Реалии применения стекла в строительстве

В настоящее время очень популярно строить новые и реконструировать существующие здания и сооружения с применением значительной площади остекления ограждающих конструкций. Безусловно, применение стекла в архитектуре – это возможность реализовать самые смелые идеи, как в высотном домостроении, так и в строительстве новых жилых и общественных зданий невысокой этажности, в том числе и коттеджей, а также значительно улучшить внешний вид старых зданий при их реконструкции.



Рассматривая реалии сегодняшнего дня, следует отметить, что существует ошибочное мнение о повышении энергоэффективности зданий только за счет современного остекления. В эксплуатируемых жилых, административных и общественных зданиях, в частности построенных в 60–80 годы ХХ столетия, эти показатели значительно ниже современных требований. Поэтому при замене в таких зданиях остекления показатели его энергоэффективности необходимо повышать.

Показатели термического сопротивления ограждающих конструкций зданий, которые проектируются и строятся, как правило, не превышают минимальных значений установленных в Украине нормативов и составляют: для стен 2,8 м2К/Вт, перекрытий – 3,2 м2К/Вт, светопрозрачных же конструкций (окон) – всего лишь 0,6 м2К/Вт.



Такое различие показателей термического сопротивления указывает на необходимость принятия оправданных и тщательно продуманных архитектурных и конструкторских решений по применению стекла в строительстве. В противном случае допущенные при проектировании ошибки могут обернуться значительным снижением показателей энергоэффективности объекта в целом, а значит, комфортности пребывания в нем. Кроме того, возможно увеличение риска травматизма при разрушениях стеклодеталей.

Многие застройщики грешат тем, что нередко проектируют здания с большой площадью остекления по принципу «так хочет хозяин». Причем, как правило, архитекторы и проектировщики не прорабатывают варианты светопрозрачных конструкций, виды применяемых стекол, зачастую не учитывается место расположения объекта, его ориентация по сторонам света, плотность застройки, цветовая гамма остекления соседних зданий. К тому же, нередко применяется окрашенное в массе стекло темных оттенков бронзового и серого цветов.



Здесь уместно привести пример негативного строительного опыта Франции, коим является башня «Монпарнас» – черный небоскреб Парижа, признанный одной из архитектурных огрех 70х годов прошлого столетия.

Башня «Монпарнас» – административное здание, второе по высоте после Эйфелевой башни (примерно на 100 м ниже ее) сооружение столицы Франции. Башня стала символом такого «благоустройства» города, которое, к счастью французов, пощадив непосредственный исторический центр Парижа, все же сурово обошлось с одним из центральных кварталов – Монпарнасом. Сегодняшнюю архитектурную картину этого исторического квартала в значительной степени перечеркнули комплексы административных зданий из стекла.



В Киеве и других городах Украины также не обошлось без подобных архитектурных «шедевров». К сожалению, в их длинном списке здания, возведенные в исторической части столицы: на Софиевской площади и примыкающей к ней Владимирской улице, в Бессарабском квартале, на улицах Бассейной, Большой Васильковской, Садовой, площадях Славы и Спортивной, а также во множестве других мест, определяющих в совсем еще недалеком прошлом неповторимую ауру древнего города. Сегодня истинно киевские улицы, площади, скверы, зеленые зоны отдыха остались лишь на фотографиях и в воспоминаниях старожилов…

Однако известен положительный опыт применения зеленого стекла, в частности в Киеве при реконструкции здания Министерства транспорта на проспекте Победы.



Зачастую во вновь реализованных проектах с обширной площадью остекления комфортность помещений в зимний период обеспечивается преимущественно за счет отопительной нагрузки, а в летний – при помощи систем кондиционирования и вентиляции. Высокими остаются суммарные затраты как на освещение помещений, так и на отопление, кондиционирование, вентиляцию, эксплуатацию. В конструкциях зданий и сооружений не всегда используются преимущества естественного освещения, в том числе и за счет стекла с высокими показателями светопропускания. В результате во многих зданиях с холодными стеклянными стенами качество освещения таково, что весь световой день люди работают при дополнительном освещении, неэффективно расходуя электрическую энергию.



Расчеты показывают, что для соблюдения действующих минимальных нормативов теплосопротивления ограждающих конструкций возможно строительство жилых зданий с площадью остекления не более 18, а общественных – не более 25%. При площади светопрозрачных ограждений, соответственно, более 18 и 25% площади наружных конструкций формально выполняются технико-экономические обоснования проектов, что впоследствии отражается на затратах на эксплуатацию таких зданий. Эти сооружения требуют для обогрева в холодный период и охлаждения в жаркое время года увеличения энергии на 15–20%.

Существует практика создания конструкций нормативного требования (не менее 0,6 м2К/Вт) из алюминиевых профилей (0,3–0,4 м2К/Вт) или из обычных ПВХ профилей (менее 0,55 м2К/Вт) за счет повышенных показателей теплосопротивления используемых стеклопакетов (0,65–0,85 м2К/Вт). Это приводит к снижению комфортности остекления: перегреву непрозрачной зоны конструкции летом, охлаждению и возможному появлению конденсата в зимнее время. Подтверждением низкой теплоэффективности зданий с увеличенной площадью остекления является обилие кондиционеров на их фасадах.



Кроме того, значительные площади остекления требуют более тщательного и дорогостоящего ухода за ограждающими конструкциями и стеклодеталями. В Украине практически не применяется самоочищающееся стекло, недостаточно долговечны материалы и крепления видимых деталей отделки каркаса, нет идеального отвода конденсата и осадков, используются герметики со сроком службы максимум 5–7 лет. Непрофессиональный уход за остеклением часто сводит на нет замысел архитектора и даже снижает долговечность конструкции. Также на качество светопрозрачной конструкции отрицательно влияет ее монтаж до внутренней отделки зданий.

Архитектура отдельных жилых зданий, особенно высотных, имеет опасные наклонные и нависающие конструкции с деталями из стекла, а также неоткрывающиеся элементы остекления, что затрудняет их очистку, замену в случае разрушения. Такие конструкции требуют дополнительных специальных ограждений в зонах возможного падения стекла.



Эксплуатация многих зданий подтверждает отсутствие в них эффективной вентиляции. Практически во всех зданиях первых массовых серий, построенных в 50–90 годах прошлого столетия, в которых замененное остекление имеет теплосопротивление более (0,5–0,6) м2К/Вт, в период отопительного сезона и в летнее время можно увидеть постоянно приоткрытые оконные створки.

Низкая эффективность систем кондиционирования и вентиляции подтверждается, к сожалению, и на примере вновь построенных «стекляшек». Так, для строящегося здания у Дворца спорта, где осуществляется монтаж стеклофасада с открывающимися элементами, существует проблема, каким «экологически чистым» воздухом проветривать помещения данного объекта, если он расположен над оживленной автомобильной развязкой.



Многообразие вариантов светопрозрачных фасадных ограждающих конструкций предъявляет повышенные требования не только к чистоте и прозрачности стекла, но и к видимому за стеклом интерьеру внутренних помещений, стилю оформления окон и т.д. – небрежность в зонах отдельных фрагментов здания существенно ухудшает его общий вид.

В последние годы, несмотря на создание отечественной индустрии стеклопакетов, на многие дорогостоящие строящиеся объекты стеклодетали экспортируют из-за рубежа. Эти поставки осуществляются не только из Польши и Белоруссии, но и из Китая, что в перспективе в случае необходимости замены элементов приводит к усложнениям – стоимость отдельной поставки будет значительно выше.



Большое количество проблем уже научились решать. Так, например, реже происходят разрушения стеклопакетов из-за так называемого «термошока». Нельзя не подчеркнуть и прогрессивные наработки, происходящие в данном сегменте. Освоено производство стеклопакетов с низкоэмиссионным стеклом, более профессионально применяются и другие специальные стекла. Изучается и внедряется опыт ведущих фирм по поворотно-откидным открывающим элементам, скобяным изделиям. Расширяется номенклатура применяемых пластмассовых, металлических профилей, повышается их эффективность, возвращается в строительство деревянное окно. Внедряются другие современные научно-технические решения.



Однако, все еще остается множество вопросов, для решения которых должны объединиться производители стекла, стеклопакетов, профилей светопрозрачных конструкций, комплектующих материалов, а также архитекторы, проектанты и строители.

Одринская Валентина Алексеевна,
председатель технического комитета стандартизации
ТК 3ОО «Светопрозрачные конструкции»,
член редакционного совета журнала «СКВО»