TRANSLUCENT SUPPORT STRUCTURES AND THEIR EFFECT ON ARCHITECTURAL FORMING

Cover Page

Abstract


The study raises issues related to the use of translucent materials use for support elements. A review of the practice of using such materials in vertical and horizontal support structures has been carried out. The object of the study is buildings and structures constructed using translucent support structures. The subject of the research is the influence of translucent support structures on architectural forming. As a result of the study, a conclusion was made about a number of technologically determined hard restrictions that impose the use of such structures on the architect and at the same time their prospects for a number of typological groups of buildings.

Full Text

Развитие науки и техники, появление новых конструкций и материалов всегда оказывало определяющее влияние на архитектурную форму. Как распространение конструкции арки и свода в Древнем Риме на века определило архитектурный облик зданий и сооружений по всей империи, появление железобетона в XIX в. изменило облик мировой архитектуры, так, возможно, до неузнаваемости изменят новые технологии и архитектуру XXI столетия. В настоящее время в производство внедряются как новые технологии повышения механических свойств традиционного стекла, так и новые химические составы прочных светопрозрачных полимеров [1]. Уже сейчас в архитектурной практике находят применение отдельные несущие и самонесущие элементы из стекла (рис. 1), поликарбоната, светопрозрачного бетона, а в ближайшем будущем возможно самое широкое применение таких конструкций. В России несущие светопрозрачные конструкции практически не применяются, а в архитектуре жилых и общественных зданий преобладают традиционные материалы и конструктивные решения [2-4], однако отдельные примеры стеклянных несущих элементов удалось выявить и в нашей стране, например часть фасада ТРЦ Европейский в г. Москве. Рис. 1. Стеклянная балка производства GLASSCON GmbH Градостроительство и архитектура | 2019 | Т. 9, № 2 92 «ЗЕЛЕНЫЕ СТАНДАРТЫ» И ЭКО-ТЕХНОЛОГИИ ЛАНДШАФТА МЕГАПОЛИСА Рис. 2. Электрохромное смарт-стекло SmartGlass в офисе компании Microsoft в Лиссабоне, Португалия (слева при подаче электрического тока, справа в выключенном состоянии) Помимо повышения прочностных характеристик, современные светопрозрачные конструкции способны к управляемому изменению оптических свойств как всей конструкции, так и отдельных ее элементов (например, электрохромное смарт-стекло) (рис. 2). Использование фасадных панелей из такого стекла позволит обеспечить необходимую и регулируемую приватность пространства жилых и общественных помещений в зданиях. Интересным примером использования стеклянного полотна как несущего элемента является павильон Talus du Temple близ французского городка Noyers (архитектор Dirk Jan Postel). Часть стены выполнена панелями из флоат-стакла (рис. 3). На них опирается деревянная крыша, соединение с которой выполнено при помощи стальных уголков с прокладками из неопрена. Каркас стеклянного павильона-мастерской (рис. 4), построенного для Kanagawa Institute of Technology (Япония) архитектором Junya Ishigami, поддерживают 305 металлических Рис. 3. Павильон Talus du Temple регион Бургундия - Франш-Конте, Франция Рис. 4. Мастерская Технологического института Канагавы, префектура Канагава, Япония колонн, а стены и их несущие ребра жесткости выполнены из стекла. Особенностью данного павильона является его высокая прочность, достигнуть которой удалось благодаря нежёсткому креплению стекол к металлическому каркасу, так как предусмотрены люфты и зазоры. Данные меры были предприняты из-за высокого уровня локальной сейсмичности. Часть фасада торгово-развлекательного центра «Европейский» в Москве устроена с применением самонесущей стеклянной конструкции. Стеклянные панели с помощью кронштейнов типа «спайдер» прикреплены к вертикальным стеклянным ребрам-колоннам (рис. 5). Интересным примером применения несущих светопрозрачных конструкций является здание театра оперы и филармонии Подляска в городе Белосток, Польша, в настоящее время приобретающего все более важное значение как культурного центра в восточной части Европы (рис. 6). Здание буквально вырастает из зеленого холма, иногда сливаясь с ним, образуя А. В. Попов, Т. В. Сорокоумова, Р. Ю. Янова, А. И. Тимина 93 Градостроительство и архитектура | 2019 | Т. 9, № 2 с рельефом единое целое. Такой эффект достигнут благодаря применению ряда интересных архитектурно-конструктивных решений. Так, один из фасадов театра полностью выполнен из стеклянных колонн-ребер и стеклянных же элементов ограждения - панелей. Вертикальные колонны-ребра представлены в виде панелей флоат-стекла высотой 2,3 м и толщиной 10 мм. Соединение стен с основанием и крышей выполнено при помощи стальных уголков с прокладками из полимерных материалов. Приведенные практические примеры доказывают, что современное стекло применимо и в сжатых, и в растянутых конструкциях, и даже в конструкциях, работающих на изгиб (рис. 7). В данный момент существуют определенные сложности, связанные с методиками расчета таких конструкций, однако многие исследовательские центры ведут работы по изучению поведения стекла и полимерных светопрозрачных материалов под нагрузкой и разрабатывают технологии по усовершенствованию их несущей способности [5, 6]. Рис. 5. Фрагмент фасада ТРЦ Европейский, Москва, Россия Рис. 6. Стеклянный фасад здания театра оперы и филармонии «Подляска», Белосток, Польша Рис. 7. Перекрытие коридора по стеклянным балкам GLASSCON GmbH Градостроительство и архитектура | 2019 | Т. 9, № 2 94 «ЗЕЛЕНЫЕ СТАНДАРТЫ» И ЭКО-ТЕХНОЛОГИИ ЛАНДШАФТА МЕГАПОЛИСА Светопрозрачные несущие конструкции отвечают требованиям современной эстетики городских жилых и общественных зданий, позволяют придать объекту еще большую легкость, невесомость. Такие конструкции позволяют создавать изолированную от внешнего пространства среду, воспринимаемую, однако, как неразрывное его продолжение. В ряде случаев использование светопрозрачных материалов, в частности стекла, позволяет наиболее «безболезненно» включать современные здания в сложившуюся застройку. Интересной особенностью таких материалов является не только способность пропускать свет, но и формирующиеся на их поверхности, изменяющиеся во времени множественные блики и отражения. Заложенные в материале художественно-эстетические качества определяют постоянное обращение к нему архитекторов во всем мире. Ассоциативный ряд, который соотносится у человека с таким материалом, как стекло - это современность, четкость, лаконичность, технологичность [7]. Таким образом, новые прочные светопрозрачные материалы открывают широкие возможности перед архитекторами. В настоящий момент технологически возможно применение несущих светопрозрачных элементов лишь простых геометрических форм, что сужает возможности архитектурного формообразования. Здания и их отдельные фрагменты, проектируемые с несущими конструкциями из различных видов стекла, сейчас ограничены скромными размерами ввиду особенностей материала. Технологии сопряжения элементов друг с другом делают чрезвычайно сложным использование криволинейных форм. Однако технический прогресс уже в недалеком будущем может сделать возможным применение сложных стеклянных оболочек, бионических светопрозрачных полимерных структур и т. д., что повлечет за собой революционные изменения в мировой архитектуре.

About the authors

Alexey V. POPOV

Moscow state university of civil engineering

Email: vestniksgasu@yandex.ru

Tatiana V. SOROKOUMOVA

Moscow state university of civil engineering

Email: vestniksgasu@yandex.ru

Regina Yu. YANOVA

Moscow state university of civil engineering

Email: vestniksgasu@yandex.ru

Anasyasiya I. TIMINA

Moscow state university of civil engineering

Email: vestniksgasu@yandex.ru

References

  1. Гогин А.Г. Несущие конструкции из стекла // Научные исследования и разработки студентов сборник материалов Международной студенческой научно-практической конференции. Чебоксары, 2016. С. 69-71.
  2. Мельникова И.Б. Композиционные возможности сплошного фасадного остекления в архитектуре жилища // Интеграция, партнерство и инновации в строительной науке и образовании. М., 2015. С. 71-77.
  3. Попов А.В. Особенности архитектурной организации и характерные параметры зданий общежитий и домов студента по результатам архитектурного обследования 297 объектов в России и СНГ (общежитий, студенческих городков, кампусов вузов) // Перспективы науки. 2018. № 8 (107). С. 39-45.
  4. Попов А.В. Примеры наиболее характерных проектных решений зданий студенческого жилища по результатам архитектурного обследования 297 объектов студенческого жилища в России и СНГ (общежитий, студенческих городков, кампусов вузов) // Перспективы науки. 2018. № 10 (109). С. 38-45.
  5. Демьяненко М.А., Стратий П.В. Основы проектирования несущих конструкций из стекла // Системные технологии. 2018. № 1 (26). С. 168-172.
  6. Зенькова К.В. Формообразование в экологической архитектуре // Искусство и культура. 2017. № 4 (28). С. 48-51.
  7. Родионовская И.С., Дорожкина Е.А. Экология урбанизированных территорий в аспекте «зеленой архитектуры» и благоустройства // Урбанистика. 2017. № 2. С. 11-19.

Statistics

Views

Abstract - 48

PDF (Russian) - 18

Cited-By


Article Metrics

Metrics Loading ...

PlumX

Dimensions


Copyright (c) 2019 POPOV A.V., SOROKOUMOVA T.V., YANOVA R.Y., TIMINA A.I.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

This website uses cookies

You consent to our cookies if you continue to use our website.

About Cookies