Стекло - уникальный материал современного строительства

Роль стекла в современном жилищном, промышленном и гражданском строительстве невозможно переоценить. Начав своё победное шествие с простого заполнения светопроёмов зданий, стекло в настоящее время превратилось в незаменимый конструкционный материал, область применения которого простирается от заполнения светопроёмов до создания самонесущих и несущих строительных конструкций – от зенитных фонарей, потолков и перекрытий до перегородок, стен, лестниц и даже элементов фундамента.

Прекрасной иллюстрацией использования стекла, как архитектурного, так и конструктивного элемента в современных зданиях, стали многочисленные объекты, построенные в последние годы в Москве, Санкт-Петербурге и других городах нашей страны.

Уже сегодня трудно представить Москву без таких прекрасных стеклянных дворцов, как выставочный комплекс на Красной Пресне — «Форум», пешеходный мост «Багратион», Дом Музыки на Краснохолмской набережной, а также ряд новых гостиничных, торговых комплексов и спортивных сооружений, где стекло играет главную роль в архитектуре здания.

Стекло – бесспорно уникальный строительный материал, который при всей его кажущейся хрупкости прочен, химически стоек, а главное — дает огромное многообразие архитектурно-дизайнерских решений. И сегодня архитекторы и строители только-только начинают его по-настоящему использовать в архитектуре и строительстве.

В своё время знаменитый американский архитектор Франк Ллойд Райт, в творчестве которого стекло было одним из основных инструментов формообразования здания, провозгласил, что стеклянный экран – это единственная возможность соединения внутреннего пространства любого сооружения с окружающей природой, благодаря которому последняя входит в ваше жилище.

Образ зеркально-стеклянной архитектуры, отражая на себе изменчивый окружающий мир природы, становится очень выразительным. Именно этот эффект является сегодня самой главной силой в формировании архитектуры нового тысячелетия, отражает новый технологический скачок стекольной промышленности, даёт возможность в очередной раз повлиять и изменить архитектуру будущего.

Архитекторы и строители отмечают, что при использовании этого материала необходимо учитывать его разнообразные художественно-декоративные и эксплуатационные качества.

Проектируя фасад здания и сооружения, авторы всегда учитывают ориентацию его по сторонам света и поэтому применяют различные марки стекла. На севере главная роль стекла – удерживать тепло и не пропускать холодный воздух в здание, на юге при активном западном солнце потребуется другое стекло, в функции которого входит защитить внутреннее пространство от переизбытка света и тепла.

Очень часто в практике строительства стеклянным конструкциям предъявляются жёсткие, зачастую взаимоисключающие требования, на выполнение которых налагает запрет сама природа стекла. Стеклоконструкции заставляют работать на изгиб, кручение, растяжение; подвергают их знакопеременным и неравномерным нагрузкам; воздействию ударных механических нагрузок и термоударам, действию воздушных ударных волн, возникающих при взрывах различного происхождения; заставляют противостоять ураганам, снеговой нагрузке, землетрясениям, пожарам – при всем этом требуют, чтобы эти конструкции не разрушались с образованием осколков, обладали хорошими шумоизолирующими и теплоизолирующими свойствами, огнестойкостью, пулестойкостью, антивандальными и противовзломными свойствами, и при всём этом сохраняли высокое светопропускание и отличную оптическую однородность.
Сегодня отечественные предприятия наладили выпуск стекла с уникальными свойствами, которые позволяют его применять в различных экстремальных условиях строительства.
По своему назначению архитектурное стекло подразделяется на несколько видов, в числе которых тонированное, солнцезащитное, низкоэмиссионное, многофункциональное и т.д.

Тонированное стекло представляет собой прозрачное бесцветное или окрашенное в массе (бронзовое, серое, зеленое, синее) флоат-стекло.
Оно характеризуется цветовым эффектом снаружи и внутри здания, слабым отражением цвета и защитой от солнечного излучения в результате абсорбирования солнечной энергии.
Размеры стекла: 321х200 (225, 459, 510, 600) мм. Толщина: 3, 4, 5, 6, 8, 10, 12, 15, 19 мм.

Следующий вид – солнцезащитное стекло. Оно имеет тёплый серый и мягкий зеленоватый оттенки. При отражении это стекло имеет два оттенка различной степени насыщенности: золотисто-бронзовый и серебристо-голубой.
Коэффициент отражения солнечной энергии у этого вида стекла составляет от 17 до 43%, а коэффициент пропускания видимого света – 19-20%.
Область применения стекла распространяется на защитно-декоративное оформление внешнего вида зданий и сооружений различного назначения и отдельных конструктивных и архитектурных элементов.

В последние годы все большую популярность приобретает теплосберегающее стекло. Его главное назначение – сохранить тепло внутри здания. Это стекло подразделено на два вида.

К первому относят стекло с мягким покрытием из материалов на основе серебра. Это так называемое "I-стекло", которое пропускает более 75-83% видимого света и отражает обратно в помещение более 90-95% тепла.
Стекло имеет голубовато-нейтральный цвет и отличается максимальными энергосберегающими характеристиками. Однако оно может использоваться только в составе герметичных стеклопакетов.

Второй вид теплосберегающего стекла имеет жёсткое покрытие из материалов на основе прочных и атмосферостойких оксидов, нитридов титана, индия, которые являются аналогом так называемого "К-стекла". Оно имеет несколько худшие теплосберегающие характеристики по сравнению с "I-стеклом". Отражение тепла при использовании этого вида стекла составляет 0-90%, а пропускание видимого света – 0-80%.
Но покрытия при всех этих характеристиках в "К-стекле" отличаются высокой прочностью и атмосферостойкостью, что позволяет эти стёкла использовать не только по прямому назначению, но и в качестве декоративного и солнцезащитного стекла.
Кроме того, вот уже многие десятилетия применяются закалённые и термоупрочненные стёкла, стёкла улучшенного химического состава, армированные металлическими сетками. Всё более широкое применение находят многослойные клееные стёкла, способные противостоять взлому и обстрелу из ручного стрелкового оружия. С недавних пор в строительстве стали применять наряду с полиметилметакрилатным стеклом органические стёкла из поликарбоната. Все эти изделия имеют право на жизнь и достойно выполняют функции светопрозрачных конструкций.

С середины 90-х годов в нашей стране началось использование специальных самоклеящихся плёнок, с помощью которых стекло получает совершенно новые качественные свойства. Снабженные специальным клеевым слоем, созданным с применением эфиров кислот акрилового ряда, эти плёнки, при установке их на обычное архитектурное стекло, в сочетании с последним образуют композиционный материал. Этот композит лишён практически полностью присущих стеклу недостатков и обладает уникальными физико-механическими свойствами.
Самоклеящиеся плёнки кардинально изменили отношение к стеклу, практически исключив из него присущие ему недостатки.
Сегодня на отечественном рынке представлено несколько типов плёнок, в числе которых ударопрочные упрочняющие пленки толщиной от 56 до 380 мкм. Они могут быть бесцветными, SA-тонирующими, N-цвет которых создается магнетронным напылением металлов.
С помощью этих плёнок создают ударопрочное и взрывобезопасное остекление, активно использующееся в крупногабаритных витринных окнах магазинов, кафе, ресторанов, торговых центрах, спортивных залах и многих других уникальных общественных зданиях.
Поэтому спрос на специальное стекло с различными видами архитектурных плёнок за последние годы резко возрос.

Разработано и внедрено в практику несколько серий плёночных изделий.
Это в первую очередь серия R, отличающаяся высокой стойкостью к механическим воздействиям, разнообразием цветов и различной степенью светопропускания. Кроме того, плёнки этой серии глубоко и равномерно окрашены и имеют металлизированную поверхность.
Высоким потребительским спросом обладают строительные плёнки. Именно для этой серии цвет плёнок создается прямым магнетропным напылением различных металлов и сплавов.
Учитывая возрастающие цены на энергоносители, всё большую популярность получают низкоэмиссионные плёнки, обеспечивающие повышенную теплоизоляцию в зимнее время.
Их можно использовать при остеклении как жилых, так и общественных зданий.
Другой вид плёнок – полупрозрачные, идеально подходящие для обеспечения конфиденциальности. Их можно использовать для внутренних перегородок.

Для создания различных световых эффектов и оформления театрально-эстрадных представлений и рекламы находят применение зеркальные плёнки с переменным по ширине отражением света.
Все большую популярность приобретают архитектурные плёнки, позволяющие создать условия односторонней видимости. Они служат защитой от утечки информации по оптическому, оптико-электронному, акустическому и радиочастотному каналам, снижая уровень сигнала на 25-27 дБ в диапазоне частот от 100 МГц до 3,3 ГГц.
Для автомобильной промышленности предназначена серия специальных плёнок, служащая для улучшения эксплуатационных свойств и внешнего вида автомобиля.
Эти плёнки задерживают 99% ультрафиолетовых лучей при достаточно высоком пропускании видимого света. А это не только продлит в несколько раз жизнь салона, но и надежно защитит ваши глаза от вредоносного ультрафиолета, а главное, они делают стекла безосколочными, что очень важно при различных ДТП.

Особым спросом пользуются декоративные плёнки. Они служат для создания индивидуального стиля помещения, уюта, украшения стен, сокращения или устранения бликов, пригодны для установки на любое плоское стекло.
Эти плёнки надежны в эксплуатации, при температуре от -40 до +800С, для их установки не требуется демонтаж стёкол, плёнки моют также и теми же средствами, что и обычное стекло. Предлагают более 70 видов плёнок, способных удовлетворить самый изысканный вкус потребителя.
Ещё одна очень важная особенность декоративных плёнок (композит + стекло + клей + пленка) позволяет удовлетворить высокие требования, предъявляемые Городской программой по безопасному остеклению.
Подобные композитные решения стекла с плёнкой дают возможность активно применять их в общественных зданиях, где имеется большая площадь остекления (кафе, витрины магазинов, выставочные стенды торговых залов и т.д.), что является одной из мер безопасности, находящихся в них людей.
Выпуск различных видов архитектурного стекла и специальных плёнок позволяют создавать здания современной архитектуры, в которых стекло играет ведущую роль в композиции сооружения.

Автор: Виктор Страшнов

Источник: "Строительный Сезон" №45 (2003)