Сегодняшнее применение материалов завтрашнего дня

Чем быстрее мы движемся по пути научно-технического прогресса, тем дальше должны заглядывать в будущее, предвидеть его. Будущее стекла как строительного материала всецело зависит от будущего архитектуры. Сведения о программах и проектах городов будущего читатель найдет в трудах советских ученых Г. Б. Борисовского, А.К. Бурова и И. А. Бартенева, в фантазиях метаболистов и работах Ричарда Рогерса, Стивена Холла, Питера Эйземана и группы Foreign Office. Несмотря на несхожесть футурологических проектов, в которых город характеризуется как "парящий", "плавающий", "кибернетический", "подводный", "мгновенный", "вставной", "шагающий", все эти проекты объединяют общие черты - защита человека архитектурными средствами от климатических воздействий и создание среды, необходимой для обитания человека.



Таким образом, можно предположить, что, прежде всего и в материале будут развиваться те качества, которые позволяют создавать комфортнейшие условия для обитания человека.

Сделаем попытку проинтерполировать в не столь далекое будущее изменения свойств существующих видов стекол. Прежде всего, следует ожидать улучшения качества так называемого строительного листового стекла. Внедрение принципиально нового способа производства стекла, каким явился флоат-процесс, повлекло за собой использование принципиально новых технологических приемов, основанных на последних достижениях современной науки и техники.

При производстве стекла все шире применяется лазерная инфракрасная, пневматическая и вакуумная техника, используется магнитогидродинамические, электрохимические и другие процессы. Это дает основание считать, что уже в ближайшее время ассортимент и качество выпускаемого строительного стекла в Беларуси значительно улучшаться.

До последнего времени развитие флоат-процесса в нашей стране сдерживалось невозможностью варьировать толщину выпускаемого стекла. В настоящее время наметились пути преодоления технических трудностей, связанных с производством тонкого (1-3 мм) и утолщенного (15-19 мм) флоат-стекла. Кроме того, дальнейшее совершенствование установок по производству должно привести к снижению себестоимости флоат-стекла, которая, по мнению специалистов, будет сопоставимой с себестоимостью обычного листового. Все это значительно расширит возможности применения стекла в строительстве Беларуси. Можно ожидать широкого использования флоат-стекла Планилюкс вместо обычного листового для остекления зданий всех видов и в виде упроченного закаленного стекла для изготовления стеклянных дверей, тамбуров, перегородок и других стеклянных конструкций.

Специфика архитектурной деятельности состоит в том, что она не имеет экспериментальной фазы, а проекты и идеи осуществляются непосредственно в натуре. Ошибки в этом случае чрезвычайно дороги. Поэтому особенно ценны для архитектора знания, полученные в процессе эксперимента, исследований строительных материалов и конструкций, рекомендации тех, кто не только специально изучает их свойства, но создает и проектирует новые строительные изделия.

Научно-производственные лаборатории корпорации "Saint-Gobain" известны в мире новаторством и революционностью своих решений, открытие стекла Прива-лайт с жидкими кристаллами и стекла Просол со встроенными солнечными батареями способно повлиять даже на саму концепцию современной архитектуры, а принципы, заложенные в этих изделиях, возможно, сформируют архитектуру будущего.

Стекло в строительстве используется, как правило, в качестве материала, пропускающего свет. До недавнего времени стекло не имело в этом отношении соперников. Но и сейчас, когда появились светопрозрачные полимерные материалы, стекло продолжает оставаться основным материалом для светопроемов, так как в отличие от полимеров стекло практически не стареет и не горит.

Оптические свойства стекла как строительного материала являются одними из важнейших и связаны с химическим составом, структурой и характером его поверхностей, а так же свойствами дополнительных пленочных покрытий. Именно специальная пленка Taliq, в толще которой расположены жидкие кристаллы, и является основой Прива-лайта. Собственно, непрозрачное стекло типа Прива-лайта, производимое компанией "Saint-Gobain", визуально оцениваемое как непрозрачное, обладает способностью приобретать прозрачность под воздействием электрического поля 118 VAC. Лист стекла - ламинированный - состоит из не менее чем двух листов термически обработанного стекла, бесцветного или тонированного и Taliq-пленки с включенными в нее жидкими кристаллами и с прилегающими к ней не менее чем двумя слоями PVB. Названные составные части спекаются под высоким давлением и при высокой температуре, поэтому, образуя плотное соединение, стекло является изделием с повышенной степенью безопасности. В нерабочем состоянии жидкие кристаллы в Прива-лайте расположены неупорядоченно, что обуславливает непрозрачность стекла, имеющего в этом состоянии молочно-белый цвет и полную непроницаемость для глаза. Под воздействием электрического поля кристаллы приобретают ориентацию в одинаковом для всех направлении; стекло становится прозрачным. Переключение из рабочего состояния в нерабочее происходит почти моментально.

Само стекло Прива-лайт изготавливается по заказу. Его минимальные размеры 305-405 мм, максимальные - 1000-2800 мм. Несмотря на то, что стандартные толщины стекла составляют 10,12 и 14 мм, возможно изготовление стекол большей толщины по заказу. Что касается цветовой гаммы Прива-лайта, то стекло производится в следующих тонах: бесцветное, бронза, серое, зеленое, розовое и янтарь. Названные тона относятся к стеклу в ламинированном виде. Taliq-пленка, входящая в состав изделия, одинакова для всех случаев.

Прива-лайт присоединяется к сети 118 VAC. Для получения первичного напряжения 220В (50ГЦ) либо 240В (50ГЦ) используется стандартный трансформатор ТРС-6, которого достаточно для питания шести квадратных метров общей площади поверхности стекла. Может быть использован любой тип переключателя. Переключатель должен быть соединен в первичную сеть, при этом следует помнить, что запрещается его подсоединение на участке между трансформатором и остеклением. Что касается потребления электроэнергии Прива-лайтом, то оно совсем невелико и равно 50 ВА/м 2.

Если принять за 0% коэффициент затемнения чистого стекла (10 мм), то в выключенном состоянии этот показатель будет равен 92,0%, при включенном - 6,5%.

Для сравнения: пропускание света чистым стеклом (10 мм) составляет 89%, "включенным" Прива-лайтом - 73,5%, "выключенным" - 70,8%.

Отражение света у Прива-лайта составляет 18,5% (включен) и 16,5% (выключен), тогда как у обыкновенного стекла равно 8%.

Будучи впервые произведен в Европе в 1989 году, Прива-лайт приобрел постоянно растущий успех. Производство стекла основано на технологии жидких кристаллов в полимерах - Polymer Dispersed Liquid Crystal. С течением времени стекло не теряет своих качеств и не требует особого сложного ухода. Изделие полностью соответствует Европейскому стандарту CENELEC и способно удовлетворить самые строгие требования по безопасности.

Одна из комбинаций Прива-лайта - это ламинированное стекло Стадип с предусмотренной защитой от применения огнестрельного оружия. Подобное стекло против ограблений, несомненно, внесет свой вклад в безопасность служащих общественных помещений, банков и отделений связи. Связанное с общей системой безопасности, это остекление может мгновенно стать непрозрачным в случае необходимости и таким образом создать надежный непроницаемый для глаз и огнестрельного оружия барьер между агрессором и жертвой.

В применении к более обычным ситуациям вид превратившегося в непрозрачный экран стекла будет говорить покупателям о том, что магазин (или какой-нибудь из его отделов) в настоящий момент закрыт. В ювелирных и антикварных магазинах Стадип, специально разработанный для предотвращения грабежей, будет идеально защищать наиболее ценные предметы, которые будут показаны только избранным посетителям.

Однако основная область применения Прива-лайта - это, прежде всего, использование этого стекла в качестве внутренних перегородок, что дает возможность без перестановки мебели открывать и закрывать рабочее место или отельные пространства от взглядов со стороны.

К примеру, возможно, оградить комнату для совещаний от расположенных поблизости офисов, отделить мастерскую от помещения для приема посетителей, изолировать комнату управляющего персонала, создать отдельные закрытые помещения в ресторане или магазине.

За счет химического состава стеклу Прива-лайт могут быть приданы противопожарные свойства, а также обеспечить повышенную степень звукоизоляции. Важным фактом в формировании помещения является то, что стеклу может быть придана изогнутая форма, а также необычайно важна способность Прива-лайта быть обработанным методом шелкографии.

В непрозрачном состоянии Прива-лайт может служить великолепным проекционным экраном для демонстрации видео и слайдов при помещении проекционного аппарата за экраном. Рассеивающие свойства стекла придают изображению исключительную яркость. Этот эффект использован в телевизионной студии "Grandstand" английской телекомпании ВВС, где основную смысловую нагрузку несет внутренняя перегородка из Прива-лайта, на которую видеоустановка проецирует изображение заставки или сюжета. Разнообразные картины то возникают, то растворяются в кристальной прозрачности экрана. В определенный режиссером момент стекло, выполняющее фоновую роль передачи, включается и становится прозрачным, объединяя пространство ведущего и офис студии. Подобный пример использования Прива-лайта по экономическим показателям даже не сопоставим с затратами телестудий на компьютерные спецэффекты.

Существует несколько комбинаций Прива-лайта, производимых компанией "Saint-Gobain": ламинированное пуленепробиваемое стекло Стадип (защита от вандализма и ограблений); изолирующее остекление (в стеклопакетах в сочетании с теплоотражающим стеклом Экоплюс, Планитерм); со стеклом с ограниченной проницаемостью для солнечного излучения Кул лайт, Антелио, Парсол; звукоизолирующее остекление Контрасонар; противопожарное остекление Контрафлам.

Стекло Прива-лайт, несмотря на то, что в основном предназначено для применения в интерьере, может использоваться как наружное остекление, однако лучше не применять его в местах с повышенной влажностью. Если это все же не удается, то следует использовать металлические заземленные рамы с хорошей абсорбирующей способностью. Стекло может эксплуатироваться при температурах от -40 до +40°С. Переключение между прозрачным и непрозрачным состояниями несколько замедляется при более низких температурах.

Строить прогнозы в архитектуре, сложная структура которой определяется многими факторами психологического, технического, медико-физиологического, географического, энергетического, социального характера, а также зависит от развития искусства, промышленной технологии и экономики, можно, лишь хорошо зная пути развития всех этих факторов в будущем. Однако некоторые направления в развитии функциональных свойств стекол и технологии стеклоделия, успешно разрабатываемые в наши дни, можно предугадать.

В следующем номере мы познакомим наших читателей с перспективным строительным изделием "Saint-Gobain" стеклом Просол со встроенными солнечными батареями.

Автор благодарит представительство компании "Saint-Gobain Exprover" за предоставленные материалы.

Алексей ДОБЫШ