Школа на отлично: когда даже потолки помогают
Акустический комфорт в образовательных учреждениях — необходимое условие для успешной учебы. Согласно нормам, оптимальный уровень шума в классах не должен превышать 40 дБ. Однако особенности материалов зачастую не позволяют даже приблизиться к этому показателю. О том, какие современные решения позволяют справиться с проблемой и какую роль в обучении детей играет не только звук, но и цвет, рассказал Иван Тумаков, архитектор Rockfon (входит в группу компаний ROCKWOOL). В рамках BUILD SCHOOL 2022 он презентовал реальные кейсы, о самых ярких из них — в нашем материале.
Потолки против шума
При строительстве и реконструкции школ особое внимание уделяется качеству материалов: они должны обеспечивать пожаробезопасность, акустический комфорт, быть неприхотливыми в уходе, адаптивными и прочными. Совместить все эти свойства удается не всегда, выбор качественных материалов ограничен.
По данным Датского центра образовательной среды, более 30% учеников не удовлетворены качеством получения знаний ввиду того, что они могут только «приблизительно» слышать, что учитель рассказывает во время урока. «Как правило, все поверхности в образовательных учреждениях — антивандальные, твердые и прекрасно отражают звук, концентрируя его внутри интерьеров и увеличивая количество ревербераций. В результате уровень шума в классах в среднем составляет около 80 дБ, то есть в два раза выше, чем комфортный для занятий. Чтобы уменьшить уровень шума и образования эха, нужны звукопоглощающие материалы. Сложность в том, что при соблюдении всех требований СанПин и пожарной безопасности, у школ остается только один вариант для решения этой проблемы: использование звукопоглощающих материалов на потолке. В частности, для этого активно применяются акустические решения Rockfon», — рассказывает Иван Тумаков.
В основе потолочных панелей Rockfon — каменная вата ROCKWOOL, благодаря чему потолки имеют максимально возможный уровень звукопоглощения, а также отличаются высоким уровнем пожаробезопасности и влагостойкостью. Есть еще ряд особенностей, которые принципиально важны для образовательных учреждений: это высокий коэффициент светоотражения (87%), формостабильность и экологичность. В случае с Rockfon перечисленные свойства материала дополняются мультифункциональностью и вариативностью цветовых решений — это наглядно показывают кейсы, презентованные на мероприятии.
Психосоматика цвета
Компания Rockfon потратила более двух лет на изучение цвета, к этой задаче были привлечены эксперт по цветовым ощущениям и известный дизайнер интерьеров Сара Гаранти, а также Карен Халлер, автор и ведущий международный специалист в области прикладной психологии цвета и дизайна. Кропотливый анализ цвета на примере уникальных пейзажей планеты позволил создать уникальную палитру «Цвета благополучия» из 34 оттенков. Разнообразие цветовых решений позволяет потолкам Rockfon решать вопросы не только акустического комфорта, но и психосоматики.
«Цвет влияет на нас постоянно, когда мы бодрствуем. Тем не менее, большинство из нас только на 20% осознают, почему мы выбираем определенный цвет или принимаем определенное цветовое решение. Это объясняется тем, что такие решения чаще всего принимаются на подсознательном уровне. Каждый цвет вызывает эмоциональную реакцию, которая может иметь положительный или отрицательный эффект. Кроме того, мы выяснили, что цвет стимулирует или успокаивает в зависимости от его хроматической интенсивности. Если это очень насыщенный цвет, он может быть стимулирующим, а если у него низкая насыщенность, то, скорее всего, цвет будет успокаивающим», - объясняет Карен Халлер.
Понимание того, как тот или иной оттенок влияет на людей, позволяет создавать необходимую атмосферу в помещении в зависимости от его функционального назначения. Именно о таких примерах рассказал архитектор Rockfon Иван Тумаков в рамках BUILD SCHOOL 2022.
Визуальная стимуляция
Основная концепция, которая легла в основу проекта городской средней школы Houtens в Нидерландах, — визуальная стимуляция при помощи цвета. Цветовые схемы могут использоваться для выражения миссии и функциональности пространства, для обозначения границ и переходов. Кроме того, определенные цвета могут вызывать тот или иной культурный отклик, например, снизить или усилить стресс, настроить на учебу или на отдых.
Панели Rockfon позволили решить сразу несколько задач в рамках проекта Houtens: обеспечить акустический комфорт, а также сделать назначение различных школьных пространств (например, раздевалки, классные комнаты, спортивный зал и т.д.) максимально наглядными. Архитекторы использовали яркие цвета не только в декоре стен, но и на потолке. В результате удалось создать различные эффекты с точки зрения психосоматики в разных зонах школ.
«Выбор материалов и цветов был одной из самых важных частей общей концепции дизайна. Для классных комнат и административных помещений были взяты ярко-белые потолки Rockfon Tropic. Этот цвет ассоциируется с чистотой и отлично подходит, когда требуется потолок, который не отвлекает внимание. В остальных помещениях использовали потолки Rockfon Color-all. Во входной группе, где находится раздевалка, использован интенсивный лаймовый цвет, который помогает детям настроиться на активную учебу, приободряет и торопит их на занятия», — отмечает Иван Тумаков.
Еще один пример игры с оттенками реализован в школе Хямеенкюля (Финляндия, Вантаа). Ключевой идеей проекта стала мультифункциональность всех пространств: например, классные комнаты одновременно подходят и для стандартного группового обучения, и для индивидуальной работы.
Чтобы обстановка была максимально комфортной и уютной, использован серый цвет — в том числе и на потолках, которые также решают вопрос звукопоглощения. Мягкие серые оттенки олицетворяют нейтральность и баланс, позволяя создать безопасную и естественную атмосферу.
Биофильный дизайн
В основе проекта академии Харрис (Саттон, Лондон) — природные экологичные материалы как на фасадах, так и внутри. Акцент сделан на анодированный алюминий и лиственницу. В представлении авторов проекта биофильный дизайн должен был подтолкнуть учеников к более углубленному занятию наукой.
Оптимальным решением для такого интерьера стал отказ от закрывающего все пространство потолка. Вместо этого используются отдельно висящие острова, которые дают постоянный свободный доступ в запотолочное пространство и создают благоприятную акустическую среду. В частности, для общественных зон использованы острова Rockfon Eclipse: гладкая, матовая супербелая поверхность обеспечивает высокие светоотражающие и светорассеивающие свойства, подчеркивая природные материалы.
Пространство света
Одна из современных тенденций — это школа, которая работает не только как образовательное учреждение, но и как культурный и спортивный центр для местных жителей. Именно такая концепция реализована в колледже Книппенберг (Нидерланды), который имеет выраженную спортивную направленность. Этот колледж работает не только в учебное время, но и после — выполняя функцию спортивного комплекса для всех желающих.
Проект акцентируется на легкости и прозрачности, поэтому архитекторам важно было поддержать зенитные окна (иначе говоря — окна в крыше), передачу естественного света и другие способы освещения внутри интерьеров. Задача осложнялась тем, что в подобных пространствах сложно обеспечить акустический комфорт. Решения Rockfon оказались оптимальными за счет максимального шумопоглощения и высокого коэффициента светоотражения.
Похожая задача стояла и перед авторами проекта школы Kalvebod Fælled в Копенгагене, которая одновременно является культурным центром и работает круглосуточно. Это спортивная школа, целью которой является укрепление физического и ментального здоровья детей с помощью спорта, движения и игр. Архитекторам было важно подчеркнуть эту особенность в интерьере. В результате был выбран минималистичный индустриальный стиль, в котором сочетаются дерево и бетон, а уютные классные комнаты соседствуют с объемными большепролетными пространствами.
«Для балконов и атриумов c видимыми бетонными колоннами, открывающими вид на спортивный зал со всех этажей, требовалась монолитная поверхность, которая могла бы выполнять не только эстетическую функцию, но и функцию звукопоглощения. Подрядчики остановились на акустическом решении Rockfon Mono Acoustic теплого золотисто-серого цвета. Натуральные землистые тона действуют успокаивающе и дарят ощущение дома. Особенность этого потолочного решения в том, что его поверхность монолитная, без видимых стыков и любой формы», — добавляет Иван Тумаков.
Вопрос акустического комфорта в учебных заведениях — это не прихоть, а важный фактор, влияющий на успеваемость и здоровье детей. Именно поэтому еще на этапе проектирования учебного заведения важно предусмотреть применение современных звукопоглощающих решений, которые помогают не только снять проблему нежелательных шумов, но и открывают новые возможности. В том числе подключают механизмы психосоматики через стимуляцию цветом.
Игорь Коваль: «Действующие ГОСТы для добавок в бетон серьезно устарели»
Существующая нормативная база по разработке и применению добавок в бетон требует коррекции. Такие выводы делает руководитель научно-технического центра ООО «Полипласт Северо-Запад» Игорь Коваль. По его мнению, устаревшие ГОСТы не только не позволяют оценивать фактическую эффективность современных добавок, но и тормозят развитие рынка.
– Игорь Валерьевич, действительно ли действующая нормативная документация, а именно ГОСТы на химические и минеральные добавки в бетон, не отвечает запросам производителей?
– К сожалению, это так. Поэтому коррекция нормативов, касающихся применения добавок в бетоне, необходима. Один из важных отраслевых ГОСТ 30459-2008 «Добавки для бетонов и строительных растворов. Определение и оценка эффективности» не пересматривается уже 12 лет. Ряд методик уже не соответствует реальности, они устарели по номенклатуре типов добавок, технологиям производства конструкций, применения бетонов в холодный период года.
В частности, ГОСТ 30459-2008 при оценке эффективности добавок для ЖБИ использует режим прогрева +80 °С. При этом сравнение ведут на контрольном бездобавочном бетоне с величиной осадки конуса ОК = 1–4 см (марка смеси П1) и бетонах с суперпластификатором с ОК = 21 см (марка смеси П5). Техническая проблема в том, что в бетонах с абсолютно разными марками смеси П1 и П5 и неизменной величиной водоцементного отношения в 95% случаев результаты не покажут идентичную прочность – в частности, за счет действия расслоения смеси и погрешности испытаний.
Кроме того, температура +80 °С практически не используется в ЖБИ, КПД, ДСК и отрицательно влияет на физико-механические характеристики бетона по прочности и особенно на параметр качества – долговечность. Производственные режимы на современных продуктах и технологических линиях ограничены +50–60 °С. В связи с этим методика с оценкой при +80 °С и марках смеси П1 против П5 (ОК = 21 см и более), которая в реальности также не используется на заводах ЖБИ (за исключением СУБ или «кассет»), не позволяет оценивать эффективность добавок, т. е. нарушены смысл и цели, декларируемые в данном ГОСТ.
– Какие еще есть несоответствия?
– Серьезные проблемы с методикой оценки эффективности противоморозных добавок по «теплому» и «холодному» методам. Если первый метод используется на практике, то по второму, «холодному», оценить противоморозный эффект добавок почти невозможно. Даже обычные добавки-пластификаторы и просто бездобавочный бетон часто оказываются противоморозными. «Секрет Полишинеля» заключается во времени выдерживания бетона при оттаивании в нормальной температуре (+20 °С). Причем разрешенное время оттаивания до испытаний – от 24 до 48 часов – принимается согласно ТУ производителя добавок. На практике при температуре в теле бетона –12-15 °С не существует химических компонентов, обеспечивающих гидратацию цемента при условии использования добавок в разрешенном нормативами количестве не более 5% от массы цемента. Из этого следует, что бетоны, выдерживаемые по «холодному» методу, не твердеют на проверяемой минусовой температуре и прочность набирают из пластичного состояния смеси сразу после оттаивания за 24 или 48 часов. Ряд технических возможностей и адекватная оценка поликарбоксилатных добавок, несмотря на их активное применение, остались «за бортом» нормативов.
– Помогает ли сертификация добавок в бетон качественному развитию рынка стройматериалов?
– Сертификация – это важно и нужно! Вопрос заключается в квалификации и опыте оценивающих продукцию (бетон). Это скорее вопрос доверия к проверяющим и контролирующим органам, чем к самой процедуре, которая введена правильно.
В формате замещения. Рынок пенополистирола
В настоящее время, по данным экспертов, продолжается сокращение производства и потребления вспененного пенополистирола. Освободившуюся нишу все активнее заменяет экструдированный вид этого теплоизоляционного материала.
Пенополистирол широко применяется в строительстве новых зданий и сооружений, а также при отделке помещений. В объеме потребления теплоизоляционных материалов его доля достигает 30%. По оценке экспертов, в ближайшей перспективе она будет постепенно увеличиваться и через 5-7 лет достигнет показателя в 40%.
Генеральный директор АПРИ «Флай Плэнинг» Владимир Савченков отмечает, что главными плюсами пенополистирола являются: широкая сфера применения (от утепления подвальных помещений до использования на балконах, лоджиях и фасадах), а также долговечность, высокие теплоизоляционные свойства, легкость в применении, экологичность и доступная цена. «В качестве недостатков можно указать следующее: это легковоспламеняющийся материал, он разрушается под долгим воздействием солнечных лучей, также он отличается хрупкостью. Поэтому при транспортировке и использовании нужно соблюдать меры предосторожности. Но стоит отметить, что указанные недостатки с лихвой покрываются достоинствами. Это современный технологичный материал с универсальными свойствами и широким перечнем возможностей», – считает он.
Путем продавливания
Отметим, что пенополистирол, как теплоизоляционный материал, подразделяется на два вида: вспененный (EPS) и экструдированный (XPS). Производители данных продуктов между собой достаточно жестко конкурируют.
Согласно исследованию аналитического агентства DISCOVERY Research Group, по итогам трех кварталов 2019 года, объем рынка (производство и потребление) EPS в нашей стране составил 5,49 млн куб. м, XPS – 6,21 млн куб. м. В том числе российскими компаниями за данный период времени было экспортировано 6 тыс. куб. м вспененного пенополистирола и 120 тыс. куб. м экструдированного.
Экструдированный пенополистирол, как рассказывает руководитель направления «Полимерная изоляция» корпорации ТЕХНОНИКОЛЬ Алексей Касимов, создается из полистирола общего назначения (ПСОН) методом экструзии (путем продавливания вязкого расплава материала). В результате получается равномерная мелкопористая структура, что придает материалу прочность, практически нулевое водопоглощение и низкий показатель теплопроводности.
«Экструдированный пенополистирол может применяться в заглубленных конструкциях: фундаменты, подвалы, подземные паркинги, где эффективно защищает фундамент от теплопотерь и разрушительных сил морозного пучения. Также особенностью экструзионного пенополистирола является то, что он может использоваться при температуре от –70°С до +75°С. Благодаря этому материал активно используют в холодильных установках, катках и пр. В целом мы отмечаем ежегодное сокращение рынка EPS, при этом освободившуюся нишу замещает XPS», – добавляет Алексей Касимов.
Отвечая новым требованиям
Эксперты считают, что рост потребления экструдированного пенополистирола связан с трендом повышения энергоэффективности зданий. В частности, стандартный слой плит из этого материала в 50 мм сохраняет тепло в помещении так же, как метровая кирпичная или бетонная стена толщиной 2,5 м. Также XPS все активнее применяется в дорожном строительстве для предотвращения морозного пучения полотна. Материал препятствует промерзанию грунта и значительно увеличивает срок эксплуатации дорожного покрытия. Кроме того, экструдированный пенополистирол более прост в переработке – и его производители могут заниматься выпуском вторичных продуктов.
В целом, как отмечают игроки рынка, применение XPS позволяет существенно усовершенствовать и ускорить технологию строительства, значительно снизить затраты при создании новых конструкций, отвечающих новым требованиям строительных норм.
При этом они подчеркивают, что EPS как теплоизоляционный материал не уйдет с рынка совсем. Он останется востребован в бюджетном строительстве и утеплении малоэтажных индивидуальных домов. Кроме того, за счет совершенствования технологий производства этого материала будут повышаться его качественные характеристики и расширяться область применения.
Кстати
С 1 января 2020 года, в соответствии с приказом Росстандарта, в общероссийском классификаторе ОКПД 2 выделены отдельные коды для теплоизоляционных плит из пенополистирола, сэндвич-панелей с пенополистиролом и сэндвич-панелей с минеральной ватой. Предполагается, что это новшество поможет лучше идентифицировать теплоизоляционные продукты в области их применения, а также повысит качество сбора статистической информации, необходимой в том числе для оказания мер господдержки. Изменения в классификаторы подготовлены на основании предложений технической рабочей группы «Ассоциация производителей и поставщиков пенополистирола» в рамках научно-технического совета по развитию промышленности строительных материалов, изделий и конструкций при Минпромторге РФ.