Реальность и перспективы стекла в строительстве

В настоящее время опять стало популярным строительство новых и реконструкция существующих зданий и сооружений с применением значительной площади остекления ограждающих конструкций.

Однозначно, применение стекла в архитектуре – это возможность реализовать смелые идеи как в высотном домостроении, так и при строительстве новых жилых и общественных зданий, коттеджей, а также значительно улучшить внешний вид 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, особенно построенных в 60 – 80-ые годы ХХ столетия, эти показатели значительно ниже современных требований и, улучшая остекление, их можно и нужно повысить.




Показатели же 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, а светопрозрачных конструкций (окна) – только 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. Иначе допущенные при проектировании ошибки могут обернуться значительным снижением энергоэффективности объекта в целом, комфортности пребывания в нем людей, а также увеличить риск травматизма возможными разрушениями 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, не учитывается место расположения объекта, его ориентация к сторонам света, плотность застройки, цветовая гамма остекления соседних зданий, довольно часто применяется окрашенное в массе стекло темных оттенков бронзового и серого цветов.

(Фото Дворца пионеров, здания «Комод» на Левобережной, здания банка «Надра» на Б.Житомирской)





Известен в Киеве положительный опыт применения зеленого стекла при реконструкции здания Министерства транспорта на проспекте Победы.




Уместно здесь будет привести опыт строительства Франции. Башня Монпарнас (черный небоскреб) признана одним из архитектурных грехов 70-ых годов прошлого столетия.




Это административное здание, второе по высоте сооружение Парижа, примерно на 100 м ниже Эйфелевой башни. Башня стала символом такого «благоустройства» города, которое, к счастью французов, пощадило центр столицы, но сурово обошлось с историческим кварталом отдыха жителей. Сегодняшнюю картину этого квартала определяют комплексы административных зданий.

В Киеве и других городах Украины также можно найти такие огрехи нового строительства. Например, Бессарабский квартал, улица Бассейная. Да и Софиевская площадь, улицы Владимирская, Большая Васильковская, Садовая, площадь возле Дворца спорта, площадь Славы и другие места.

Теперь от многих истинно киевских мест и зон отдыха остались одни воспоминания.

Часто в реализованных проектах обеспечивается комфортность помещений в зимний период преимущественно за счет отопительной нагрузки, а в летний – систем кондиционирования и вентиляции. Высокими остаются суммарные затраты как на освещение помещений, так и на отопление, кондиционирование, вентиляцию, эксплуатацию.

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

Имеется практика создания конструкций нормативного требования (не менее 0,6 м2К/Вт) из алюминиевых профилей (0,3 –0,4 м2К/Вт) или обычных профилей ПВХ (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.

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.

Отрицательно влияет на качество светопрозрачной конструкции ее монтаж до внутренней отделки зданий.

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

Подтверждением низкой теплоэффективности зданий с увеличенной площадью остекления является обилие кондиционеров на их фасадах.

Эксплуатация многих зданий подтверждает отсутствие в них эффективной вентиляции. Практически во всех зданиях первых массовых серий, построенных в 1950 – 1990-ых годах, при замене остекления на окна с теплосопротивлением более 0,5 — 0,6 м2К/Вт в период отопительного сезона, как и в летнее время, мы видим постоянно приоткрытые створки.

Низкая эффективность систем кондиционирования и вентиляции подтверждается, к сожалению, и строительством новых «стекляшек». Так, в здании у Дворца спорта, где осуществляется монтаж стеклофасада с открывающимися элементами, возникает вопрос, каким «экологически чистым» воздухом предполагается проветривать помещения этого объекта, расположенного над оживленной автомобильной развязкой.

Многообразие вариантов светопрозрачных фасадных ограждающих конструкций предъявляет повышенные требования не только к чистоте и прозрачности стекла, но и видимого за стеклом интерьера внутренних помещений, стиля оформления окон. Небрежность в зонах отдельных фрагментов здания существенно ухудшает его общий вид.




Непрофессиональный уход за остеклением часто сводит на нет замысел архитектора и приводит к снижению долговечности конструкции.

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 Китая. Это в перспективе приведет к усложнениям в случае необходимости их замены. Стоимость отдельной поставки будет значительно выше первоначальной.

О недостатках можно говорить много, уже многие проблемы научились решать. Так редко встречаются разрушения стеклопакетов от «термошока». Освоено производство стеклопакетов с низкоэмиссионным стеклом, более профессионально стало применение других специальных стекол. 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.




Давайте остановимся на перспективах.

С неизбежным повышением этажности зданий ожидается рост площади остекления. Это вызвано, прежде всего, оптимальными сроками окупаемости, темпами строительства и преимуществами в цене по сравнению с высокой материалоемкостью и трудоемкостью фундамента и стен из кирпича или бетона с системой утепления.

Планируется увеличение потребления стекла для реконструкции зданий и сооружений с целью расширения объемов первых этажей, увеличения этажности, создания остекленных террас, придания зданию современной архитектуры.

Создаются уникальные проекты из стекла малых архитектурных форм.

Осуществляется оптимизация выбора типов стекла. Увеличиваются объемы потребления стекол со специальными покрытиями, грязеотталкивающего, солнцетеплозащитного, безопасного закаленного, армированного и узорчатого стекла, стеклопанелей, профильных изделий, стеклоблоков, многослойного строительного стекла, других специальных стекол. Расширяется производство и применение долговечных стеклопакетов с высокими показателями теплосопротивления, стеклопакетов типа тепловое зеркало, заполненных аргоном или криптоном, витражных систем, систем структурного дополнительного остекления, стеклодеталей нетрадиционной энергетики.

С помощью стекла появляется возможность значительно улучшить облик зданий или исправить архитектурные огрехи прошлого. Например, в Киеве закрыть стеклянной стеной здание напротив Оперного театра, заставить «исчезнуть» с горизонта здания, изменяющие исторический вид на склоны Днепра в районе Киево-Печерской Лавры.

Выбор систем остекления станет одним из наиболее важных решений для архитектора и заказчика при определении ими концептуального проекта здания.

Актуальным будет определение показателей коэффициентов пропускания, отражения и поглощения солнечной энергии, общего пропускания солнечной энергии, коэффициента поглощения света в видимой части спектра, общего коэффициента затемнения и внесение этих показателей в качественные характеристики остекления.

При приемке зданий и в период эксплуатации заказчиком посредством автоматической системы управления осуществляется контроль соответствия фактических теплофизических показателей проектным и нормируемым значениям в соответствии с энергетическим паспортом.

Большие площади остекления уже в недалеком будущем будут использоваться для производства электроэнергии, так необходимой для эффективной эксплуатации этих зданий и сооружений.

Современные системы вентиляции и кондиционирования в сочетании со светопрозрачными конструкциями позволят создавать экологически прогрессивный микроклимат в зданиях и сооружениях.

Министерством регионального развития и строительства Украины создан технический комитет стандартизации ТК 300 «Светопрозрачные конструкции».

На комитет возложены обязанности разработки и реализации раздела программы стандартизации в части светопрозрачных конструкций. Предусматривается внесение изменений в действующие нормативные документы, их пересмотр или отмена, гармонизация национальных стандартов Украины со стандартами EN и ISO, другими международными нормативными документами в закрепленной сфере деятельности.

Комитет приглашает к сотрудничеству специалистов и ученых, предприятия и организации: заказчиков, разработчиков, проектантов, производителей, органов стандартизации, метрологии и сертификации, технические комитеты стандартизации, базовые научно-технические организации, общества потребителей, научно-технические общества.





Одринская Валентина Алексеевна, председатель технического комитета стандартизации ТК 300 «Светопрозрачные конструкции»