СВЕТОПРОЗРАЧНЫЕ НЕСУЩИЕ КОНСТРУКЦИИ И ИХ ВЛИЯНИЕ НА АРХИТЕКТУРНОЕ ФОРМООБРАЗОВАНИЕ

Полный текст

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.

Об авторах

Алексей Владимирович ПОПОВ

Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет

Email: vestniksgasu@yandex.ru

Татьяна Владимировна СОРОКОУМОВА

Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет

Email: vestniksgasu@yandex.ru

Регина Юрьевна ЯНОВА

Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет

Email: vestniksgasu@yandex.ru

Анастасия Игоревна ТИМИНА

Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет

Email: vestniksgasu@yandex.ru

Список литературы

Дополнительные файлы