За яких умов люди почуваються безпечно і як це технічно реалізується — розповідають українські інженери з Aestech.
Безпека — базова потреба людини. Безпечні міста — обов’язкова умова гармонійного розвитку спільноти. До 2050 року в містах проживатиме 6,7 млрд людей, тобто 70% планети. Щоб вмістити всіх бажаючих, висотні житлові та бізнесові будівлі виростатимуть як гриби після дощу. Питання в тому, чи будуть вони спроєктовані комфортно для всіх учасників міського життя?
Інтуїтивно людина влаштована так, що не може якісно комунікувати зі спорудами вище 5 поверху. Найкраще сприйняття — на рівні першого та другого. Монументальні будівлі на понад 20 поверхів вражають, але можуть створювати дискомфорт, навіть якщо його важко усвідомити й артикулювати.
Тому гарним архітектурним рішенням стали і все більше набирають популярності скляні фасади. Вони додають ефекту легкості та психологічної безпеки, створюють позитивний досвід взаємодії непомітно для користувача публічного простору.
Але ідея скляного фасаду може бути як чудовою, так і катастрофічною — залежно від того, якими саме технологіями її реалізовувати. На щастя, сучасні світлопрозорі рішення дозволяють перетворити місто на доступний, наповнений візуальним досвідом простір, який любитимуть мешканці.
Недоліки старих технологій
Песимістичний сценарій справедливий для тих, хто застосовує старі технології скління. Головний недолік ховається в основі — склопакеті, які ми сотнями бачимо щодня.
Звичний нам склопакет складається з двох чи більше шарів скла, дистанційної рамки та герметику. Щоб прилаштувати його до корпуса будівлі, застосовують три способи:
- Стійково-ригельний — склопакет кріпиться до алюмінієвих стійок (вертикальний тримач) і ригелів (горизонтальний тримач). З боку вулиці пакет затискається спеціальним профілем, на який кріплять декоративну планку. Опорні елементи не приховують, їх видно як у самій кімнаті, так і з вулиці.
- Структурне скління — склопакет кріплять до алюмінієвих стійок і ригелів, але без профілю для притискання та декоративного елемента. Шви між склопакетами заповнюють герметиком. Опорні елементи не проглядаються з вулиці, зате займають чималий простір усередині.
- Спайдерне скління — спайдер (просторовий кронштейн) кріпиться на будь-яку несучу конструкцію, а світлопрозора частина, тобто склопакет, з’єднується зі спайдером шарнірними кріпленнями.
З точки зору комфортності міської взаємодії, всі три способи скління мають серйозний недолік. Великі масиви світлопрозорого скла дозволяють безперешкодно бачити принади міста, контактувати з середовищем та в цілому додають візуального досвіду. І все ж напрямки спостереження (з вулиці чи зсередини) затуляють елементи опор. Часто до стійок і ригелів додаються поручні балконів, загорожі терас та інші візуальні перешкоди.
Якщо раніше цьому не можна було зарадити, то зараз є технології, які дозволяють відмовитися від опорних конструкцій.
Склопакет, який тримає себе сам
Розробка українських інженерів із Aestech, що входить до міжнародного холдингу TECHIIA, відкриває нові можливості для архітекторів, урбаністів та прихильників комфортного містобудування. Стійки, які «ріжуть» пейзаж, більше не потрібні. Склопакет підвищеної міцності тримає себе сам і може кріпитися різними безрамними способами.
- Горизонтальне безрамне скління — склопакети ставляться в один ряд і кріпляться тільки за нижню та верхню частину кожного зі склопакетів.
- Вертикальне безрамне скління — склопакети кріпляться тільки за вертикальні стійки.
- Блочне безрамне скління — склопакети механічно кріплять один до одного чи до сталевого каркасу без використання елементів, що притискають.
Але як позбавити склопакет опори? Працюючи над створенням альтернативного звичним для нас склопакетам, розробники шукали рішення, яке би знизило його вагу, але було би стабільно стійким до вітрових навантажень. Або збільшувало би стійкість до вітрових навантажень за умови зберігання звичної товщини скла.
У традиційному склопакеті тільки перший — вуличний — шар скла приймає на себе силу вітру. Друге та третє скло відповідають за шумоізоляцію та енергозбереження. Між собою інженери називають їх паразитними.
Якщо замовник хоче збільшити вітрову стійкість, треба збільшувати товщину першого скла. Це веде до збільшення ваги склопакета. Відповідно, конструкція, яка його тримає, має теж збільшитися. Таким чином ми отримуємо розширення «перетинки», яка псує зовнішній вигляд будівлі.
Що як розподілити вітрове навантаження між усіма шарами скла? Для цього їх треба жорстко та «намертво» склеїти, щоб склопакет набув властивостей труби. Склеїти «намертво» означає заміну вторинної герметизації на пултрузійний профіль.
За рахунок того, що шари скла міцно скріплені між собою, пакет не потребує додаткових опор і є самоопорною конструкцією. Винахід отримав назву «склопакет підвищеної міцності». Завдяки йому інженери розв’язали багато завдань, серед яких:
- естетичне — перетинки на вікнах більше не псуватимуть зовнішній вигляд ні зсередини, ні з вулиці;
- психологічне — суцільний скляний фасад створює ефект просторості та прозорості, перехожий бачить вулицю далеко вперед, що підвищує його відчуття безпеки.
Чим кращий склопакет підвищеної міцності
Інженери зупинили свій вибір саме на пултрузії, оскільки вона зручна, доступна та енергоефективна:
- Низький коефіцієнт розширення, близький до даного показника для скла, зведе до мінімуму наслідки перепадів температури повітря.
- Теплопровідність, близька до цього ж показника у дерева, зменшить витрати на опалення чи охолодження приміщення.
- Фізико-механічні властивості, близькі до алюмінієвих сплавів, роблять конструкцію стійкою та довговічною у використанні.
- Наявність на ринку пултрузійних установок робить технологію доступною для активного й широкого використання.
- Необмежена довжина пултрузійного профілю дозволяє виготовляти склопакети розміром із невелику кімнату, якщо цього потребує задум архітектора.
- Можливість механічного кріплення просто за пултрузійний профіль дозволяє обирати способи взаємодії з конструкцією в залежності від складності планування будівлі.
Скляні фасади з турботою про людей
Скління фасадів склопакетами підвищеної міцності вирішує глобальні та локальні питання. Іншими словами, земне й побутове, з одного боку, та високе й демократичне — з іншого.
Зниження оплати комунальних послуг, зокрема на опалення чи охолодження приміщення, є прагматичним питанням. Відмова від металевих конструкцій на користь пултрузійного профілю підвищує енергоефективність. Пултрузія близька до скла за коефіцієнтом розширення і до дерева за теплопровідністю. Це означає, що перепади температур не деформують конструкцію, а через несучі конструкції з приміщення не «витікає» тепло взимку та не заходить спека влітку.
Компанія-забудовник разом з архітектором мають дбати не тільки про комфорт майбутнього покупця, але й про місто, яке вони доповнюють будівлею. Нова споруда щонайменше не має створювати проблем для учасників життя громадського простору.
Мова не тільки про неспівмірне навантаження на стару інфраструктуру місцевого водоканалу чи відсутність паркомісць. Мова про відчуття безпеки від візуальної легкості та широкого огляду. Засклені та прозорі фасади будівель якраз заохочують пасивні зорові та слухові контакти, соціальну взаємодію. А це, своєю чергою, профілактує правопорушення.
Можливість охопити оком усе, що знаходиться в радіусі 100 метрів, інтуїтивно заспокоює людину: «я бачу — я контролюю ситуацію, мені нічого не загрожує». Так інстинкти реагують на візуальну доступність. Від епохи печер та полювання на мамонтів вони не змінилися.
Забудовники, архітектори, інженери, урбаністи мають створювати дружнє та гостинне середовище для людей. Тим більше, що з новими технологіями задача легка у вирішенні як ніколи раніше.