знакомы со строительной акустикой и знают, что при большем определенного значения времени реверберации, помещение становится "гулким" и находиться в нем становится неуютно. Наиболее вредна "гулкость" в лекционных аудиториях, залах собраний или школьных классах. В помещениях, где группа людей слушает одного человека, особенно важно, чтобы его речь воспринималась разборчиво.
Чтобы уменьшить время реверберации, обычно используются легкие материалы с неоднородной, рельефной поверхностью. В жилых помещениях для этих целей можно комбинировать различные портьеры или ворсовые напольные покрытия. В общественных интерьерах, как правило, предпочтение отдается специальным акустическим материалам, которые лучше вписываются в деловой дизайн и более практичны по сравнению с коврами и портьерами.
Производством такого рода акустических материалов и занимается компания Gyproc. В качестве основного компонента используется все тот же гипсокартон. Для применения в общественных интерьерах наиболее интересны две линии этой продукции - Cassoprano и Gyptone. В потолочных панелях первой линии в основном используется принцип тиснения отражающей поверхности. Все панели линии Gyptone - перфорированные. Сейчас в ассортименте компании 8 различных видов перфорации. В линии Gyptone выходят перфорированные листы "классических гипрочных" размеров 1,2x2,4 м. Такие листы, названные Gyptone Big, легко монтируются в обычный каркас для гипсокартонных перегородок, поэтому получается использовать их как для стен, так и в качестве потолков. Панели обеих линий белого цвета и легко перекрашиваются валиком. Панели серии Gyptone с обратной стороны покрыты специальным пыленепроницаемым войлоком.
Обычно акустические плиты используются в комбинации друг с другом - так все они имеют разный коэффициент поглощения по различным частотам. Для расчета необходимого количества и расположения тех или иных плит используется специальная программа, разработанная французским филиалом корпорации ВРВ-Placo. В качестве задания на расчет вводится геометрия помещения, основное расположение источника звука, слушателей или работников. После расчета программа выдает рекомендуемое количество и расположение плит определенных серий. Причем существует возможность прослушать пример звучания человеческой речи до введения акустических панелей и после. Таким образом можно подобрать желаемое время реверберации практически "в режиме on-line".
Учитывая большое количество вариантов перфорации и фактуры акустических потолков, архитекторы получают дополнительный спектр выразительных средств. При умелом обращении с перфорацией как с ритмическим узором появляется возможность разнообразить интерьеры своеобразными "перфорированными панно".
Автор: Л. Цветкова