Виды систем утепления и монтаж теплоизоляции
Чтобы построенное помещение длительное время сохраняло тепло, необходимо предотвратить возможную его утечку. Достигнуть нужного результата можно путем монтажа системы утепления. Качество полученного результата зависит от видов применяемых материалов, укладка которых ведется по разработанным технологиям. Обычно они крепятся к стенам помещения. Такая работа должна выполняться профессиональными специалистами, потому что при ее проведении следует учитывать множество нюансов. Подробно узнать о теплоизоляции в строительстве можно здесь.
Технология утепления
Теплоизоляция помещения проводится вне зависимости от его строительства, поскольку такую процедуру можно совершать в любое время после его возведения. Суть работы состоит в создании эффекта термоса. Достигается это использованием специальных материалов, которые укладываются по определенной технологии. После этого полностью исключается контакт между пространством жилого здания и внешней средой. В результате изменения погодных условий никак не сказываются на колебаниях температуры внутри помещения.
Качественный конечный результат получается с использованием двух технологий утепления дома:
- Внутренняя. Для этого утепляющий материал устанавливается на внутренние стены дома. Недостаток такого способа заключается в том, что за счет толщины утеплителя уменьшается внутреннее пространство комнаты. Обычно этот метод используется тогда, когда провести работы с внешней стороны здания невозможно.
- Наружная. В данном случае утеплителем обкладываются наружные стены помещения. Чтобы скрыть материал, сверху он покрывается штукатуркой. Это является более приемлемым вариантом, поскольку расширение стены происходит наружу здания, что не ведет к потере квадратных метров жилья. В результате дом утепляется, а его внутреннее пространство остается по размерам прежним. Именно поэтому такой метод пользуется большей популярностью.
Наружное утепление стен состоит в формировании следующих слоев пирога:
- непосредственно утепляющего материала;
- клеевой прослойки;
- армирующих составляющих;
- декоративной штукатурки.
Присутствие такого большого количества слоев дает возможность хорошо теплоизолировать помещение, а также увеличить толщину стен дома. В результате они существенно укрепляются, что отражается на увеличении их долговечности.
Используемые материалы
В качестве утепляющих составляющих при монтаже теплоизоляции чаще всего применяются следующие материалы:
- Эковата. Это продукт, который получается после проведения вторичной переработки целлюлозы. Материал характеризуется низкой теплопроводностью и небольшой горючестью. Последнее достигается наличием в его составе антипиренов и антисептиков.
- Пенополистирол. Данный утеплитель является полимером. Преграду тепла обеспечивает присутствие в сырье большого количества пузырьков воздуха.
- Пенополиуретан. Данный строительный материал характеризуется пористой структурой, которая заполнена воздухом. Наличие газовой составляющей формирует у пластмассы низкий коэффициент теплопроводности, что обеспечило утеплителю высокую применяемость.
- Пенофол. Это скрученный в рулоны вспененный полиэтилен. Он также обладает пористой структурой и практически на 90% заполнен воздухом. Для упрочнения изделия сверху покрыты фольгированным слоем.
- Фибролитные плиты. В основе материала лежит длинная узкая древесная стружка, скрепленная вяжущим веществом. В качестве последнего используется портландцемент.
- Жидкая керамика. В основе материала лежит боросиликат натрия. Отличительной его особенностью является присутствие в нем вакуумизированных шариков. Именно они формируют в изделии нужный теплоизоляционный эффект. По внешнему виду утеплитель напоминает акриловую краску.
- Минеральная вата. Структура материала представляет собой расположенные в хаотичном порядке волокна, между которыми присутствует воздух. Именно он обеспечивает высокую степень теплоизоляции. Минеральная вата выпускается в большом количестве разновидностей.
- Пеностекло. Это стеклянное вторсырье, которое по определенной технологии запекается в высокотемпературных печах. Существенным преимуществом утеплителя является его пожаробезопасность.
Применение теплоизоляционных материалов происходит с учетом их характерных свойств. При этом обязательно принимаются во внимание требования, которые предъявляются при проведении утепления объекта.
Разновидности систем утепления
Во время теплоизоляции помещения применяются 3 следующие вида методики:
- На поверхность стены наносится легкий слой штукатурки. Сформированная конструкция носит название мокрый фасад.
- На поверхность наносится толстый слой материала. Это называется тяжелый вариант конструкции.
- Вентилируемый вариант. В этом случае между утеплителем и специально созданной ограждающей конструкцией сохраняется воздушное пространство, что является особенностью метода.
Во время применения одного из существующих способов формирования теплоизоляции используются всегда конкретные материалы. Вся необходимая информация по назначению и видам теплоизоляции хорошо изложена здесь.
Легкая штукатурка
Создание мокрого фасада относится к утеплению дома с помощью таких материалов как каменная вата, напыляемый пенополиуретан или пенополистирол. Чтобы раствор быстро высыхал, работы следует проводить, когда температура окружающей среды составляет свыше +10°.
Не следует заниматься утеплением дома при дожде или сильном ветре. Одновременно попадание прямых солнечных лучей на поверхность тоже нежелательно. Когда стена дома обрабатывается легкой штукатуркой, она должна быть достаточно прочной. Поэтому перед проведением таких работ ее следует проверить. Для этого обработку лучше провести сначала небольшого участка. Если результат окажется положительным, уже продолжить работу на всей территории.
Монтаж легкой системы теплоизоляции требует предварительной подготовки стены. Для этого проводятся следующие работы:
- Обрабатывается плоскость стены, на которую будет укладываться утеплитель. Для этого с нее снимаются различные наслоения в виде грязи или грибковых отложений.
- Устраняются все трещины. Это делается с применением цементного раствора, которым замазываются щели и сформировавшиеся углубления. При этом постоянно проверяются плоскостные перепады, которые не должны превышать 5 мм.
- После устранения всех дефектов поверхность грунтуется.
Затем следует монтаж утеплителя. Он выполняется в следующем порядке:
- Готовится клеевой раствор и наносится на подготовленную поверхность.
- Сверху накладывается утеплитель и сильно прижимается к поверхности.
- В том случае, когда одновременно стыкуется несколько листов, между ними не должно оставаться зазоров.
- Как только утеплитель слегка пристанет к поверхности, он фиксируется дополнительно дюбелями.
- Если между листами от щелей избавиться не удается, они устраняются с помощью пены.
Последующее оштукатуривание поверхности начинается через 4 дня. Чтобы раствор лучше приставал к основе, на утеплителе создается искусственная шероховатость. Достигается она с помощью металлической щетки или обыкновенного шпателя. В результате повышается адгезия между отделкой и утеплителем.
Дальше ведется установка армирующей сетки. При этом поддерживается нахлест в размере 100 мм. С помощью уложенного полотна уменьшается вероятность осыпания раствора. Затем наступает завершающий этап в виде накладывания мокрой штукатурки. Такая работа выполняется высококвалифицированными специалистами, потому что требуется выводить финишное выравнивание. Как только декоративное покрытие высыхает, оно окрашивается.
Укладка системы теплоизоляции в виде мокрой штукатурки обладает рядом следующих преимуществ:
- Раствор ложится на стену ровным слоем без зазоров. В результате внутри не формируются мостики холода и карманы, где есть риск скопления конденсата.
- Во время монтажа теплоизоляционного слоя контролируется его толщина. Она должна быть как можно меньше, чтобы не создавалась большая нагрузка на фундамент.
- Если в покрытии появляются дефекты, их устранение не вызывает проблем.
- Длительность службы мокрой штукатурки составляет порядка 30 лет.
- Покрытые таким типом теплоизоляции стены не требуют дополнительного укрепления.
- Широкий выбор строительных материалов, с помощью которых есть возможность выполнять отделку в виде финишного покрытия.
Недостатки у легкой штукатурки практически отсутствуют. Однако следует вести ее монтаж с наружной стороны здания исключительно в хорошую погоду. При выполнении такого условия обеспечивается быстрое высыхание покрытия.
Тяжелая штукатурка
Нанесенная на поверхность здания тяжелая штукатурка представляет собой более долговечное и прочное покрытие. Связано это с тем, что по сравнению с легкой отделкой здесь присутствует увеличенной толщины слой. В итоге застывший раствор может прослужить до 50 лет.
Монтаж тяжелой штукатурки ведется по тому же принципу, что и легкого варианта. При этом здесь следует учитывать следующие нюансы:
- Присутствие не одного, а нескольких слоев утеплителя. Они состоят из арматурных сеток и затвердевших растворов. Укладка ведется последовательным способом. При этом общая толщина пирога достигает 50 мм.
- Если используются теплоизоляционные плиты, то они крепятся исключительно дюбелями, поскольку из-за большой толщины их наклеивание недопустимо. Вкручивается крепеж в стену.
- Параметры арматурной сетки рассчитываются с учетом существующих нормативов. Здесь берутся во внимание такие факторы как толщина изделий и этажность здания.
При выборе теплоизоляционного материала лучше использовать минеральную вату, поскольку применение органических изделий недопустимо. Причиной является возможная коррозия материала, которая приводит к выходу из строя арматурной сетки. Нанесение тяжелой штукатурки может проводиться вручную и с использованием оборудования. В последнем случае распыление раствора ведется с помощью насоса. При появлении на тяжелой штукатурке дефектов они легко устраняются. Это может быть косметический ремонт или серьезные реставрационные работы. После их окончания помещение сохраняет свой индивидуальный вид.
Вентилируемый фасад
Установка конструкции в виде вентилируемого фасада часто используются еще для того, чтобы укрепить стены здания. В его состав входят следующий элементы:
- Каркас. Он крепится к стене здания. В него входят профили, сделанные из стали, алюминия или нержавейки.
- Теплоизоляция. Защищает здание от влияния внешних погодных условий.
- Внешняя отделка. Это декоративное покрытие, которое также выполняет функцию защиты утеплителя от ветра, солнца и атмосферных осадков.
После монтажа вентилируемого фасада между стеной здания и отделкой остается воздушная прослойка. Это искусственный карман для снижения теплоотдачи помещения. При этом перемещение внутри воздушных масс ведется по естественным законам физики без помощи специальных нагнетателей.
Утеплителем при монтаже вентилируемого фасада служат минеральная вата. Крепить ее можно с помощью клея или специальных пластмассовых дюбелей, имеющих грибовидный вид. Если конструкция обладает увеличенным весом, то допускается использование обоих видов фиксации.
Стандартная толщина теплоизоляционного слоя чаще всего составляет 100 мм. При этом в северных регионах данная величина бывает в 2 раза больше.
При установке утеплителя особое внимание уделяется вентиляционному зазору, который отвечает за величину теплоотдачи. При его расчете применяются специальные формулы, где в качестве исходных данных учитываются следующие параметры:
- температура окружающей среды;
- скорость перемещения воздуха;
- коэффициент теплового обмена на территории помещения.
Обычно величина воздушного пространства в вентилируемом фасаде равняется 2-5 см, что является оптимальным для отвода влаги и достаточной циркуляции воздуха. Сверху укладывается облицовочный материал, в качестве которого используется плитка, керамогранит, клинкерный кирпич или стеклянные панели. Каждый вид обладает своими положительными характеристиками, поэтому выбор зависит от мнения хозяина
Установка вентилируемого фасада совершается в следующей последовательности:
- На стене фиксируются кронштейны, которые крепятся к ней дюбелями. В дальнейшем на них будут устанавливаться направляющие.
- При раскрое утеплителя в нем под кронштейны специально прорезаются отверстия.
- Для крепления к стене теплоизоляционного материала используется клей или дюбеля. Во время работы требуется следить, чтобы между стыками листов не оставалось щелей.
- К кронштейнам крепятся направляющие. Это делается с помощью заклепок.
- Сверху каркас покрывается облицовкой. С этой целью на направляющих устанавливаются кляймеры, состоящие из 4 крючков.
Преимущества установленного вентилируемого фасада выражаются в следующем:
- значительно улучшаются такие характеристики здания как тепло-, звуко- и пароизоляция;
- помещение становится намного теплее, что снижает затраты на его отопление;
- стены здания существенно укрепляются и значительно лучше противостоят внешним нагрузкам;
- поверхность приобретает высокие декоративные черты;
- сформированный вентилированный фасад имеет жесткую конструкцию, что обеспечивает ему длительный срок эксплуатации.
Недостатки у такой системы практически отсутствует, но установку ее должны проводить исключительно профессиональные специалисты. Получить более полную информацию о вентилируемом фасаде можно вот в этой статье.
Советы и рекомендации
Процедура монтажа утеплителя и выбор материалов требуют определенных знаний. Для этого следует руководствоваться следующими советами и правилами:
- Установку утеплителя намного легче делать в том случае, когда он выглядит в виде листов. Связано это с тем, что они лучше стыкуются, и между ними быстро устраняются зазоры.
- При монтаже утеплителя в виде плит такой материал должен быть по габаритам больше, чем расстояние между профилями. В этом случае уменьшается риск формирование в местах стыков мостиков холода.
- Чтобы точно установить места утечки тепла в помещении, перед началом работы следует провести диагностику. Это делается с помощью тепловизора.
- Особое внимание следует уделять подготовке стен, на которые будет совершаться монтаж утеплителя.
- При крепеже профиля обращается внимание на материал его изготовления. Поскольку сталь подвергается коррозии, она должна обязательно быть покрыта защитным составом. Деревянные изделия пропитываются антипиренами и гидрофобизаторами.
- Если утеплитель приклеивается к стене, то в его центральной части следует установить несколько дюбелей. Это существенно усилит систему теплоизоляции.
- Если ведется утепление фундамента, то для этой цели лучше всего использовать пенополиуретан и пенополистирол.
Каждая система теплоизоляции обладает своими индивидуальными характеристиками. Во время выбора оптимального варианта в первую очередь следует обращать внимание на помещение. Для каждого здания подходит свой вид утеплителя. В первую очередь учитываются его качественные характеристики и цена. В том случае, когда здание только что построено, экономить на теплоизоляционных материалах не рекомендуется.
Инъекционная гидроизоляция: материалы и технологии
Зачастую при реконструкции и ремонте заглубленных подвалов и паркингов, транспортных и канализационных тоннелей, гидротехнических сооружений, когда нет возможности проведения вскрышных работ, возникают вопросы восстановления или усиления несущей способности и гидроизоляции строительных конструкций.
Для решения этих проблем применяются инъекционные технологии, о которых рассказывают эксперты:
- Алексей Слабодчиков, генеральный директор ООО ГЕЛИОС
- Евгений Назаров, директор по продажам ООО «Гидрозо»
- Андрей Глухов, генеральный директор НПО СТРИМ
- Эдуард Рудев, технический директор ООО «ПРОМГИДРО»
- Данил Кругов, основатель Группы Компаний по гидроизоляции и усилению конструкций «Оптимум Прайс»
Эффект инъектирования
«Инъекционная гидроизоляция — это технология закачки полимерных составов в тело строительной конструкции или массив грунта, — поясняет технический директор ООО "ПРОМГИДРО" Эдуард Рудев. — При помощи инъектирования полимеров можно останавливать водопротоки в подвалах и паркингах жилых домов, укреплять ослабленные железобетонные перекрытия и опоры мостов, перекрывать подземные течения грунтовых вод и выполнять многие другие работы. При этом в отличие от рулонной или напыляемой гидроизоляции инъекционные материалы могут исправлять ошибки неопытных строителей».
По словам директора по продажам ООО «Гидрозо» Евгения Назарова, главным при проведении работ является правильный подбор материалов и решений для каждой конкретной задачи. Преимущество инъекционных технологий — это быстрая остановка протечек и возможность за короткий промежуток времени выполнить большой объем работы без доступа к наружной части сооружения, находящегося в грунте.
«Принцип действия основан на нагнетании при помощи насосов в полость шва, трещины или ввода коммуникации гидроизоляционного состава (геля, смолы или пены), что создает по периметру или части конструкции замкнутый герметичный контур, — рассказывает генеральный директор ООО ГЕЛИОС Алексей Слабодчиков. — Образующиеся при полимеризации нерастворимые химические соединения с закрытой системой пор увеличиваются в объеме до 35 раз, тем самым вытесняя влагу из полости шва бетона до внешнего грунта. Таким образом дефект или полость поверхности устраняется, решаются проблемы с активным поступлением влаги внутрь заглубленных конструкций, увеличивая срок эксплуатации строения».
Алексей Слабодчиков отмечает эффективность метода, поскольку он дает возможность ремонта дефектов бетона на локальных участках строения без вывода всего или части этого объекта из режима постоянной эксплуатации. При использовании этого метода нет необходимости проведения земляных работ снаружи зданий, то есть выполнение плановых гидроизоляционных работ проходит внутри сооружений в любое время года. Инъектирование бетона не только создает барьер внутри конструкций, но и сохраняет проектную эластичность швов, которая обеспечивает длительный герметичный эффект, в том числе и на динамичных транспортных объектах, таких как мосты, эстакады, пешеходные переходы, тоннели метро и другие.
Российские материалы не уступают зарубежным
На российском строительном рынке сложился пул компаний, которые разрабатывают материалы и технологии для инъекционной гидроизоляции, используя полиуретановые, эпоксидные и другие органические композиции. Инъекционные составы могут быть одно-, двух-, трехкомпонентными, применяться в системе с сухими строительными ремонтными смесями. Инъектирование происходит с помощью разжимных, адгезионных, глубинных паркеров или через инжектосистему.
В НПО СТРИМ одними из первых начали производство российских инъекционных продуктов линейки «Аквидур». Тогда, в 2002 году, ориентиром для выпуска продукции послужили материалы японского и французского происхождения. С тех пор номенклатура продукции выросла, а свойства и характеристики материалов проработаны под оптимальные значения.
«Благодаря наличию собственной лаборатории мы постоянно проводим различного рода исследования под определенные специфические задачи и сотрудничаем со многими известными организациями, среди которых ГК "Алроса", "Лукойл", "Норникель"», — рассказывает генеральный директор НПО СТРИМ Андрей Глухов.
Компания «ГЕЛИОС» в течение одиннадцати лет производит полиуретановые инъекционные пены, смолы и гели торговой марки «АкваВИС». Продукция разработана совместно с инженерами НИИМосстрой и применяется для гидроизоляции швов бетонирования заглубленных сооружений, остановки активных протечек, герметизации заглубленных вводов коммуникаций, закрепления рыхлых и неустойчивых грунтов, монтажа железобетонных опор трубопроводов, линий передач и др. строительных конструкций, в том числе в условиях вечной мерзлоты.
«Нельзя сказать, что наши материалы уникальны, и у других производителей нет ничего подобного. Но нашим преимуществом является высокое качество продукции, проработанные технические решения и техническое сопровождение объектов, — говорит директор по продажам ООО "Гидрозо" Евгений Назаров. — В своих лабораториях с учетом полученного опыта мы постоянно дорабатываем и улучшаем существующие материалы, а также разрабатываем продукты специально под нужды заказчиков. Наша линейка материалов постоянно пополняется. Увеличилось количество инъекционных материалов на минеральной основе из-за повышенного спроса на данный тип инъекционных продуктов».
В Группе Компаний «Оптимум Прайс», наоборот, сделан упор на уникальность выпускаемого состава ФОРС, который отличается сверхпрочностью и способен остановить мощный водяной поток.
Но в целом, по словам Эдуарда Рудева, 70–80% технических задач имеют решения с типовым набором материалов, а универсальность линейки материалов каждого производителя инъекционной гидроизоляции дает возможность решать девять из десяти поставленных задач.
Сумма технологий
Правильность выбора конкретных инъекционных технологий и материалов определяется по результатам обследования и состояния конструкций, анализа ситуации, характера дефектов, вида нагрузок, с учетом требований по водонепроницаемости, огнестойкости, морозостойкости, а также исходя из поставленных задач.
«Для каждого объекта метод инъектирования может быть или индивидуальным, или комбинацией элементарных решений, таких как герметизация трещин, примыканий элементов конструкций, деформационных швов, противофильтрационных завес, — поясняет особенности проектов по гидроизоляции Евгений Назаров. — Для каждой конкретной задачи разрабатываются технические решения, выполнение которых контролируются нашими специалистами».
В компании есть ряд типовых решений, которые прописаны и согласованы в Альбоме технических решений по применению материалов «Гидрозо» для ремонта, усиления, гидроизоляции и защиты строительных конструкций. Перед тем как предложить то или иное решение, специалисты должны ознакомиться с проектом, с существующими обследованиями, при необходимости технический эксперт выезжает на объект для оценки проблематики. После ознакомления со всеми данными подготавливается техническое решение под объект или предлагается один из стандартных узлов.
«Мы не просто выполняем работы, но занимаемся комплексным обследованием и проектированием сложных гидроизоляционных работ, например, на Сахалинской ГРЭС-2, — говорит основатель Группы Компаний по гидроизоляции и усилению конструкций "Оптимум Прайс" Данил Кругов. — Наш подход к инъекционной гидроизоляции в корне отличается от общепринятого. Благодаря отличительным чертам его выбирают для работ на таких памятниках архитектуры федерального значения, как Петропавловская крепость, где мы делали отсечную гидроизоляцию ограждающих кирпичных конструкций и подвала Монетного Двора».
Более того, в компании научились работать при низком давлении и отказались от пакеров, считая, что этот инородный неэстетичный элемент, остающийся в конструкции, вредит прочностным и гидроизоляционным характеристикам. Такой подход в ряде случаев оказывается не только эффективнее, но и позволяет исправлять гидроизоляционные промахи других исполнителей.
Следует отметить, что инъекционные технологии — это не самое бюджетное инженерное решение вопросов гидроизоляции как в части расходных материалов, так и в части оборудования и квалификации персонала.
«Инъекционные технологии требуют специального оборудования и в обязательном порядке подготовку специалистов, — отмечает Андрей Глухов. — К сожалению, в настоящее время в рамках системы образования подготовки таких специалистов не ведется. Однако специалисты нашей организации имеют требуемую квалификацию и навыки и, при необходимости, оказывают необходимую техническую поддержку».
Количество подрядных организаций, которые берутся за гидроизоляционные работы, растет, однако, по оценке Эдуарда Рудева, 80% из них не имеют в своем штате опытных производителей работ. Вместе с тем наличие обученных специалистов для выполнения даже простых и типовых работ является обязательным условием для реализации проектов по инъекционной гидроизоляции.
Время стекла
Стекло активно применяется в архитектуре примерно с середины прошлого века. Но сегодня светопрозрачные конструкции стали одним из основных материалов для изготовления фасадов. Фантазии архитекторов может ограничить главным образом платежеспособность заказчика.
Сфер применения для стекла в архитектуре становится все больше, в том числе благодаря техническому прогрессу. Стекло – материал обманчивый: внешняя хрупкость и эстетика сочетаются с прочностью и стойкостью.
Стекло – один из любимых строительных материалов современных архитекторов, утверждает Владимир Плоткин, главный архитектор ТПО «Резерв». Архитекторы выделяют этот материал, поскольку целиком остекленные наружные стены или максимум остекленные позволяют увеличить пространство интерьеров, объединив его с окружающей средой, тем более, если эта среда имеет историческую, природную или иную ценность. Также стекло позволяет увеличить световой режим и тем самым повысить комфортность внутреннего пространства. Кроме того, с помощью этого материала подчеркиваются стилистические и функциональные особенности зданий, перечислил Владимир Плоткин.
«Стекло в архитектуре не теряет своей актуальности на протяжении десятилетий. Это износостойкий, энергоэффективный материал, технология применения которого для фасадов совершенствуется ежегодно», - вторит Никита Выходцев, генеральный директор архитектурной мастерской «Арканика», ГАП.
В то же время, указывает Сергей Чобан, руководитель архитектурных бюро СПИЧ (Россия) и Tchoban Voss Architekten (Германия), стекло требует бОльших затрат, причем под затратами подразумевается в том числе и стоимость поддержания поверхности фасада в зрелищном виде: кирпичному или бетонному фасаду это необходимо в меньшей степени, тогда как стекло нуждается в регулярной очистке для того, чтобы сохранять свою изначально задуманную привлекательность.
«Светопрозрачные структуры и их системы – пример статической выразительности конструкций, которые обеспечивают взаимодействие здания с окружающей средой и влияют на экосистему. Стремление к единению с природой в комплексе технологий всегда будет актуальным», - убеждена Анна Малюшицкая, главный архитектор проектов компании «Метрополис».
Лицом к городу
Первым всемирно известным зданием со стеклянным фасадом стал «Хрустальный дворец» архитектора Джозефа Пакстона в лондонском Гайд- Парке. Здание было построено в 1851 году ко Всемирной выставке. Затем были попытки изготовить стеклянные фасады, впрочем, в большинстве не слишком удачные.
Первое здание с конструктивными элементами появилось в 1951 году. Но более активно светопрозрачные конструкции стали использоваться примерно с начала 1980-х, с приходом новых технологий (магнетронное нанесение теплоотражающих покрытий на большеформатные стекла), благодаря которым стало возможным даже возведение небоскребов со стеклянными фасадами.
«Стекло это в первую очередь материал, который выполняет общеструктурную функцию в архитектуре. Стекло – материал, который формирует прозрачную границу между двумя реалиями пространства: границу между внешним и внутренним, между внутренним и внутренним и т.д. и, тем самым, актуальность этой функции самоочевидна. Она была, есть и, несомненно, сохранится», - убежден Вячеслав Ухов, заслуженный архитектор РФ, профессор Российской Академии художеств, кандидат архитектуры, вице-президент Санкт-Петербургского Союза Архитекторов, академик МААМ, руководитель «Архитектурно-проектной мастерской Ухова В.О.».
Одни архитекторы отмечают эволюцию светопрозрачных конструкций, которые становятся почти обычным инструментом в работе, при этом постоянно совершенствуясь. Другие продолжают считать стекло уникальным материалом. «Уникальные особенности стекла, такие как прозрачность и отражение, позволяют вписывать дом в окружение и одновременно увязывать внутреннее пространство с внешним миром. Именно эти два качества делали и делают стекло уникальным материалом», - полагает Алена Каширина, архитектор и сооснователь мастерской Кашириных.
В контексте застройки
Перечисленные качества позволяют вписывать новые стеклянные фасады даже в историческую застройку. Но спектр зданий и сооружений со стеклянными фасадами гораздо шире.
«Еще совсем недавно тотальное остекление было признаком общественного здания, сейчас все больше жилых зданий может похвастаться подобным принципом фасадного решения. При этом стекло и другие светопрозрачные материалы отлично справляются с фасадными решениями различных типов и сложности, а в сочетании с подсветкой и различными фактурами эстетический эффект превосходит все ожидания», - рассуждает Евгений Новосадюк, партнёр архитектурного бюро «Студия 44».
«Чаще всего речь идет о бизнес-центрах, стоит вспомнить московский или лондонский Сити, Манхэттен или Сингапур – преимущественное количество небоскребов выполнено из стекла. Однако не уступают общественные здания и жилые комплексы, частные виллы. Материал настолько себя зарекомендовал, что сложно вспомнить типологию, в которой бы не использовалось стекло. Например, в Японии есть общественные туалеты, выполненные из умного стекла. Благодаря фотоэлементам, когда в павильон заходит посетитель, прозрачное стекло становится цветным и непрозрачным. Автор проекта – всемирно известный архитектор Сигэру Бан, лауреат Притцкеровской премии (как Нобелевская в архитектуре)», - рассказывает Никита Выходцев.
По мнению Анны Реппо, главного архитектора проектов ООО «ТАМ Реппо», легче назвать объекты, где светопрозрачные конструкции не используются: «Все, что связано с жизнедеятельностью человека, требует естественного света. Особенно в северном климате. Исключения составляют некоторые сельскохозяйственные и производственные объекты с особенными технологическими процессами, особо опасные объекты (такие как атомные стации и хранилища). Все остальное требует света».
«Прозрачное стекло без оттенков будто стирает границы между помещением, фасадом и окружающей средой. При этом внешне остекление не перетягивает на себя внимание, а здание смотрится гармонично, подчеркивая целостность концепции, задуманной архитектором. Стекло подходит и для объекта в центре мегаполиса, и для современного загородного дома с панорамными окнами», - полагает Максим Колдышев, директор по маркетингу Guardian Glass.
Вячеслав Ухов указывает на применение светопрозрачных конструкций даже в подземных сооружениях, где необходимо иметь прозрачные границы между разными функциональными локализациями. По его словам, стекло для создания светопрозрачной границы применяется повсеместно, вплоть до космических станций.
Алена Каширина полагает, что дело не в типе недвижимости, а в необходимости «открывать из неё виды (или в неё)». Таким образом, при проектировании часть здания может получить сплошное или панорамное остекление, а часть – более скромные по размерам окна.
«Роль светопрозрачных конструкций в качестве средства оформления и формирования художественно-пластических качеств архитектуры в такой же степени значительна, как и все остальные материалы, которыми пользуются архитекторы для достижения художественно-пластических, выразительных свойств того или иного объекта. Безусловно, это связано с таким понятием как «мейнстрим» или иначе – модой на ограждающие конструкции – камень, кирпич, дерево, стекло и т.д.», - заключил Вячеслав Ухов.
Эксперименты со стеклом
Как любая другая сфера, производство стекла совершенствуется, появляются новые идеи. «Все время появляется что-то новое, но, большей частью, это заметно только профессионалам», - отмечает Карен Смирнов, ГАП «Евгений Герасимов и партнеры».
По словам Владимира Плоткина, есть масса разновидностей стекла: со специальными легко очищающими покрытиями, матовые, зеркальные, перфорированные, с рисунком.
Современные технологии стекла в архитектуре развиваются в сторону увеличения его энергоэффективности, экологичности, многофункциональности, повышения качеств солнцезащитных функций, разработки специальных покрытий, в том числе против скопления конденсата. Также стекло используется как конструктивный элемент.
Есть энергоэффективное остекление, остекление с меняющимися свойствами, вроде переменной прозрачности, уменьшение видимых несущих профилей, скрытые створки, разные противопожарные решения, указывает Карен Смирнов.
«В последние годы доля солнцезащитных стекол росла примерно на 15% ежегодно, - отмечает Максим Колдышев. - Таким образом, в России был спрос именно на сложные продукты с новыми характеристиками. В 2021 году мы вывели на российский рынок сразу несколько новых продуктов для архитекторов. Например, это стекло с высокой зеркальностью и нейтральным оттенком ― SunGuard Silver 60 и SunGuard HD Platinum. Они позволяют проектировать здания и поверхности фасадов, которые визуально не имеют цвета и создают «эффект невесомости». Применение этих высокотехнологичных многофункциональных стекол вместе и по отдельности позволяет максимально раскрыть эстетический потенциал «прозрачной» архитектуры».
По словам Максима Колдышева, есть запрос и на высокие характеристики продуктов по теплосбережению. Предприятие недавно запустило новые продукты с высокими солнцезащитными и теплосберегающими характеристиками: высокоселективные стекла SunGuard® SuperNeutral® (SN) 75 HT и SunGuard® SuperNeutral® (SN) 70S HT. Благодаря высокому уровню светопропускания и защиты от солнца стекло помогает наполнить здание естественным светом и сократить при этом УФ-излучение.
Анна Реппо в качестве одной из современных тенденций называет придание светопрозрачным конструкциям новых свойств – умного дома: стекло регулирует климат в помещениях, сохраняет и отдает тепло, меняет цвет в зависимости от света.
«В современных зданиях элементы остекления интегрируются с дополнительными устройствами в единые автоматически управляемые системы и за счет этого, помимо задач архитектурной выразительности, выполняются еще и целый ряд дополнительных функций, а именно: управление тепловой энергией Солнца в летнее время (в комплексе с солнечными батареями), ночное охлаждение внутренних объемов и несущих конструкций здания летом для предотвращения солнечного перегрева, дымоудаления и др.», - отмечает Владимир Плоткин.
Анна Малюшицкая добавляет: «Сегодня технологии светопрозрачных конструкций достигли такого развития, что ограничиваются разве что фантазией архитектора, чьи идеи становятся двигателем дальнейшего прогресса. Например, необходимость интеграции медиа-систем в архитектурную среду породило такой вид фасадов, как «цифровое» стекло (digitalglass), позволяющее создать условия для динамичного мультимедийного творческого взаимодействия архитектурной оболочки с городским пространством и всеми элементами, находящимися в нем. Или «экокожа» (EcoClean), под воздействием солнечного света и растворенного в воздухе водяного пара способная самоочищаться».
Алена Каширина тоже указывает в качестве новой актуальной технологии совмещение солнечных панелей со стеклом и добавляет: «Ещё одна интересная технология, которая активно находит применение - двойной фасад. Это эффективная конструкция, позволяющая улучшить естественную вентиляцию и теплообмен. Стекло вообще довольно хорошо вписывается в концепцию экологичных построек - ведь его можно полностью переработать».
Сергей Чобан называет в качестве интересного с художественной точки зрения и в то же время практичного вариант печати на стекле. «В свое время я был одним из первых в России, кто решил использовать этот прием в зданиях самой разной типологии, - вспоминает он. – Печать отчасти лишает стекло прозрачности и тем самым превращает его в более универсальный облицовочный материал, за которым, например, может быть размещена теплоизоляция. На мой взгляд, это интересный вариант решения стеклянного фасада, позволяющий снизить энергозатраты и в то же время создать ощущение здания, полностью решенного в светопрозрачных конструкциях, поскольку запечатанные панели также пропускают дневной свет. Кроме того, это интересный способ создать не просто декорированную поверхность, но зашифровать в фасаде дополнительную визуальную информацию об объекте».
Также, по словам Анна Реппо, очень интересен опыт применения цельностеклянных безрамных конструкций.
Максим Колдышев, кроме того, отмечает увеличение средней площади окна при уменьшении средней площади квартиры в жилых домах. «По нашим данным, коэффициент остекления квартиры вырос за последние семь лет с 15% до 19%, а в частных домах – с 9% до 20% и больше», - уточнил он.
По мнению Никиты Выходцева, тенденции двигаются в двух направлениях: эстетические и технологические. К эстетическим факторам относятся увеличение максимальных габаритов стекла в стеклопакете, бОльшая прозрачность стеклопакета, тоньше профиль в системе крепления. К технологическим – повышение энергоэффективности стеклопакетов (повышение теплоизоляции), противопожарные стеклопакеты, новшества в системе открывания (уходящие в пол конструкции или габариты слайдовых/ открывающихся элементов). «Усовершенствования происходят ежегодно, однако зависят от производителей стеклопакетов, профильных систем и географии производства. Например, в России максимальные длинна стеклопакета 12 метров, а в Китае есть печи длинной 13 метров, кажется, 1 метр, однако это может существенно отразиться на архитектуре фасада», - подчеркивает он.
Искусство архитектуры
Вместе с тем всегда есть те или иные ограничения в применении стекла. Порой речь идет о самых приземленных вещах. Например, о деньгах. Всегда стоит вопрос, сколько готов платить заказчик. Есть также противопожарные и другие законодательные нормативы, сроки реализации проекта. Так, если бюджет позволяет, можно изготовить стеклянные системы по индивидуальному заказу. «Такая практика существует, однако добавляет от года до двух к проектированию и требует дополнительных затрат от заказчика», - уточняет Никита Выходцев.
«Весь вопрос в цене светопрозрачных конструкций, а не в их технологиях. Чем дальше мы уходим от ПВХ-окошка, тем менее доступным становится такое решение», - добавила Алена Каширина.
По мнению Никиты Выходцева, архитектура – это про «баланс интересов», когда необходимо увязать максимальное количество требований, сохранив эстетику.
«Применение материалов таким образом, чтобы технологические ограничения не были заметны и смотрелись естественно, обогащали архитектурное решение деталями - один из признаков качественной архитектуры и искусства архитектора», - заключил Карен Смирнов.
Опираясь на лучшее
Среди наиболее интересных проектов со стеклянными фасадами профессионалы называют и зарубежные постройки именитых иностранных архитекторов, и объекты на территории России. Как правило, в каждом случае в проекте есть своя изюминка.
Например, Карен Смирнов отмечает интересные эксперименты с гнутым стеклом, вроде проекта James Carpenter Design Associates для магазина «Nordstrom» в Нью-Йорке или клубного дома на Кутузовском, 12 от архитектурного бюро «Цимайло, Ляшенко и партнеры». «В нашей практике таким уникальным объектом с применением гнутого стекла стал купол «Невской ратуши». Там применены изогнутые в двух плоскостях стеклопакеты большого размера», - добавил он.
Алена Каширина полагает уникальной небольшую постройку от MVRDV – бутик Шанель в Амстердаме, в котором часть фасада здания выполнена из стеклянного кирпича.
Никита Выходцев называет здание штаб-квартира ПАО «Татнефть» в Альметьевске от архитектурной мастерской «Арканика» - первое в России здание, где используются выгнутые и вогнутые стеклопакеты, создавая эффект «струящегося» стекла. Стеклянный волнистый фасад, переливающийся отражениями, создает эффектный запоминающийся образ.
Также запоминающимися проектами Никита Выходцев «Apple park» в Купертино Норманна Фостера: он считается «иконой» применения стекла в архитектуре. «Из выдающихся особенностей можно упомянуть о максимальной высоте стеклянных конструкций – до 16 метров, или уникальные слайдовые изогнутые двери, габаритами 16 х 28 метров, весом 180 тонн, которые открываются за 12 минут», - говорит он.
Помимо этих объектов интересен «Leeza Soho Tower» Захи Хадид в Пекине. «Небоскреб состоит из двух «переплетающихся» объемов, разделенных самым высоким в мире атриумом – 194 метра. Атриум пропускает солнечный свет в здание, а стеклопакеты за счет поворачивающегося фасада расположены таким образом, что появляется узкое вентиляционное пространство, которое при необходимости служит как дополнительный воздухозабор с фасада, создавая комфортный микроклимат на каждом этаже», - объяснил Никита Выходцев.
В свою очередь Анна Реппо считает наиболее ярким примером башню «Лахта-центра» в Петербурге. «Можно по-разному относиться к самой идеи проявления такого объекта в нашем городе, но нельзя отрицать что построена она по последним современным технологиям и возможностям, в том числе и в применении светопрозрачных конструкций», - уточнила она.
Максим Колдышев среди интересных объектов выделяет бизнес-центр «Ferrum» в Петербурге, музей Мирового океана в Калининграде, Аэропорт им Леонова в Кемерове, комплекс апартаментов «Neva Towers» в Москве.
У Ивана Кожина, партнёра архитектурного бюро «Студия 44», – свой подход: «Мне кажется, самый лучший объект со стеклянными фасадами, построенный когда-либо, - павильон водочных церемоний, построенный архитектором Александром Бродским, который является одним из лучших российских архитекторов. Этот павильон сделан из переработанных окон, со старых московских фабрик».
Владимир Плоткин отмечает целый ряд проектов на разных континентах: кампус Университета Люксембург в городе Эш-сюр-Альзетт, торговый центр «Emporia» в Швеции, комплекс Миланской ярмарки, Золотую рамку Дубая, Музей искусств Нельсона- Аткинса в Канзасе, Институт звука и изображения Хилверсюм в Нидерландах, бутик Кристиана Диора в Токио, а также Центр художественной гимнастики Ирины Винер-Усмановой в Лужниках.
По словам Анны Малюшицкой, при создании фасадов с использованием светопрозрачного материала или оболочки, когда граница внешнего и внутреннего исчезает, требуется комплексный подход к решению инженерных задач. Такие задачи филигранно решает архитектурное бюро Нормана Фостера (Foster and Partners). При создании небоскреба «Херст-тауэр» в Нью-Йорке использовалась специальная сетчатая оболочка со срезанными углами, которая экономит до 21% стали, а поверхность фасада собирает дождевую воду и потребляет на 25% меньше энергии, чем классическое офисное здание. ТРЦ «Хан-Шатыр» в Нур-Султане, достигающий 150 метров в высоту, представляет собой гигантский шатёр с провисающей крышей, которая состоит из прозрачной ударопрочной пластмассы с высокой коррозионной стойкостью и способствует проникновению вглубь здания естественного солнечного света.
«В России наибольшее применение светопрозрачных конструкций нашло высотное строительство. Так, в башне «Эволюция» в Москва-сити, напоминающей молекулу ДНК, используется холодногнутое остекление. Двояковыпуклая кривизна фасада обеспечивается при помощи абсолютно плоских стеклопакетов из отражающего стекла технологией их «холодного» гнутья, деформирующей их под собственным весом в проектное положение, в результате чего стекло принимает форму рамы без какого-либо термического воздействия. Ярким флагманом современной архитектуры на постсоветском пространстве становится мыс Хрустальный в Севастополе. Строящиеся там Театр оперы и балета и Академия хореографии, генеральным проектировщиком которых является компания «Метрополис», создаются на стыке новейших технологий и смелого замысла автора проекта Вольфа Прикса (Coop Himmelb(l)au). В решениях фасадов Театра оперы и балета применено многослойное мультифункциональное стекло, сочетающее функции солнцезащиты и энергосбережения: Energy NT on Crystalvision и Stopray Vision 50T on Crystalvision. Световые фонари, вкрапленные в поверхность кровли, растворяются в отделке наружного покрытия из стеклофибробетона и дополняют пространство, пронизывая его светом и вдохновляя будущих посетителей и артистов.
Светопрозрачное ограждение фасадов с многослойным стеклом в составе стеклопакета обеспечивает безопасность для людей как снаружи, так и внутри здания – в случае повреждения многослойное стекло даст трещину, но не выпадет. Также этот материал обеспечивает защиту от несанкционированного проникновения в помещение с улицы, актов вандализма (для нижних этажей здания), повышенный уровень звукоизоляции помещений и защиту от УФ-воздействия», - перечисляет Анна Малюшицкая.
Наверное, перечень можно продолжить.
Прозрачная перспектива
Архитекторы полагают, что сегодня отношение к стеклу переживает новый этап – по аналогии с другими материалами, которые то возникали, то пропадали на долгие годы за многовековую историю строительства.
«Особенно меня радует тенденция в сторону осмысления свойств самого материала, а не просто декоративная печать рисунков на гладкой поверхности, которая уже сейчас выглядит дешево и пошло. Здания обретают легкость и невесомость, растворяются в пространстве, изменяют силуэт, образ в течение суток. Удивительно и то, что зачастую постройка оказывается эффектней: эффект построенного превышает проектные визуализации. Новые технические возможности позволяют значительно обогатить арсенал архитектора. Возможно, сейчас мы переживаем новый этап в развитии архитектуры, который рискует, и он обещает стать столь же ярким и интересным как тот, что в свое время состоялся благодаря проектам работам Миса ван дер Роэ, Филиппа Джонсона и других ярких выдающихся архитекторов ХХ века», - поделился Евгений Новосадюк.
По мнению Сергея Чобана, стоит помнить и об энергоэффективности: «Важны, конечно, и соображения энергоэффективности. Думаю, это вообще главный вызов развития стеклянной архитектуры сегодня. Требования, связанные с энергоэффективностью и поддержанием комфортного климата внутри здания, по возможности минимальными средствами, напрямую влияют на количество используемого остекления и, конечно, на его качество. Сегодня если архитектор хочет создать эффект цельностеклянного здания, он, скорее всего, проектирует двойной фасад. Наружный слой такого фасада создается из тонкого и одинарного стекла, формируя ощущение своего рода прозрачной наружной оболочки. Но за этим слоем реализуется еще один фасад, из стекла, отвечающего всем современным требованиям тепло- и солнцеизоляции».
По словам Анны Малюшицкой, реализации амбициозных архитектурных замыслов помогают сегодня отечественные производители: «Вновь открывающиеся заводы способны создать стеклянные полотна требуемых параметров, до 12 метров в длину. Экспериментальные проектные институты (например, ФГУП «ВИАМ») уже имеют опыт работы с акустическими структурами, полимерными композиционными наноматериалами и пр., помогающими воплотить замысел в реальность».
Но есть и оборотная сторона медали. Иван Кожин отмечает возможность ресайклинга: «Стекло – это замечательный материал, который можно переработать. Поэтому мне кажется, что в современном мире, когда мы начинаем всё больше думать в этом направлении (а как известно, строительная сфера является одним из самых мощных загрязнителей), фасады из стекла будут ещё долгое время актуальны, как и остальные материалы, которые могут быть переработаны».
«Светопрозрачные конструкции, безусловно, перспективны в архитектуре. Сама перспективность связана с новыми технологиями, а это означает, что если существуют технологические ограничения, то эти ограничения со временем будут устранены технологическим прогрессом», - резюмировал Вячеслав Ухов.