Cтекло в мировой архитектуре

Фото: Larta Glass. Кластер «Ломоносова» в Раменках, Россия

В настоящее время стекло является одним из наиболее часто используемых строительных материалов, занимая всё большую площадь в современных проектах. Его можно встретить повсюду: в окнах и дверях, на фасадах и крышах, в заполнении козырьков и перегородок. Архитекторы говорят, что, стекло – это и материал, и идеология, и его значение в архитектуре постоянно растет. В честь Дня проектировщика и Дня работника стекольной промышленности, отмечаемым в ноябре, рассказываем на tybet.ru, как развитие стекольных технологий влияет на глобальную архитектуру.

Благодаря закалке, магнетронному напылению, ламинированию, склеиванию, кислотному травлению, трафаретной печати, вплетению пропиленовых и стальных волокон, созданию многокамерных структур и так далее стеклоизделия приобретают уникальные свойства. Эти технические достижения, постепенно становящиеся стандартом, позволяют реализовать видение стеклянных домов не только в эстетическом и философском измерении, но, прежде всего, в прагматическом плане, отдавая приоритет утилитарному, долговечному, удобному, безопасному и энергоэффективному строительству.

История стекла и архитектуры идут рука об руку

Увлечение стеклом в архитектуре почти такое же долгое, как и его 5000-летняя история. Как чудесный, прозрачный, светопроводящий материал, он с самого начала вызывал духовные ассоциации и символическую риторику. Однако из-за сложности и дороговизны производства длительное время это был один из уникальных материалов, доступных только самым богатым. Лишь изменение способа его производства в конце XVII века с выдувного на прокатное позволило добиться значительного прогресса, кульминацией которого стало возведение Хрустального дворца Джозефа Пакстона в Лондоне, Великобритания, в 1851 году. Это выдающееся сооружение пропитало воображение многих видением «стеклянных домов» как интерпретации архитектуры будущего, открытой ландшафту, наполненной солнцем и воздухом.

В конце XIX века в Чикаго и Нью-Йорке из стали и стекла вырастали первые небоскребы, а в Европе на вокзалах появились многочисленные стеклянные перроны. Однако настоящий прорыв был обеспечен в ХХ веке. Сначала, в 1913 году, изобретение Эмиля Фурко позволило начать массовое производство крупноформатного тянутого стекла, а затем патент Аластера Пилкингтона от 1952 года позволил широкое производство листового, идеально плоского стекла флоат методом, используемым до сих пор.

Модернизм, и в частности работы Миса ван дер Роэ с его знаковыми, прозрачными зданиями (выставочный павильон в Барселоне, дом миссис Фарнсворт в Плано, Сиграм-билдинг в Нью-Йорке или Новая национальная галерея в Берлине) навсегда привили архитекторам любовь к этому удивительному, но всё ещё хрупкому материалу. По мере развития новых технологий остекление продолжает приобретать необычайные свойства. Благодаря им современное архитектурное стекло прочное, защищает не только от холода и жары, но и от сильных ударов, шума и даже огня, а с дополнительным внешним нанопокрытием из оксида титана обладает свойствами самоочищения.

Фото: Apple Inc. Стеклянный куб у входа в подземный магазин Apple в Нью-Йорке, США

Наконец-то реализована идея Джузеппе Террагни, озвученная им на заре 30-х годов ХХ века, строить объекты полностью из стекла, к которой устремились последующие поколения архитекторов. Революционные изменения переживает и система соединения стекол между собой и другими элементами здания. Произошёл довольно стремительный переход к безрамным, энергосберегающим, стеклянным навесным стенам, соединенным стальными тросами и клипсами либо точечным крепежом. Последние проекты шагнули ещё дальше и уже отличаются бесшовными силиконовыми стыками, что дает первоклассную прозрачность и комфорт в полезном пространстве, как в стеклянном кубе у входа в подземный магазин Apple в Нью-Йорке, США.

Рекомендуем прочесть: Дню стекольщика посвящается: 10 фактов про стекло

Игра света – ключевая ценность стекла в архитектуре

Основная ценность стекла для архитектурного мира обусловлена тремя его основными физическими свойствами: прозрачностью (благодаря проводимости излучения), рефлективностью и зеркальной отражаемостью (благодаря отражению излучения) и полупрозрачностью – частичной прозрачностью, смягчающей изображение и свет (благодаря поглощению излучения). Эти черты сосуществуют и смешиваются друг с другом. Важно отметить, что они оказывают огромное влияние на современную архитектуру.

Стекло со свойством рассеивать свет используется для создания мест, способствующих концентрации внимания. Флагманским примером такого остекления является Художественный музей Брегенца в Австрии. Здание, блестящее днем и ночью, как кубик льда, определяется стеклянной оболочкой, состоящей из 712 гравированных стеклопакетов (3 х 1,5 м), соединенных между собой стальными клипсами. Вместе с теплосберегющим внутренним остеклением оно образует своеобразный двойной фасад, обеспечивающий естественную вентиляцию здания. Дневной свет проникает в выставочные залы через 2,5-метровый потолок, закрытый подвесным потолком – также из стекла с кислотным травлением. Вечером и ночью освещение, скрытое за стеклом потолка и фасада, освещает корпус музея, часто в рамках специально устроенных художественных представлений.

Фото: Shutterstock. Национальный Большой театр Пекина, Китай

Национальный Большой театр Пекина, Китай, является поистине чудом дизайна СПК. Подобно яичной скорлупе, массивный фасад из ламинированного стекла площадью 68 400 квадратных футов удерживает все здание, объединяя в себе силу с элегантностью. Культурный объект, спроектированный французским архитектором Полем Андреу, имеет прозрачную стеклянную навесную стену в центре фасада, которая выглядит так, как будто ее мерцающий мираж был разделен, открывая сцену внутри.

Эффект рассеянного света обеспечивают также стеклянные балки – элементы из рулонного стекла в форме С-профилей, первоначально использовавшиеся только в промышленных цехах. В последние десятилетия было создано множество реализаций, в которых они использовались, поскольку производители повышают теплоизоляционные свойства изделий, покрывая их низкоэмиссионными покрытиями и изолируя полупрозрачной стекловатой. Самым известным примером является расширение художественного музея Нельсона-Аткинса в Канзас-Сити по проекту Стивена Холла. Это здание, в основном скрытое под землей, освещают 5 зенитных фонарей, расположенных на травянистой крыше. Рассеянный панелями свет попадает в выставочные залы от фонарей по Т-образным, арочным плоскостям, «дышащим» столбам, которые, подобно дымоходам, образуют целостную вентиляционную систему здания.

Фото: MVRDV. Дом с хрустальным фасадом Crystal Houses в Амстердаме, Нидерлданды

В свою очередь эффект полупрозрачности обеспечивают известные с незапамятных времён стеклянные кирпичи (стеклоблоки), из которых строятся внутренние и внешние стены, формируются потолки. Архитектурной иконой, использующей этот тип материала, вероятно, останется парижский Дом за стеклянным занавесом Пьера Шаро, 14-этажный токийский Maison Hermès Renzo Piano, а также первый в своем роде дом с хрустальным фасадом Crystal Houses в Амстердаме. Также достойна упоминания Стеклянная крепость (Glass Fortress) в Бангкоке, Таиланд, окруженная 20 000 стеклянных кирпичей, служит торговой галереей для частного жилого проекта. Вызывает восхищение и стена в Хиросиме, Япония, выполненная кустарным способом. Эта 5-метровая навесная конструкция из отлитых вручную 6000 боросиликатных кирпичей, нанизанных на стальные прутья, отделяет частный дом и его миниатюрный сад от оживленной улицы в центре города.

Рекомендуем прочесть: Прозрачность, которая вдохновляет: просветленное стекло Larta UltraClear — новинка для самых ярких проектов

Стекло как средство «дематериализации» объекта

С точки зрения более чем 100-летнего господства и распространения стекла в строительстве, это материал, который наиболее эффективно меняет традиционное понимание архитектуры. Её классические каноны прочтения как игры тела в свете и пространстве – уже не очевидны и даже уходят в прошлое. На смену приходит стеклянная архитектура, которая растворяет объект в пространстве. Вместо контрастного соотношения масса-пустота (стены и их перфорация) создаётся композиция глянцевых и прозрачных поверхностей. Границы между внутренним и внешним стираются. Стеклянное здание становится легче и визуально теряет свою физическую массу.

Поэтика прозрачных оконных стекол, стирающих различия между материальностью и нематериальностью, реальностью и иллюзией, отлично представлена парижским объектом Жана Нувеля. Здание Фонда современного искусства Картье в Париже, Франция, – это игра завуалированной прозрачности. В перекрывающихся экранах крупноформатных стеклянных стен взаимные отражения делают видимое невидимым, и таким образом создается впечатление, что огромный объект растворяется в воздухе.

Фото: RCR. Стеклянный павильон Les Cols в Олоте, Испания

Аналогичного эффекта добились каталонские архитекторы из RCR, построившие пять роскошных гостиничных номеров в отеле Les Cols в Олоте, Испания. В качестве доминирующего материала они использовали стекло, из которого строили павильоны, слегка подвешенные над землей, чтобы интерьер мог быть переплетен с природой. Стеклянные стены, полы, потолки и бассейны в ванных комнатах производят неизгладимое впечатление. Приватность обеспечивают зеркальные и матовые экраны, разделяющие как бы полосами отдельные павильоны и их патио.

Признанными мастерами в применении стекла как средства «дематериализации» объекта являются архитекторы из бюро SANAA, максимально использующие его прозрачность и отражающие свойства, В случае художественного музея в Толедо, США, отказались от толстых стеклопакетов. Все внутренние и внешние стены этого прозрачного павильона были построены из ламинированных стекол, склеенных тефлоновыми лентами. Отдельные помещения выполнены в виде овальных «ячеек», окруженных внешней «мембраной» наподобие стеклянных пузырей в стеклянном ящике. Пространство, созданное между ними, выступает в роли теплового буфера, дополнительно поддерживаемого работой потолочной и напольной системы обогрева/охлаждения.

Рекомендуем прочесть: Мировой рекорд в остеклении

Гибкая стеклянная оболочка

«Архитектурное стекло – это не только плоские поверхности фасадов, – говорит директор архитектурных проектов Larta Glass Роман Милюков. – Сегодня технологии позволяют создавать новые поверхности, контуры и формы: конические, сферические и свободные 3D-формы, а также изменять углы и края, вводя изогнутые линии. Яркие примеры – стеклянный фасад филармонии на Эльбе в Гамбурге и сфера «Нур Алем» в Нур-Султане. В России это отель Hyatt Regency Moscow – Petrovsky Park, жилой комплекс «Малая Ордынка, 19» в Москве и другие».

Фото: Мастерская «Арканика». Башня Татнефть в Альметьевске, Россия

Один из ярких проектов, который реализован в республике Татарстан архитектурной мастерской «Арканика», – реконструкция 15-этажной башни «Татнефть». Здание – часть административного кластера ПАО «Татнефть» в Альметьевске. У объекта необычная форма: башня похожа на восьмиугольник с изогнутыми углами, а черное зеркальное остекление на фасаде – символизирует струящуюся нефть. Стекло HP Silver Grey 32, которое применяли при строительстве объекта, обладает высокой стойкостью к механическим воздействиям. Это позволило создать проект с технически сложной переработкой стекла: реализовать не только выгнутые радиальные элементы, уже привычные на рынке остекления, но и сложные вогунтые с применением архитектурного стекла с магнетронным напылением.

«Стекающая нефть – задумка архитекторов проекта башни, – поясняет менеджер архитектурных проектов Larta Glass Татьяна Бондарева. – Чтобы достичь такого визуального эффекта, придать стеклу и зданию плавные очертания, применяли моллирование или «гнутье» стекла. Уникальность в том, что стекло гнули не только по «стеклянной» стороне, но и по стороне с покрытием, и это было очень сложной задачей для производителя стеклопакетов «Мосавтостекло» и фасадной компании «Фортэкс», проявивших высокое мастерство в работе над этим сложным проектом. Его успех основан на высоком качестве используемого материала, большом профессионализме и технических возможностях наших партнеров».

Фрэнк Гери, Ренцо Пьяно, Массимо Фуксас – архитекторы, проекты которых привлекают внимание всего мира, начали использовать в фасадах многократно гнутые стеклопакеты. Неровные поверхности индивидуально формуются при высокой температуре в стальных формах, а затем требуют необычного соединения. Стандартизация и воспроизводимость производства могут быть достигнуты в ограниченной степени для одной реализации. Немногие инвесторы, чьи имена обычно фигурируют в списках самых богатых людей мира, могут позволить себе такую дорогостоящую архитектурную композицию на грани расточительности.

Однако технология холодной гибки стекла и цифровой анализ формы могут сделать эфирные стеклянные формы более доступными для заинтересованных инвесторов. Анализируя толщину и размер стеклопакета, можно согнуть стекло без риска разрушительных деформаций. Холодная гибка позволила построить остекление станции TGV в Страсбурге, Франция. Эллиптическая поверхность фасада павильона Jinso в Амстердаме, Нидерланды, была собрана из стеклопакетов, согнутых на ручных гибочных станках на строительной площадке. Технология завоевывает доверие и в строительной отрасли России. Это подтверждает фасад высотного здания Evolution Tower в Москве площадью 40 000 м2, остекленный холодным гнутым стеклом. Большим преимуществом является возможность поддавать холодному гнутью многослойное стекло, однокамерные и двухкамерные стеклопакеты, а также наносить на поверхность слой фотогальванических элементов.

Рекомендуем прочесть: Как гнутое стекло меняет облик здания?

Художественная полупрозрачность

Благодаря технике травления или пескоструйной обработки стекла, наклеивания на него матовых пленок или нанесения соответствующей трафаретной печати достигается эффект полупрозрачности.

Фото: MVRDV. Стеклянная ферма в Шейнделе, Нидерланды

Среди многих строительных проектов с трафаретной печатью прекрасным примером является Стеклянная ферма (Glass Farm) от MVRDV в Шейнделе, Нидерланды. Чтобы стеклянная постройка (площадь остекления 1800 м2) не диссонировала с окружающими объектами своим хай-тековским видом, архитекторы решили нанести масштабные фотопринты соломы на крыше и кирпичной кладки на стенах, создавая удивительную иллюзию загородного коттеджа, напоминающего традиционный голландский дом. Через печатные фрески свет освещает многофункциональное пространство, в котором расположены магазин, ресторан, офисы и оздоровительный центр. В качестве фасадного материала используются стеклопакеты, часто непрозрачные, размещаемые на сплошных стенах.

Для украшения своих проектов яркими цветами архитекторы уже много лет используют цветное стекло (полупрозрачное и нет). Наглядными примерами являются работы Sauerbruch Hutton: фармацевтическая лаборатория в Биберахе или здание берлинской пожарной команды, Германия. Очень искусно реализовано остекление на непрозрачных фасадах Щецинской филармонии, Польша. Оно представляет собой вертикальное сочленение стеклянных и металлических полос, красота которых раскрывается даже в сумерках благодаря подсветке.

Фото: Shutterstock. Свадебная церковь на высоких каблуках, Тайвань

Особого упоминания стоит Тайваньская свадебная церковь High-heeled Wedding Church, буквально выглядящая как большая стеклянная туфля. Объект представляет собой художественную композицию, получившую в 2016 году сертификат Книги рекордов Гиннеса как крупнейшее в мире сооружение уникальной формы. Церковь состоит из 320 фрагментов синего стекла и 1269 стальных конструкций. Это культовое туристическое место, место для проведения свадеб и романтических фотосессий.

Рекомендуем прочесть: Стеклоблоки на фасаде снова в моде

Пластичность стекла как инструмент дизайна

Стекло при очень высоких температурах становится жидким и подвержено любой формовке. Звездный архитектурный дуэт Herzog & de Meuron воспользовался его пластичностью, спроектировав витрины для флагманского магазина одежды Prada Aoyama в Токио, Япония. Вогнутые и выпуклые изгибы ромбовидных окон, соединенных снаружи силиконом, образуют 6-этажную, самонесущую, сейсмостойкую витрину. Стеклянный переплет поддерживается изнутри стальной конструкцией, соответствующей форме окон, покрытой белой массой. Не менее уникальное «волнообразное» решение было предложено архитекторами Эльбской филармонии в Гамбурге.

Фото: Herzog & de Meuron. Остекление магазина одежды Prada Aoyama в Токио, Япония

Стеклянные трубки в строительстве не пользуются популярностью, хотя в последнее время с ними экспериментируют в пространственных конструкциях. Они обладают идеальными свойствами на сжатие, выдерживая нагрузки до 400 Н/мм2 .В фасаде атриума Tower Place в Лондоне (проект Norman Foster and Partners) впервые используются многослойные трубки из закаленного стекла для передачи ветровой нагрузки с фасада на стальные колонны. В качестве стеклянных опор они играют конструктивную роль в особняке в немецком Деллигсене, спроектированном инженерами HI-TEC-GLAS Grünenplan. Стеклянные трубы диаметром 20 см со стальными стяжками посередине могут выдерживать давление 33 тонны. Аналогичные толстые трубы использовались для оформления интерьера небольшого банковского отделения в Бильбао (дизайн NO.MAD Arquitectos). Они играют роль мягких перегородок, отделяющих офисы от зала обслуживания клиентов, рассеивая свет и размывая изображение.

Феноменальным зданием, в котором используется боросиликатное стекло пирекс (так называемое лабораторное стекло), но не в виде кирпичей, а готовых труб, является заводской комплекс химической компании S.C. Johnson в Расине (проект Фрэнка Ллойда Райта). Особенно выделяется боковая 14-этажная лабораторная башня с горизонтальными полосами труб, согнутых по углам, в качестве фасадного остекления. Дневной свет проникает внутрь через плоскость из сложенных друг на друга трубок диаметром около 6 см, поддерживаемых стальными подвесами с ухватами. Это оригинальное здание, получившее статус архитектурного памятника благодаря своему стеклянному и структурному плану, было восстановлено в 2014 году после его закрытия в 1981 году.

Рекомендуем прочесть: Медиафасады пользуются спросом в России

Активное остекление – будущее архитектуры

Совершенно новая область – активное остекление – будет приобретать всё больше сторонников в архитектурной среде. Речь идёт о включении в оболочку здания греющего, фотоэлектрического или электрохромного остекления, а также медиафасадов.

Сейчас среди архитекторов появляется всё больше сторонников стекла с изменяемым уровнем прозрачности – это стекло, которое под воздействием электричества становится матовым. В зависимости от технологии, стекло может быть полностью прозрачным или полностью матовым, а также быть тонированным только на определенных участках. Такое стекло является хорошим экраном, защищающим от чрезмерного солнца, поэтому может успешно заменить внутренние системы солнцезащиты. Поскольку оно задерживает до 98% солнечного излучения, то эффективно защищает от перегрева летом. Сейчас идёт работа над решением для обеспечения того, чтобы смарт-стекло могло питаться от фотоэлектрических элементов, что приведет к его энергетической автономности. Также разрабатывается саморегулируемая система, которая на основании заданных параметров ожидаемой интенсивности света будет регулировать освещение в комнате.

Фото: AGC. Проект коммерческой недвижимости с BIPV-системами в Германии

Настоящую революцию обещают полностью прозрачные фотоэлектрические пленки, которые можно клеить как на старые, так и на новые окна. Прозрачные, самоклеящиеся пленки пока производят мало электроэнергии, но надежда на большую эффективность не уменьшается. И каждый год появляются всё более эффективные решения и технологии, позволяя уже говорить об интегрированных в строительную оболочку системах BIPV (Building Integrated Photovoltaics).

Включение в проект греющего, фотоэлектрического или электрохромного остекления имеет одну важную особенность. Необходимо учитывать тот факт, что в этих системах стекло является лишь носителем, нейтральной поверхностью, на которой размещены электроды, фотоэлементы или активные покрытия. Этот тип остекления, по сути, является целым устройством с питанием, которое требует обширных электрических установок и передачи данных в программное обеспечение управления зданием.

К сожалению, из-за высокой стоимости большая часть этого типа стекол, которые могут составлять активную оболочку здания (дышащую, обогревающую, охлаждающую, изменяющую цвет и степень прозрачности, отображающую информацию, нагревающую воду и производящую электроэнергию), не поступила на рынок в широкое употребление. Однако изобретательность, целеустремленность и эстетическое чутье многих архитекторов мира в использовании типовых стеклянных изделий реально восхищают. Уверены, что дальнейший симбиоз стекольной и архитектурной индустрии раскроет ещё больше новых граней этого удивительного материала – стекла.

Рекомендуем прочесть: Фотоэлектрические системы на крыше и на фасаде – максимум выгоды в дуэте


Подготовлено пресс-центром tybet.ru.

Размещение и использование (полностью или частично) данного материала допускается только при наличии активной гиперссылки на tybet.ru