Содержание
Стекло как строительный материал: виды и характеристики
Стекломатериалы широко применяются в строительстве. С годами требования к этому материалу значительно выросли, как и спрос на него. Каждый из нас видел и слышал много о стеклянных материалах. Казалось бы, на первый взгляд, как такой хрупкий материал смог завоевать такую популярность на современном рынке? Рассмотрим виды и применение данного строительного материала и узнаем, почему у него такая большая востребованность.
Виды стеклянных конструкций и их применение
Оконные – широко применяются в изготовлении пластиковых окон, витражей, балконов, светопрозрачных конструкций для зданий как жилых, так и промышленных. Обладают теплосберегающими свойствами, а также хорошей шумоизоляцией. Система обладает свойством пакетов, именуемая стеклопакетами.
Цветные – используются в декоративных целях, таких как: различные стеклянные вставки в дверях (матовые стекла), различные узоры для оформления интерьера и художественных фасадов.
Армированные – нужны для различных производственных перегородок в общественных и жилых зданиях. Этот вид имеет отличную светопропускающую способность, имея при этом высокую огнестойкость. Однако при этом механическая прочность не увеличивается, наоборот, частично понижается. Зато армированное стекло за счёт своей технической особенности изготовления – наличия сетки, при повреждении не позволяет разлетаться и выпадать.
Читайте также: При какой температуре можно заливать бетон в различное время года?
Закаленные – это стекла механически твердые и термостойкие, которые получаются при нагревании стекла до высоких температур и резком охлаждении. Применение бывает совершенно разным, в зависимости от потребностей: изготовление межкомнатных дверей со стеклом, использование в жилых домах, офисах и т.д.
Многослойные – другими словами – это бронебойные стекла. Используются для защиты от взлома и краж, защиты от пуль и т.д. Структура – стекло снаружи и внутри, а посередине защитная пленка. Другое название такого вида стекла – триплекс.
Солнцезащитные – это солнцеотражающие и теплопоглощающие стекла. Наиболее популярным является первый вариант, поскольку не нагревается так сильно как теплопоглощающие.
Характеристики стекла
В завершении нужно отметить, что стекло – универсальный материал, его применение в современном строительстве настолько велико, что, казалось бы, более альтернативного материала не найти.
Посмотрите видео «Строительные материалы. Физические свойства стекла»
Стекло в архитектуре
Сегодня фасады мегаполисов представляют всевозможные комбинации динамичных и захватывающих образов. Тщательное сочетание натуральных материалов пришло на смену обилию орнаментов. Кардинальным образом за последнее десятилетие изменилась и роль стекла: теперь это не просто символ красоты и изящества, а настоящий тренд городской архитектуры. Что стоит за этой модой: создание более комфортных условий для человека или тенденции времени?
Образы стеклянной архитектуры
Одним из величайших достижений человечества стало изобретение стекла – уникального материала, который благодаря исключительным свойствам и эстетическим характеристикам широко используется в современной архитектуре.
Не так давно стекло служило только для заполнения оконных проемов, чтобы позволить свету и воздуху проникать в помещения. Зимой такие окна впускали в дом холод, а летом – жару, оказываясь постоянным источником сквозняков.
Стремительное развитие технологий и активное внедрение уникальных инновационных разработок в производство превратили простое прозрачное стекло в исходный материал для дальнейшей переработки. Обычное стекло стало приобретать необычные свойства: появились сверхпрочные, огнестойкие, антибактериальные стекла, позволяющие решать разнообразные архитектурные задачи. При остеклении зданий все чаще используется энергосберегающее стекло, которое не только сокращает потребление энергии, но и существенно снижает негативное воздействие деятельности человека на окружающую среду. Большие перспективы и у солнцезащитного стекла: регулируя уровень проходящей солнечной энергии, оно позволяет экономить на отоплении зимой и на кондиционировании летом. Но будущее, безусловно, принадлежит многофункциональным (селективным) стеклам, которые сочетают в себе все эти характеристики: снаружи здания выполняют солнцезащитную функцию, а изнутри – энергосберегающую.
Стекло позволяет зданиям «парить», создает обзор и единение внешнего и внутреннего пространства, поэтому его так любят архитекторы и дизайнеры
Прозрачность, способность работать при любых климатических условиях, высокая твердость, химическая стойкость, необычайно широкие декоративные возможности – таков далеко не полный перечень свойств, определивших рост популярности стекла при его использовании в качестве строительного материала.
Новое измерение в интерьере
Стекло дает неограниченные возможности полету архитектурной фантазии. К области его применения относится остекление фасадов, создание стеклянных перегородок, козырьков и ограждений. Благодаря стилю хай-тек, основанному на применении высоких технологий в интерьере, стали прозрачными не только двери и стены, но и лестничные марши и перила, а также полы и потолки. Жилое пространство «расширилось», а мебель словно растворилась в воздухе.
Ведь стеклу, как материалу, не имеющему видимых свойств, идеально подходит роль не границы, а как раз ее отсутствия. Панорамное остекление позволяет запустить ландшафт внутрь квартиры, сделать его чем-то средним между предметом мебели и фреской. Окна от пола до потолка зрительно убирают стены, сохраняя при этом домашний микроклимат. А если квартира располагается на достаточно высоком этаже, то интерьер дома может расшириться до самого горизонта.
В настоящее время существуют просто уникальные проекты из стекла. Например, в Эстонии по заказу местного бизнесмена построен стеклянный дом, а в штате Аризона над Большим каньоном возведен стеклянный мост.
Так что такое стекло: дань моде или взгляд в будущее? Как стекло влияет на качество нашей жизни? Ответить на эти вопросы мы попросили ведущих европейских архитекторов, инженеров и дизайнеров.
Мнение экспертов
Юрий Катс, архитектурное бюро Eller+Eller (Дюссельдорф):
— На сегодняшний день фасады несут в себе не только защитную и энергосберегающую функции, но и являются важным эстетическим элементом, формирующим окружающее пространство. С одной стороны, набирают силу тенденции «зеленого» строительства, с другой стороны, растут эстетические запросы и претензии на неповторимость и уникальность. Изменение социальной структуры и увеличение темпа жизни преобразуют архитектуру современных городов. Если ранее фасады были продиктованы традиционными материалами, такими как кирпич, натуральный камень и стекло, то в наше время все больше встречаются вентилируемые фасады, состоящие из разноформатных керамических панелей, металлических и синтетических кассет, сложных трехдименсиональных элементов. Стекло играет очень важную роль во всех проектах компании, поскольку не только является проводником солнечного света, но и создает визуальный контакт с окружающим миром.
В наше время спектр стекла и его энергосберегающие характеристики достигли неведомых высот. Современные технологии позволяют выпускать химически просветленное, так называемое белое стекло, которое, несмотря на солнцезащитное напыление, передает цвета окружающего мира практически на 100%. Стирая грань между внутренним и внешним, оно расширяет границы жилого пространства и «затягивает» окружающий ландшафт в интерьер. Современные фасадные системы с применением новых видов стекла позволяют оптимизировать теплозащиту, предотвращать перегрев внутренних помещений, обеспечивать естественную вентиляцию, максимально использовать солнечный свет и таким образом свести искусственную климатизацию помещений до минимума.
Карлстен Бергхойзер, компания по проектированию и монтажу фасадных систем Priedemann Ltd. (Берлин):
— Стекло широко применяется в различных фасадных конструкциях благодаря своей многофункциональности. Применение двух- и трехкамерных стеклопакетов является нормой на протяжении последних десятилетий. Сегодня проводятся исследования четырехкамерного остекления с еще более высокими изоляционными свойствами. Уменьшение веса конструкции и улучшение прозрачности окна достигается за счет применения более тонкого стекла. Кроме того, важным качеством современного остекления становится максимальное естественное освещение помещений. В дополнение к своим тепло- и звукоизоляционным свойствам стекло может воплотить любой творческий замысел. Современные технологии обработки стекла предоставляют неограниченный цветовой диапазон для различных архитектурных решений. В настоящее время успешно возводятся как прозрачные (транспарентные), так и непроницаемые стеклянные фасады.
Стекло восхищает, прежде всего, своей многогранностью. Это удивительный материал, не похожий на остальные. Потенциал стекла огромен. Это материал будущего
Стекло может быть изготовлено в очень больших форматах (джамбо стекло), изогнуто с двух или трехмерной деформацией (такое стекло обладает высокой прочностью и легко очищается). Стекло – негорючий материал, следовательно, отлично подходит для исполнения фасадов высотных зданий. Стекло можно сочетать практически со всеми материалами. Температурные коэффициенты линейного расширения стекла, стали, дерева и бетона близки по своим значениям. Это обеспечивает их отличную комбинацию на фасаде и долговечность таких конструкций. Едва ли есть такой полимерный искусственный материал, который мог бы заменить стекло. Статическая прочность, твердость поверхности, огнестойкость – лишь некоторые из свойств, в которых стекло не имеет себе равных. Развитие и улучшение его качественных характеристик продолжается. Это относительно недорогой строительный материал. Сырья, необходимого для его производства, на Земле в изобилии, поэтому стекло не потеряет своей роли и в будущем.
Марк Эртриш, дизайнерская студия MH&NA (Париж):
— С витражным остеклением окружающий ландшафт стал неотъемлемой частью внутреннего интерьера. Панорамный вид на город или сельскую местность дает ни с чем несравнимое ощущение свободы. К тому же современная облицовка стеклянными панелями создает больше комфорта по сравнению с классическими окнами благодаря лучшей изоляции от жары и холода. Мне нравится чистота стекла, его прозрачность. Я люблю и цветное стекло. Оно прекрасно подходит для того, чтобы добавить яркости в особых местах жилых пространств: коридорах, лестницах, зимнем саду, дверях или перегородках ванных комнат. В нем магия и таинственность витража. Иногда мы используем цветное стекло в комнатах с классической атмосферой, чтобы привнести нотку современности.
Как минеральный материал, стекло прекрасно сочетается с благородным деревом (напольные покрытия, панельная облицовка стен), что, несомненно, дает самый теплый эффект, который можно получить только при сочетании природных материалов. Комбинация стекла с кожей, натуральным камнем помогает достичь прекрасного баланса для создания уютной атмосферы. Эти материалы потрясающе сочетаются с металлом, современной алюминиевой рамой. Естественный свет привносит в дом больше счастья, создает настроение: он оживляет интерьер, добавляет теплоты. Солнечные лучи, проходящие сквозь окна, прекрасно создают во внутреннем пространстве ощущение уюта.
Мировое лидерство в индустри стекла
Согласно оценкам Freedonia Group – агентства, занимающегося промышленными исследованиями, – в настоящее время всего четыре мировых производителя обеспечивают 70% от объема мирового производства стекла. Среди них – NSG Group (Pilkington, Англия), Asahi (Япония), Saint-Gobain (Франция), ACG (США – Европа) и Guardian (США – Европа).
Новейшие технологии наделяют такой, на первый взгляд, хрупкий материал, как стекло, разнообразным количеством свойств и функций. Без стекла было бы невозможно создание гигантских зеркал телескопов, способных заглянуть на миллиарды световых километров вглубь космоса. Более того, стекло – это единственный материал, при помощи которого солнечная энергия может перерабатываться в электрическую. Что это: современная магия, или на смену каменному, бронзовому и
железному веку пришел век стеклянный?
Рассказать, как при помощи современных технологий решаются сложнейшие архитектурные и технические задачи, мы попросили Ральфа Грайнера – технического представителя компании Guardian по направлению «Европа».
tmn: Ральф, как долго вы работаете в стекольной промышленности?
Ральф Грайнер: С 1993 года, сразу после окончания Технического университета Фрайбергской горной академии по специализации стеклокерамика. Это одно из крупнейших учебных заведений Саксонии. Из стен академии вышли многие известные ученые, в том числе Михаил Ломоносов, который изучал здесь минералогию в XVIII веке.
Guardian – корпорация с долгой историей и большими достижениями. Какой самый сложный и масштабный проект выполняла компания?
Самый сложный проект – это филармония в Гамбурге. Проект сложен тем, что на фасаде применяется экстремально изогнутое стекло, и только компания Guardian совместно с итальянскими и немецкими архитекторами смогла найти технические решения, удовлетворяющие и строителей, и авторов проекта. Самый масштабный и престижный проект – знаменитая башня Бурдж-Халифа в Дубае, самое высокое здание в мире (828 метров).
Какими реализованными проектами гордитесь лично вы?
Я горд тем, что участвовал в двух вышеназванных проектах. Специалистами Guardian была проведена огромная работа с архитекторами и конструкторами, чтобы в каждом случае найти единственно верное решение. Мне дороги и все остальные, в том числе небольшие, проекты. В каждый из них я вкладываю свою душу. Чувствую огромное удовлетворение, если в фасаде зданий удается воплотить не только эстетическую, но и энергосберегающую функцию.
Компания Guardian – один из лидеров по разработке новых продуктов и эффективных технологий. Можете рассказать о последних достижениях?
Последние достижения лежат, прежде всего, в области энергосберегающих технологий: повышение качества тепло- и солнцезащитных функций стекол, разработка специальных покрытий против скоплений конденсата – подобные стекла применяются в душевых кабинах, стеклянных крышах, зенитных фонарях, – а также совершенствование технологии изготовления антибликового стекла, которое используется в витринах, смартфонах, видеопанелях. Сейчас это очень востребовано в Европе.
В чем ваши технологи черпают вдохновение?
Идеи возникают в первую очередь из тесного контакта с архитектурными бюро, когда необходимо технически исполнить определенное проектное решение и воплотить замысел архитектора. Кроме того, строительные нормы Германии содержат много предписаний для ограждающих конструкций зданий, которые должны быть сооружены в соответствии с установленными критериями энергосбережения.
Работа с дизайнерами интерьеров – это тоже источник нашего вдохновения. В последнее время возрастает применение стекла для дизайнерских решений внутреннего пространства: кухни, душевые комнаты, витражные остекления. Естественно, к такому стеклу предъявляются определенные требования. Например, чтобы стекло хорошо очищалось и на нем не оставалось разводов, разрабатываются стекла со специальными легкоочищаемыми покрытиями.
Естественный свет привносит в дом больше счастья, создает настроение: он оживляет интерьер, добавляет теплоты. Солнечные лучи, проходящие сквозь окна, прекрасно создают во внутреннем пространстве ощущение уюта
Может ли стекло влиять на качество жизни?
Да, безусловно. Люди большую часть времени проводят в офисах, на производствах, в квартирах, в магазинах, в автомобилях и в торговых центрах. Поэтому так важно, чтобы естественное освещение этих помещений было максимальным. Люди стремятся убрать границы между внутренним и внешним пространством. Опираясь на эти тенденции, мы разрабатываем современные солнцезащитные и теплоизоляционные стекла. Стекло несет в себе и эстетическую функцию. Сегодня широко применяются стекла разных форм, а также матовые, зеркальные, тонированные, перфорированные и другие виды архитектурного стекла.
Как за последние годы изменилось потребление стекла в Европе?
Сегодня потребление листового стекла только растет. В Германии и Центральной Европе спрос на него велик. Стекло не так востребовано в южной части Европы, но это обусловлено только экономическим положением стран. Любой кризис – явление временное. Так или иначе, сегодня стекло открывает новые перспективы не только для строительного рынка, но и для энергетики.
Расскажите, как в Guardian построена работа с клиентами компании?
Мы нацелены на интересы своих клиентов. Для того чтобы наш продукт удовлетворил все требования заказчика, менеджеры компании работают в тесной связи с архитекторами. У нас есть узкие специалисты по каждому направлению и области применения материала: от фасадов зданий и дизайна внутреннего интерьера до применения стекла в холодильниках и смартфонах.
Сегодня у Guardian много заказчиков из России?
У нас очень много заказчиков со всего мира. В России компанией Guardian реализованы проекты в таких городах, как Москва, Санкт-Петербург, Сочи, Рязань, Ростов, Краснодар, Нижний Новгород, Воронеж, Астрахань, Казань, Челябинск, Красноярск, Новосибирск, Тюмень.
Зная местные особенности, всегда проще удовлетворить заказчика. В настоящее время в России открыты два производства Guardian – в Рязани в 2008 году и Ростове в 2012 году, которые перенимают наши новейшие технологии и ориентированы на внутренний российский рынок.
Насколько витражи и стеклянный наружный фасад приемлемы в жилищном строительстве для северных регионов?
В северных регионах важна защита от низких температур. Комбинация различных типов стекла позволяет соблюдать все необходимые требования к теплоизоляции. Совместно с архитекторами мы детально изучаем особенности конкретной местности, подбираем соответствующее стекло и способ монтажа. Это то, что мы делаем каждый день.
И последний вопрос. Ральф, на ваш взгляд, стекло – это модный тренд в архитектуре или прорыв в будущее?
Стекло позволяет зданиям «парить», создает обзор и единение внешнего и внутреннего пространства, поэтому его так любят архитекторы и дизайнеры. Стекло восхищает, прежде всего, своей многогранностью. Это удивительный материал, не похожий на остальные. Потенциал стекла огромен. Это материал будущего.
Строительные материалы: стекло и здания
Рефлекторное стекло, которое также известно как солнцезащитное. Именно этот материал мы чаще всего видим в качестве отделки разнообразных торговых и офисных центров. Такой материал при производстве окрашивается в мягкие серо-зеленые оттенки, что позволяет не только предотвратить перегревание внутренних помещений, но и выполняет декоративные функции.
Энергосберегающее стекло — это еще одна разновидность материалов, которые получили широкое применение как в частном, так и в промышленном строительстве. За счет своего состава стекло обладает гораздо меньшей пропускной тепловой способностью. Если обычный стеклопакет будет пропускать около 50 % тепла, то теплопотерю при установке энергосберегающего пакета можно сократить до 12%. Теплосбережение будет играть на руку в холодный сезон — за счет этого внутреннее тепло будет сохраняться дольше; но и летом от такого стекла также будет польза — такое стекло хорошо отражает инфракрасные лучи.
Флоат-стекло не обладает оптическими дефектами и отличается исключительно гладкой поверхностью. Такого эффекта позволяет добиться особая технология — при выплавке стекла раствор равномерно наносится на слой расплавленного олова. Тонированнное стекло, которое знакомо каждому из нас еще по «бандитским девяностым» и крутым боевикам, является одной из разновидностей флоат-стекла. Стоит отметить, что в последние годы в офисах и крупных торговых центрах все реже используется обычное тонированное стекло, так как считается, что оно крайне негативно воздействует на самочувствие людей.
Для строительства крупных промышленных зданий и прозрачных крыш используется армированное стекло, которое оснащено специальной сеткой, с радиусом, варьирующимся от 0.46 до 0,56 мм. Такое стекло огнеупорно, а сетка удерживает осколки в случае деформации полотна. В последнее время архитекторы чаще всего используют триплекс, который также называют иногда стеклоламинатом .Если объяснять технологию производства буквально «на пальцах», то триплекс можно сравнить с сандвичем: два стеклополотна склеиваются между собой специальными составами (поливинилбутеральной пленкой или жидкими полимерами).
С точки зрения архитектурных изысков стекло может делиться на несколько типов по пропускной способности света: прозрачные, полупрозрачные и непрозрачные. Необычных эффектов при помощи стекла можно добиться путем декорирования по принципу «фьюзинг», когда происходит сплавка цветных стекол при сверхвысоких температурах. В последнее десятилетие на строительном рынке активно используется новое «чудо» — электрохромное стекло. В триплекс при производстве вставляется многослойная жидкокристаллическая пленка, которая при подаче небольшого напряжения (около 65 В) меняет свою светопропускающую способность: от абсолютно прозрачной до полностью непрозрачной.
Стекло и здания
(фото ММДЦ, состояние на весну 2014 года)
В Москве и многих других городах России в последние десятилетия было выполнено нескольких тысяч построек с отделкой стеклопанелями, стеклянными крышами и стенами. Это большие офисные здания, торговые центры; кроме того, некоторые россияне активно используют стекло и для обустройства своих коттеджей.
Пожалуй, самой большой и известной постройкой, о которой знают не только москвичи, но и все живущие за пределами столицы, является московский международный деловой центр «Москва-Сити», также называемый ММДЦ. Построенный в стиле футуризма, этот деловой район был призван объединить все сферы жизни активно работающего человека: бизнес, досуг, апартаменты и проживание. Впервые проект был предложен более двадцати лет назад — еще в 1992 году, архитектором Б. И. Тхором. Предложение был полностью одобрено, вслед за чем последовало создание специального общества «СИТИ», которое и возглавило развитие проекта ММДЦ.
За столько лет, конечно же, изначальный план претерпел значительные изменения: что-то было добавлено к изначальному плану, что-то заменено, а некоторые здания просто убрали из проекта. Например, «Аква-сити Палас», который в проекте должен был быть башней в 36 этажей, был заменен на Imperia Tower, а башня «Россия» и торгово-выставочный комплекс были полностью изъяты. В настоящее время строится и уже возведено в общей сложности 19 объектов.
Мосты набережной Москва-реки
В 1999 году, еще на заре строительства Третьего транспортного кольца, правительство Москвы волевым решением перенесло старый Андреевский мост вниз по течению Москва-реки; он был установлен на новые, заранее подготовленные опоры. В итоге получившаяся конструкция соединила Фрунзенскую набережную и Нескучный сад. В ходе реконструкции изначальный проект архитектора Л. Д. Проскурякова был переделан в пешеходный и разделен на две зоны: открытую и застекленную. Новое название, которое получил мост — «Пушкинский», но до сих пор имя постройки прижилось даже не во всех картах, поэтому чаще всего его по-прежнему называют Андреевским.
Еще один мост со стеклянными стенами и крышами возведен недалеко от Киевского вокзала. Жители Москвы чаще всего называют его просто Киевским пешеходным мостом, хотя официальное его название звучит как Мост Богдана Хмельницкого. Правда, назвать это постройкой тоже довольно сложно, Киевский пешеходный мост — это реконструкция и перестройка железнодорожного Калужского моста, который был построен на этом же месте в 1907 году.
Торговые центры
Перечислять торговые центры, в ходе строительства которых использовалось стекло для отделки стен или крыши — занятие довольно неблагодарное, так как это каждый третий, если не второй комплекс. Это и неудивительно: ведь большие блестящие здания невольно привлекают внимание проходящих мимо людей, а использование больших стекол на первых этажах помогают дизайнерам создать эффектные витрины. Например, в том же ГУМе торговые галереи соединены арочной стеклянной крышей, что не только позволяет любопытным туристам полюбоваться зданием, но и существенно сэкономить на освещении в светлое время суток. А на Цветном бульваре можно увидеть выросший на месте рынка торговый центр «Цветной» — незамысловатая постройка, от которой веет советским постмодернизмом; если посмотреть на противоположную сторону, то там разместился большой стеклянный бизнес-центр «Легенда Цветного».
Конечно, равно говорить о серьезном развитии русской стеклянной архитектуры — России в этом плане далеко до роскошных Мэри-Экс в Лондоне или здания Ренцо Пиано, которое он спроектировал для New York Times. А с другой стороны — так приятно, когда есть к чему стремиться. Возможно, когда-нибудь и у нас будут улицы с высокотехнологичными стеклянными высотками.
Источник https://thewalls.ru/neobyichnyie-resheniya/steklo-kak-stroitelnyj-material-vidy-i-harakteristiki.html
Источник http://1tmn.ru/style/urbanism/steklo-v-arkhitekturu-4136117.html
Источник https://ria-in.ru/tekhnologii/stroitelnye-materialy-steklo-i-zdaniya