Top Banner_Благотворительный_фонд_Строим_Добро

Актуальное

Материальные возможности архитекторов: обзор новых материалов

Внедрение новых материалов открывает широкие возможности для архитекторов и строителей. Причем иногда новые технологии становятся импульсом для вдохновения и создания оригинальных и смелых проектов.

Материалы для проектов
Элементы декора можно изготовить из стеклопластика – легкого, но достаточно прочного материала
(Чтобы увеличить, кликните на фото)

Современную архитектуру часто отличают смелые и оригинальные решения, однако в массовом строительстве оригинальность не приживается, номенклатура используемых здесь строительных материалов меняется крайне медленно.

Тем не менее именно за счет применения новых материалов проектировщики и строи­тели могут ответить на запросы отрасли. Современные разработки в сфере строительной химии, теплофизики, материаловедения отвечают требованиям экологичности, энергоэффективности, эргономичности и экономичности. Не говоря уже о том, что современные материалы позволяют создавать более разнообразные с точки зрения формы и эстетики объекты.

Внедрение новых материалов на российском рынке идет неравномерно, многие новации воспринимаются с излишней осторожностью. И причина не только в строгих нормативах и удовлетворении качеством и выбором уже имеющихся материалов.

Великая сила композита

Многие годы разработчики, создавая новые строительные материалы, пытались превзойти качество и эксплуатационные характеристики природных. Недаром, описывая преимущества того или иного компонента, его часто сравнивают то с деревом, то с камнем. На деле же высокие показатели по эксплуатационным и эстетическим характеристикам сегодня демонстрируют композитные материалы.

Одним из набирающих популярность композитов является стеклопластик. Он, по мнению специалистов, обладает многими особо ценными свойствами, дающими ему право называться одним из материалов будущего.

Около 70% композита составляют стекловолокна, армирующие состав, основой которого являются полиэфирные смолы. Полученный таким образом стеклопластик одновременно обладает прочностью и долговечностью металла и биологической стойкостью полимера.

С точки зрения воплощения архитектурных замыслов стеклопластик имеет практически неограниченные возможности формообразования

«Стеклопластик обладает уникальным набором свойств: имеет теплопроводность дерева, но не гниет, обладает прочностью металла, но устойчив к коррозии, химостоек, как керамика, но намного устойчивее к механическим повреждениям, – говорит заместитель генерального директора ООО «Основа» Татьяна СУРОВА. – Прочность стеклопластика в девять раз выше, чем у ПВХ, и в два-четыре раза выше, чем у алюминия. Другим преимуществом материала является его малый вес, который в среднем в пять-шесть раз меньше, чем у черных и цветных металлов, и вдвое меньше, чем у дюралюмина».

Кроме этого, стеклопластик сочетает высокий уровень атмосферо-, водо- и химстойкости, а также не подвергается электрохимической коррозии, обладает стойкостью к различным агрессивным средам, в том числе и к воздействию концентрированных кислот и щелочей.

«С точки зрения воплощения архитектурных замыслов данный композит имеет практически неограниченные возможности формообразования, разнообразие цветов и оттенков, – комментирует Татьяна Сурова. – Материалу можно придать внешний вид натурального камня, при том что изделие полое и поэтому не такое тяжелое, как каменное. Также в состав можно добавлять люминофоры, для того чтобы конструкция светилась в темноте. Производятся и светопрозрачные элементы с подсветкой изнутри. Во внутренней отделке тоже можно дать волю фантазии и создавать интересные формы, которые нельзя получить, используя традиционные листовые материалы».

Значительным преимуществом является и то, что материал и изделие создаются одновременно. Для получения конкретных требуемых характеристик специалисты используют то или иное сырье, которое дает при эксплуатации нужные характеристики. Сразу задается форма, внутренний конструктив, несущие элементы, закладные, рассчитывается вес конструкции. Также обеспечиваются специальные качества, например пожаробезопасность.

Как говорят специалисты, материал имеет длительный срок безремонтной эксплуатации, достигающий 50 лет. Поэтому затраты на стадии изготовления окупаются в процессе жизненного цикла.

Loft Cube Вернера Эйслингера
Обитаемый модуль Loft Cube немецкого дизайнера Вернера Эйслингера сделан из стали, дерева и стеклопластика
(Чтобы увеличить, кликните на фото)

«Особо важно в строительстве такое преимущество, как малый вес. Это позволяет значительно облегчить архитектурно-декоративные элементы здания – колонны, балясины, барельефы, объемные фигуры, – подчеркивает Татьяна Сурова. – Композитные элементы не дают дополнительной нагрузки на фундамент по сравнению с конструкциями из бетона или гипса. Эти качества позволяют по-новому организовать реконструкцию исторических зданий, имеющих богатый лепной декор, который со временем начинает разрушаться. Замена лепнины на легкие и долговечные композитные копии значительно увеличивает межремонтный срок и надолго сохранит красоту старинных домов».

Огромный простор предоставляют возможности композитов и в создании малых архитектурных форм. Различные павильоны, остановки, уличная мебель, вазоны, кашпо для цветов и декоративных растений, другие элементы благоустройства создают новую среду современных городов.

Ударить по основам

Самая на сегодня популярная монолитная технология строительства также имеет резервы для совершенствования и развития. Многие инновационные предложения касаются изменения применяемых в монолите материалов, а некоторые предлагают заменить традиционные на более современные и эффективные. Так, подверженную коррозии и электромагнитным воздействиям металлическую арматуру предлагается заменить на композитную – из стеклопластика, армированного базальтовым волокном.

«Поскольку данный материал значительно легче традиционных, с его помощью можно в том числе выполнять более сложные архитектурные замыслы, – говорит генеральный директор ООО «СК» Юрий ВОЛКОВ. – Так как композитная арматура обладает высокими адгезивными свойствами, не подвержена разрушению, то и формы конструкций могут быть самыми разными и необычными. К тому же, как правило, все материалы, с которыми мы работаем, дешевле традиционных и позволяют получать не только финансовую оптимизацию по стоимости материала, но и существенную выгоду по технологии их применения. Композитная арматура в три раза прочнее, в десять раз легче и на 20% дешевле металлической. Ее применение существенно улучшает экологические показатели строящихся домов, а также увеличивает долговечность армированного каркаса».

Самые разнообразные идеи воплощаются и изобретателями новых видов материалов для ограждающих конструкций. Кроме возможностей, связанных с обеспечением эстетических и технических показателей наружного слоя ограждающих конструкций, стеновые материалы обеспечивают и увеличение вариантов решений по обустройству внутреннего пространства. Уменьшение толщины ограждающих конструкций без потери таких качественных характеристик, как теплопередача, несущие способности, является одной из проблем, которую решают разработчики новых видов стеновых конструкций и материалов. Среди новинок встречаются и весьма оригинальные решения.

Металл также входит в группу материалов, которые еще не полностью раскрыли свой потенциал в архитектуре и строительстве

Так, автор проекта The Salt Project голландский архитектор Эрик Джебоерс разработал новый стеновой материал, в основе которого – соль, полученная в результате опреснения морской воды. Влагоустойчивость его соляно-крахмальным кирпичам придает слой эпоксипласта, который изобретатель со временем собирается заменить натуральным составом, чтобы сделать материал абсолютно безвредным и биоразлагаемым. Не останавливаясь на мелочах, архитектор уже разработал концепцию строительства целых городов из соли и генеральный план строительства первого такого города в Катаре.

Лицом любого здания является фасад. Считается, что до 25% коммерческого успеха проекту можно обеспечить именно при помощи удачного фасадного решения. Поэтому поиск новых материалов в этой сфере всегда был и останется на повестке дня вопросом номер один.

Зачастую, решая проблему создания оригинального фасада, вместо новых предлагаются традиционные материалы. Но качества их значительно изменяются благодаря технологиям современной обработки. Например, одной из «фишек» стало нетрадиционное применение дерева. Летом этого года уругвайский архитектор продемонстрировал на выставке в Милане оригинальную конструкцию из стали и дерева, которая одновременно выполняла как декоративную, так и солнцезащитную функцию.

В Англии и еще в нескольких европейских странах решили, что пора из дерева строить небоскребы. Во Франции спроектирован целый квартал деревянных многоэтажек.

Еще один традиционный материал – кирпич – также постоянно модифицируется, поскольку его популярность как в нашей стране, так и за рубежом неизменна. Специально для создания оригинальных решений фасадного оформления предприятия, изготавливающие этот материал, предлагают новые виды продукции. Наиболее эффективным для облицовки считается клинкерный кирпич. Есть примеры оригинальных вариантов фасадного оформления при помощи кирпича, окрашенного в разные оттенки одного цвета. Особый эффект заключается в том, что при различном природном освещении фасад меняет цвет.

Особое внимание, конечно же, приковано к стеклу. Ведь остекление по-прежнему является наиболее популярным решением при создании современных зданий. Несмотря на все минусы, архитекторы не намерены отказываться от сплошного остекления, от расширения оконных и балконных проемов, прозрачных крыш атриумов и прочих решений с применением стекла. Для северных районов особо актуальным является снижение теплопотерь.

Кровля из металлических панелей
Использование металлических панелей для фигурной кровли. Фото: ООО “Атлант”
(Чтобы увеличить, кликните на фото)

В южных странах решают проблему, как блокировать солнечный свет, чтобы создать в помещении комфортную обстановку. Например, недавно стеклянный фасад европейского офиса известной мировой компании был оборудован новыми солнцезащитными фильтрами Umisol, блокирующими инфракрасное излучение.

Одним из набирающих популярность в северных странах решений является греющее стекло – Thermoglass. Суть в том, что на поверхность стекла наносится прозрачное токопроводящее покрытие, которое способно нагреваться.

Еще одним методом усовершенствования остекления является внедрение стеклокомпозитных профилей, которые имеют гораздо более высокие показатели по долговечности, пожароопасности, экологичности. Одновременно профили имеют низкую теплопроводность, а высокая прочность позволяет создавать крупногабаритные конструкции. Структурное бесшовное остекление фасадов, как утверждают специалисты, можно теперь выполнять без применения прижимных планок и других элементов усиления, которые снижают эффект от эстетического восприятия зеркальной поверхности.

Исследователи факультета материаловедения Миланского университета совместно с американскими специалистами Центра передовой солнечной фотофизики решили пойти дальше. Они предложили новое безопасное покрытие из квантовых точек, которое превращает любое стекло в прозрачный электрический генератор.

А исследователи из инженерной школы университета в Техасе изобрели новую концепцию «умного окна», исключив главный недостаток ранее существующих «умных окон», затемняющих помещение. Предложенная технология позволяет стеклу пропускать видимый свет, блокируя солнечное излучение.

В Бразилии же решили модифицировать остекленный фасад, придав ему качества «умного» интерактивного фасада, оснастив светодиодной сеткой, которая реагирует на изменения качества воздуха и уличные шумы, меняя цвет свечения.

Металлическая романтика

Металл также входит в группу материалов, которые еще не полностью раскрыли свой потенциал в архитектуре и строительстве. Поэтому поиски новых методов обработки и использования металла привлекают различных исследователей и производителей.

Обработанный металл приобретает новые свойства, расширяющие его сферы применения. Например, воздействуя при помощи сверхкоротких световых импульсов лазера на лист металла, можно придать ему водоотталкивающие свойства и способность к поглощению света. Такие свойства еще называют «эффект лотоса». В результате металл не подвергается коррозии и воздействию биоорганизмов. Эта разработанная американскими исследователями технология позволит производить более совершенные элементы строительных конструкций, а также самоочищающиеся солнечные батареи, системы канализации и другие элементы, которые изготовлены из обработанного лазером металла.

Внедрение новых материалов на российском рынке идет неравномерно, многие новации воспринимаются с излишней осторожностью

Алюминиевые сплавы и продукции из них также вполне могут найти новые сегменты применения в современном строительстве. Например, расширяется сфера применения листовых материалов из окрашенной алюминиевой ленты, которая используется в фасадных и кровельных системах.

«Уникальные кровельные и фасадные системы нашей компании позволяют воплотить самый смелый архитектурный замысел, – говорит директор по продажам ООО «Атлант» Андрей БАРБАНОВ. – Благодаря современным технологиям, используемым при производстве систем, появилась возможность создавать кровли и фасады разных форм и конфигураций – конусные, криволинейные, изогнутые. Все это позволяет возводить здания самых разнообразных необычных форм, которые формируют принципиально новое городское пространство, не только привлекательное, но и функциональное и эргономичное. Широкий выбор конструктивных решений и опыт наших специалистов позволяют создавать новые оригинальные смелые проекты, которые, в свою очередь, дают новый импульс для развития архитектурного творчества».

Из алюминиевой ленты производятся конусные картины длиной до 70 м, которыми будет покрыта стационарная часть кровли стадиона «Зенит Арена» на Крестовском острове. Для кровли стадиона был подобран химический состав сплава с целью обеспечить максимальные прочностные характеристики.

«Преимущество системы заключается в первую очередь в долговечности ее использования, устойчивости к коррозии и практически отсутствия затрат на обслуживание, – поясняет Андрей Барбанов. – Поскольку компания «Атлант» является российским производителем, стоимость систем и решений, продукции и комплектующих ниже, чем у зарубежных аналогов. Системы могут применяться в любых климатических зонах, от Сочи до Салехарда. Нет никаких препятствий для их использования в строительстве – ни экономических, ни географических, ни функциональных. А такие качества, как легкость в сочетании с прочностью, позволяют работать с конструкциями любых размеров».

По мнению специалиста, рост популярности технологий строительства с применением металла связан с ее очевидными практическими преимуществами.

«Среди основных причин на первом месте, конечно, сочетание цена – качество,– комментирует Андрей Барбанов. – Архитектору технология позволяет не ограничивать свои творческие потенциалы за счет разнообразия форм. Привлекательным для строителей является легкость монтажа. Для собственников и эксплуатационных организаций плюсом можно назвать простоту обслуживания зданий, возведенных по данной технологии».

Несмотря на инертность сферы отечественного строительства, новые материалы и технологии постепенно пробивают себе дорогу и находят новые ниши, прежде всего привлекая новизной возможностей и пре­имуществами, которые дает их применение.

Любовь Ежелева

В печатной версии название материала – “Материальные возможности архитекторов” (журнал “Строительство и городское хозяйство”, № 161, ноябрь, 2015 г.)

Исследование микрорайона

Подборка для Вас

X