То ли здание, то ли виденье

Быстрый и красивый

Изначально металл был в архитектуре на «вторых ролях»: его использовали при создании кованых решеток, ажурных перил, высоких шпилей. Всё изменилось в 18 веке, когда с открытием промышленных способов производства и обработки чугуна и стали, начали применять железные прокатные балки и фермы, незаменимые для перекрытия больших пролетов.

Возможности металла наглядно были продемонстрированы в 1851 году Джозефом Пэкстоном на Всемирной выставке в Англии. В его проекте под названием «Хрустальный дворец» все колонны и балки выполнены из чугуна, для перекрытий применены железные фермы с перекрестной решеткой. Небольшие площади сечений металлических элементов позволили создать сплошное остекление. Также впервые использовалась модульная система, на основе которой стандартизированы все элементы конструкций. Здание было сборно-разборным. Колоссальное сооружение длиной 563 и шириной 124,5 м, занявшее площадь в 69 тыс. кв. м, наглядно продемонстрировало архитектурные возможности металла.

     Еще большую известность имеет другое стальное сооружение, давно ставшее символом Парижа - знаменитая Эйфелева башня. Построенная  к началу Всемирной выставки (ее возводили всего два года - с 1887 по 1889), она воплотила триумф технической революции «века пара».   Вознесшиеся ввысь более  300 метров ажурных металлоконструкций почти полвека держали пальму первенства среди самых высоких зданий мира. Но главным было то, что металл отныне уже не воспринимался, как вспомогательный материал, став одной из основ любого серьезного строительства.

Использование металлического каркаса, как самодостаточного архитектурного приема, позволило совершенно по-новому взглянуть не только на дизайн, но и на сами принципы возведения зданий. На первый план в наше время выходит скорость строительства. И именно в этой сфере металлоконструкции не имеют себе равных. Сегодня это наглядно подтверждает все возрастающая популярность легковозводимых металлоконструкций (ЛМК). Их применение позволяет значительно снизить времязатраты: конструкции здания изготавливаются конвейерным способом, а на строительной площадке происходит только монтаж.

Еще одна отличительная черта ЛМК - универсальность применения. Например, из металлоконструкций компании Ruukki, ведущего европейского поставщика решений из металла для строительства и машиностроения, возведены такие непохожие друг на друга объекты, как логистический центр «Белая Дача» в Подмосковье, Центральный Дворец ледового спорта в Москве, автосалон Ford, торговый центр «Ашан» и многие другие.

В то же время универсальность применения не означает «шаблонности»: в каждом отдельном случае для заказчика может быть создано индивидуальное решение, учитывающее особенности именно его объекта. Например, в разработке модификации полнокомплектных зданий из металлоконструкций типа «Спайдер-Агро» (производства Ruukki) для сельского хозяйства участвовали специалисты крупнейших европейских агромеханических компаний - Big Dutchman и VDL. Благодаря этому в готовых сооружениях наиболее рационально размещается современное птицеводческое и животноводческое оборудование, позволяя с максимальной эффективностью использовать производственные площади. 

Внешний облик строений, созданных из металла, сегодня вообще может быть совершенно неожиданным. Подтверждением тому служит главный объект будущей Олимпиады в Пекине: Национальный стадион, который за оригинальный сетчатый дизайн с кольцевыми стальными балками во внешней части окрестили «птичьим гнездом».

Сетчатая форма стадиона состоит из двух частей: внутренняя бетонная структура и внешняя стальная часть. Высота постройки достигает в максимальных своих точках 40 и 69 метров. При взгляде на крышу изнутри стадиона посетители будут видеть полупрозрачную мембрану, похожую на традиционную китайскую оконную бумагу. Данная «бумага» на практике  послужит еще и фильтром от солнечного света.

Кому добавки?

Олимпийский стадион в Пекине - это «гимн» не только металлу, но и бетону. Возможности последнего в наши дни в значительной мере зависят от различных «добавок», используемых при его производстве. Появились и получили широкое распространение новые эффективные модификаторы, активные минеральные добавки и наполнители, армирующие волокна. Все это позволило не только создать и освоить производство новых видов бетона, но и значительно расширить номенклатуру применяемых в строительстве материалов: от суперлегких теплоизоляционных (с объемной массой менее 100 кг/м) до высокопрочных конструкционных (с прочностью на сжатие свыше 200 МЛа). Сегодня в строительстве используется более тысячи различных видов бетона.

В частности, наиболее полно современные технологии проявились в создании и производстве высокотехнологичных бетонов. Под этим термином объединены многокомпонентные бетоны с высокими эксплуатационными свойствами, прочностью, долговечностью, адсорбционной способностью, надежными защитными свойствами по отношению к стальной арматуре и иными полезными свойствами.

Появление высококачественных бетонов открыло новые возможности в строительстве. Их уникальные свойства позволяют реализовать такие грандиозные проекты, как тоннель под Ла-Маншем, 125-этажный небоскреб в Чикаго высотой 610 метров, мост через пролив Акаси в Японии с центральным пролетом 1990 метров!

Если эти примеры демонстрируют «мощь» бетона, то с помощью полимерных добавок можно увидеть всю красоту этого материала. Например, в отечественной студии «ЛИС-дизайн» при ландшафтном проектировании специалистами используется технология рустикального бетона - одна из разновидностей полимербетона. Применение специальных красителей и добавок придает рустикальному бетону внешнюю натуральность. Изготовленные из него элементы ландшафта или скульптурные формы, имитирующие природные материалы (гранит, мрамор, песчаник, известняк), выглядят очень естественно. Одновременно полимерные добавки делают рустикальный бетон устойчивым к агрессивности внешней среды.

Современный бетон не только хорошо защищен от любых воздействий, но и сам способен стать надежной «обороной», например, от холода. Огромные перспективы имеет использование ячеистого бетона в строительстве.  Ячеистый бетон является эффективным строительным материалом с пористой структурой. Пористость материала можно изменять в достаточно широком диапазоне. С увеличением объема пор соответственно меняются технические характеристики бетона: снижается плотность, прочность, теплопроводность. А так как пористость материала можно регулировать технологическими приемами, то это создает возможность на базе одного производства получать изделия различного функционального назначения.

Но и это не предел. Бетон сегодня способен даже улучшать экологическую обстановку. Недавно итальянская компания Italcementi начала продажу основного компонента бетона - цемента, который способен поглощать выхлопные газы автомобилей. Разработка материала, получившего название TX Active, продолжалась в течение десяти лет. Цемент способен сорбировать до 40 процентов вредных газов, содержащихся в воздухе. Действие TX Active основано на фотокатализе. Это явление заключается в том, что солнечные лучи вызывают реакцию между диоксидом титана, содержащимся в цементе, и вредными газами в воздухе. Данный материал уже использовался при постройке новой штаб-квартиры компании Air France в парижском аэропорту имени Шарля де Голля.

Как за каменным стеклом

После стадиона из металла, больше похожего на гнездо, бетона, поглощающего выхлопные газы, бывалых строителей уже мало чем удивишь, разве только стеклом. Вот уж поистине удивительный материал!

Как и в случае с бетоном, во многом «лицо» современного стекла определяет его симбиоз с иными веществами и субстанциями. В настоящее время уже начинают выпускаться стекла со встроенными солнечными батареями. Как всегда, в области применения «прорывных» технологий впереди всей планеты - Япония.

Здешняя строительная компания Shimizu и гигант электроники Sharp совместно разработали прозрачный строительный материал, который впитывает свет в дневное время и использует его, чтобы освещать комнаты, когда солнце садится. Материал используется для постройки нового офисного комплекса в Японии. Секции стен офисов выглядят прозрачными, но на самом деле содержат невероятно тонкие панели солнечных батарей и 320 светоизлучающих диодов, которые создают бледно-голубое свечение ночью. Стены могут превращать 7% солнечной энергии в электричество и освещать здание в среднем на протяжении 4,6 часов каждую ночь.

В современное стекло «встраивают» не только солнечные батареи, но и жидкие кристаллы. Как известно, стекло в строительстве используется, как правило, в качестве материала, пропускающего свет. Однако благодаря специальной пленке с жидкими кристаллами, используемыми в окнах типа «Прива-лайт» компании Saint-Gobain, стекло по желанию владельца может стать, напротив, абсолютно непрозрачным.

Дело в том, что в нерабочем состоянии жидкие кристаллы расположены неупорядоченно, что обуславливает непрозрачность стекла, имеющего в этом состоянии молочно-белый цвет и полную непроницаемость для глаза. Под воздействием электрического поля кристаллы приобретают ориентацию в одинаковом для всех направлении - стекло становится прозрачным. Переключение из рабочего состояния в нерабочее происходит почти моментально.

Кстати, чтобы любое стекло оставалось прозрачным, необходимо прикладывать немалые усилия по уходу за ним. Если только это не самоочищающееся стекло Activ от компании Pilkington. Его покрытие само разлагает органические загрязнения на плоскости. Это позволяет легко смыть грязь и значительно облегчить чистку стекол вручную.

Возможности современных строительных материалов настолько велики, что даже специалисты с трудом могут предвидеть будущее окружающих нас зданий и иных объектов. А потому, если хотите увидеть побольше интересного, совет может быть только один: больше ходить по улицам современных мегаполисов, удивляясь и восхищаясь новыми сооружениями.