Применение стекла в высотном строительстве: мнение соседей

В НИИ технического стекла (Россия) об этом материале знают все. Именно здесь делают стеклянные гвозди и забивают их молотком в толстые доски. Именно отсюда поставляются сверхпрочные стекла для космических кораблей, батискафов и самолетов. Значит, здесь должны знать и о том, какое именно стекло должно использоваться для “высоток”, которые, вопреки мрачным прогнозам скептиков, осваивают не только Европу и Америку, но и Россию и Украину. Генеральный директор Института, академик Академий инженерных и естественных наук РФ, член-корреспондент Академии технических наук РФ, профессор, доктор технических наук Владимир Солинов, зная все возможности стекла, убежден: “Стекло должно стать конструкционным материалом”!

Share

— Владимир Федорович, многие крупные города в последнее время усиленно растут вверх. Однако такие здания пока еще в новинку нашим строителям. Если коснуться проблемы остекления высоток, на что следовало бы обратить внимание их создателям?
— Проблемы остекления высотных зданий напрямую перекликаются с проблемой использования стекла в целом. Стекло относится к хрупким материалам, поэтому существует серьезная проблема травматизма при его разрушении. Представьте, что на высоте пятнадцатого этажа разрушилось стекло и его части летят вниз —это смертельная угроза для прохожих. Существует практика установки улавливающих сеток на нижних этажах, но они могут не справиться, поскольку, во-первых, острые края стекла легко пробьют эти сетки, а во-вторых, стекло — это плоскость, и оно может не падать отвесно, а планировать и улететь на несколько метров от сетки. Следовательно, необходимо минимизировать не только возможность разрушения стекла, но и последствия этого разрушения.
Во многих европейских странах принят закон, согласно которому, начиная с четвертого этажа, в окнах и при остеклении балконов устанавливается только упрочненное стекло — закаленное либо триплекс. Закаленное стекло при ударе разрушается на мелкие частицы, которые гораздо менее опасны, нежели крупные осколки. Триплекс будет трескаться, но не рассыпаться, а повисать на конструкции. То есть при разрушении такого стекла угроза жизни людей как внутри помещения, так и на улице гораздо меньше
Однако заставить отечественных строителей и заказчиков использовать при остеклении верхних этажей зданий закаленное стекло практически невозможно — нет ни одного нормативного документа, обязывающего это делать. В России (и в Украине) правила, подобного европейскому, просто не существует. У нас стекло вообще не рассматривается как конструкционный элемент, поэтому есть нормативы по прозрачности стекла, но нет ни одного документа, регулирующего его прочность. Ни один стекольный завод не указывает показатели прочности стекла, поэтому покупатель не имеет информации о его качественных характеристиках. Более того, заводы и не заинтересованы в установлении нормативов, аналогичных международным, поскольку, поверьте мне, в большинстве своем их продукция таким нормативам не соответствует.
Кроме того, строители неохотно ставят на верхние этажи закаленное стекло, так как при его использовании стоимость стеклопакета возрастает на 10-20 долларов за м². Один только процесс закалки стекла увеличивает его стоимость в 2-2,5 раза!

При применении стекла в конструкциях фасадов многоэтажных зданий
существует практика установки улавливающих сеток на нижних этажах. Но и это не решение проблемы, так как острые края стекла легко пробивают сетки, да и стекло — это плоскость, и оно может не падать отвесно, а планировать и улететь на несколько метров от сетки

— Но жизнь человека бесценна! Каким образом можно подвигнуть строителей использовать безопасное стекло?
— Видимо, на качественные показатели используемого стекла необходимо обращать внимание еще на стадии проектирования, то есть архитектор должен заложить в проект использование упрочненного стекла. Кроме того, комиссия, которая принимает здание, также должна обращать внимание не только на прозрачность, но и на качество стекла, вставленного в окна. Я ни в коей мере не призываю немедленно расстеклить все здания выше третьего этажа и заменить все окна — у нас просто нет такого количества стекла! Но при строительстве новых объектов, а также при ремонте и замене окон следовало бы использовать упрочненное стекло. Не стоит забывать и о нынешних реалиях — угрозе взрывов и иных террористических актов — опасность разрушения стекла от ударной волны также должна учитываться.

— Проблемы остекления зданий многократно возрастают при высотном строительстве. Что необходимо учитывать проектировщикам и строителям, создающим такие объекты?
— Прежде всего, стоит напомнить, что высотным считается здание выше 22 этажей, и к нему применяются совсем другие строительные нормативы. Так, выше 22 этажа должны быть установлены только нераскрывающиеся окна, поскольку, во-первых, на такой высоте открытое окно опасно для жизни, а во-вторых, возрастает угроза сквозняков и, следовательно, произвольного захлопывания окон. Помните, как хлопает окно, когда мы открываем дверь в комнату? А как оно хлопнет на двадцать пятом этаже? На сороковом? Что случится со стеклом? Именно поэтому окна после 22 этажа открываться не должны. Кроме того, высотные здания испытывают большие ветровые нагрузки, а с учетом конфигурации здания окна могут не только разрушиться, но и будут вырваны ветром, что называется, “с корнем”. Особенно такая опасность существует в зданиях с вогнутыми стенами. В этом случае и проектировщики, и строители должны заложить высокие прочностные характеристики как для стекла, так и для оконных рам. В связи с этим хотелось бы привести пример Северной Кореи, где был построен 105-этажный отель, который не берется остеклить ни одна компания, поскольку существующие методы упрочнения не обеспечивают полной безопасности этого здания.

Высотным считается любое здание выше 22 этажей. Выше 22 этажа должны быть установлены только нераскрывающиеся окна, поскольку на такой высоте открытое окно опасно для жизни

— При строительстве современных высотных зданий стекло зачастую становится основным элементом фасада — это и огромные панорамные окна, и некие декоративные элементы, козырьки и т.д. Какие правила использования стекла действуют в этом случае?
— Не следует забывать, что стекло должно, помимо всего прочего, обеспечивать и теплосбережение в здании. Например, в США 80% всех зданий остеклено теплосберегающим К-стеклом. Однако закалка больших стекол для панорамных окон — процесс весьма проблематичный, поскольку существует большая вероятность искривления поверхности стекла. Над этой проблемой работают во многих странах мира, потому что для современного строительства такое стекло необходимо. Например, в Финляндии на фирме “Гласс Роботс” нам показывали печь с конвективным нагревом по закалке стекол размером 3 xі 4 и З xі 6 м. Такие стекла можно использовать для панорамных окон.
В России нет ни одного предприятия, где могли бы изготавливать панорамные стекла необходимого качества, поэтому все это стекло завозится из-за границы и стоит весьма и весьма недешево. Например, К-стекло в 2-3 раза дороже обычного. Можете себе представить, как это отражается на стоимости строительства?

— Архитекторы все больше увлекаются тонированным стеклом. Каким образом эта технологическая операция отражается на качестве стекла?
— Если тонирование производится с помощью специальной пленки, то этот процесс несколько повышает прочность стекла — пленка затягивает все микротрещины. Но для тонирования должно использоваться только упрочненное стекло, поскольку существует опасность возникновения термонапряжения. Проще говоря, одна часть стекла прогреется больше, чем другая, и на границе тонирования стекло может треснуть. Мне представляется, что архитекторы, прежде чем закладывать в проект определенные окна, стекла и т.д., должны провести испытание образцов, и тогда многие “стекольные” проблемы просто не возникнут.

— Что именно, на ваш взгляд, необходимо сделать, чтобы строители при возведении высотных зданий использовали “правильное” стекло?
— Я уверен, что необходимо разработать новые стандарты по использованию стекла. Кроме того, должен быть разработан отдельный ГОСТ по прочности стекла для высотных зданий. А то ведь сейчас у нас существует ГОСТ и проводится тест на прочность стеклянных бутылок, но нет ни одного ГОСТа по прочности оконного стекла.

В нашей стране стекло вообще не рассматривается как конструкционный элемент, поэтому есть нормативы по прозрачности стекла, но нет ни одного документа, регулирующего его прочность

— Конечно, с расширением использования стекла в домостроении встанет вопрос о сертифицировании этой продукции. Кто мог бы заняться этим делом?
— Наш Институт технического стекла способен произвести исследования любого стекла и выдать необходимое заключение. Не менее успешно мы могли бы производить и сертификацию — у нас есть специальные лаборатории, все необходимое оборудование и специалисты. Мы разработали методику определения прочности стекла, но, к сожалению, в силу того что Институт долгое время был закрытой организацией, о нас не знают так широко, как о Государственном институте стекла и практически не обращаются за консультациями. Но, поверьте, о прочности стекла больше, чем мы, не знает никто! Наш Институт выпускает самые высокопрочные стекла в мире, их прочность в пять раз выше, чем лучших зарубежных стекол и сравнима только с прочностью стали.