Силикон - материал, позволяющий воплощать мечты

Создание некоторых материалов и технологий открывает новые, ранее неизвестные возможности. Одним из таких материалов является силикон. Использование силиконов в строительстве позволило решить, с одной стороны, ряд важных технических проблем, а с другой, – добиться эффектных дизайнерских решений.

Среди многочисленных преимуществ силикона, в первую очередь, можно назвать следующие:
- возможность окраски фасадных стекол в необходимый с точки зрения дизайна цвет;
- герметизация окон и фасадов материалом, не подверженным существенному старению и влиянию погодных условий, со стабильными параметрами во всем диапазоне эксплуатационных температур;
- герметизация фасадов, облицованных натуральным камнем, без оказания влияния на камень;
- возможность использования на фасадах стеклопакетов с не прикрытой профилем кромкой;
- возможность создания поверхностей фасадов, стеклянных куполов и крыш без использования внешних выступающих элементов.
- антитеррористическая и противоураганная защита зданий.



И это далеко не исчерпывающий список преимуществ использования силиконов в фасадном строительстве.

Каждый из вышеперечисленных примеров может быть темой не только отдельной статьи, но и полноценного научного труда. Мы остановимся на них вкратце.

В случае необходимости использования цветных непрозрачных стекол самыми распространенными являются две технологии:
- наклеивание пленок;
- нанесение эмалей (керамических красок).

Преимущество первой технологии – низкая стоимость и технологичность. Однако есть и недостаток, который состоит в том, что из-за проблем с пленкой со временем фасад здания может потерять эстетичный вид. Преимуществом эмалей является их абсолютная стойкость к влиянию температур и солнца. К недостаткам можно отнести энергоемкую технологию производства и, как следствие, – высокую стоимость, а также достаточно ограниченную палитру возможных цветов, которых можно достичь в процессе отжига.



Развитие силиконовых технологий позволило создать третью технологию – силиконовые краски на водной основе. К преимуществам данного способа производства можно отнести отсутствие ограничений в цветовой гамме, абсолютную стойкость к внешним влияниям, прекрасную адгезию к стеклам, экологичность, низкую энергоемкость. Краски производятся в двух вариантах: для нанесения пульверизатором и с помощью накаточной машины (roll coater). Недостаток этой технологии состоит в высокой стоимости, превышающей стоимость пленочной технологии.



О преимуществах герметизации окон с помощью силиконовых герметиков мы достаточно подробно останавливались в других статьях. Поэтому сейчас рассмотрим случай фасадного остекления, т.е. без окон с привычным, "классическим", видом. Часто весь фасад выглядит, как одно большое сплошное окно с открывающимися, неоткрывающимися или непрозрачными частями. Необходимость максимально уменьшить внешние прижимные элементы приводит к необходимости надежной герметизации швов между соседними панелями или кассетами. В этом случае герметик должен не только защищать швы от погодных влияний, но и надежно компенсировать температурные изменения материалов, а также движение фасадных элементов под воздействием ветровых и снеговых нагрузок. Конечно, существует ряд материалов, имеющих неплохую адгезию к стеклу, а также обеспечивающих высокую защиту от дождевой воды. Но, к сожалению, в реальной жизни необходимо обеспечить эти два свойства герметика во всем диапазоне эксплуатационных температур, в том числе под воздействием УФ излучения, но с минимальным влиянием на герметизируемые материалы. Под минимальным влиянием подразумевается следующее: материал должен компенсировать все движения элементов фасада без создания дополнительных нагрузок, т.е. быть достаточно мягким и эластичным как при низких, так и при высоких температурах и, в то же время, – химически нейтральным (не изменять свои цвет, структуру и свойства). Силиконовые погодозащитные герметики (weatherproofing silicones) с данной задачей справляются без проблем.



Силиконовые герметики позволили архитекторам преодолеть очередной барьер в создании фасадов. Появилась возможность избежать эффекта "клетки" на стеклянном фасаде. Фасад, изготовленный по технологии структурного остекления, выглядит гораздо "легче" и гармоничнее, нежели в обычном стоечно-ригельном варианте. Также эти фасады выигрывают в процессе эксплуатации с точки зрения эстетичности. Отсутствие выступающих горизонтальных элементов приводит и к отсутствию мест для скопления пыли, и таким образом, на данных фасадах гораздо реже можно увидеть характерные грязевые подтеки (см. фото). И тут нельзя не заметить, что содержание фасада в чистоте – достаточно дорогостоящая статья в бюджете эксплуатационных затрат, особенно при большой высотности знания. Но если на фасаде нет выступающих элементов, его очистку можно организовать намного технологичнее – даже механизировать.



С помощью силиконовых технологий можно решить любые архитектурные задачи, например, выделить здание среди прочих либо сделать его почти невидимым за счет зеркального фасада, добиться пластичности линий и т.д. Часто возникает задача добиться максимальной гармонии внутренних помещений и внешнего пространства. Ее также возможно успешно решить с помощью силиконов. Крупноразмерные стекла крепят только на горизонтальных участках. Вертикальные швы герметизируют прозрачным силиконом. Для придания жесткости стеклам их усиливают стеклянными импостами (ребрами), которые также приклеивают с помощью силикона.



С технической точки зрения, отсутствие выступающих элементов выполняет следующие задачи:
- сводит к минимуму наличие термомостов;
- устраняет щели, где может скапливаться вода;
- уменьшает риск, связанный со старением уплотнительных материалов, находящихся на внешней части фасада;
- помогает наиболее эффективно обеспечить отвод дождевых вод.

Технология структурного остекления позволяет добиться того, чтобы внешний "щит" здания состоял только лишь из однородного, проверенного временем и природой химического элемента – окиси кремния в виде стекла и силикона.



Поэтому дополнительные инвестиции на стадии строительства могут сэкономить значительные средства в процессе эксплуатации здания.

Сегодня в некоторых странах очень актуальны проблемы защиты помещений от взрывов, взломов и ураганов. Существует большое количество вариантов решения некоторых из этих проблем – например, заложить окна мешками с песком. Вариант, безусловно, – не из лучших, а часто даже недопустимый: трудно себе представить, например, элитную гостиницу в центре мегаполиса в таком виде. Конечно, для защиты помещений от взрывов можно использовать закаленные стекла повышенной толщины. Они прекрасно выдержат удар кулаком или палкой. Можно также использовать защитные пленки, которые выдержат удар кирпича или булыжника. Однако в случае взрыва перед фасадом здания взрывная волна средней мощности превратит "безопасные" осколки закаленного стекла в шрапнель, а защитная пленка вместе с осколками улетит во внутрь здания. Этот недостаток успешно решается комплексно: пленка, наклеенная на закаленное стекло, с помощью структурного силикона приклеивается к усиленной оконной раме. Данная система на испытаниях показала хорошие результаты – выдержала даже удар небольшого грузовика.



Краткое описание возможностей, открываемых силиконовыми технологиями, показывает, что сегодня ограничения в творчестве архитекторов в большей мере зависят от степени их склонности к новаторству и творческому эксперименту, а не от технологий. Хочется надеяться, что силиконовые технологии позволят сделать наши города более запоминающимися и неповторимыми.

В статье использованы фотографии компаний
MOMENTIVE Performance Materials и ICD High Performance Coatings.

Материал подготовлен директором СП «Изобуд»,
Владимиром Шеверей