|
В развитых странах научноте-хнический прогресс в производстве и применении конструкционного стекла в строительстве тесно связан с успешным развитием новых идей в архитектуре. Эта связь стала очень тесной. Именно творческая мысль авторов уникальных архитектурных проектов все чаще становится движущей силой для прорыва в технологии производства и использовании листового стекла как нового конструкционного материала в строительстве. Для Украины с ее научным потенциалом такая тенденция является актуальной и может стать базой для создания перспективных строительных конструкций из стекла.
В данной публикации приведены результаты анализа этой закономерности по материалам некоторых оригинальных докладов в секции «Архитектурный форум» ХІ Международной конференции по архитектурному и автомобильному стеклу Glass Performance Days (12–15 июня 2009 г., Тампере, Финляндия), а также на основании результатов собственных научных исследований автора, представленных в докладах на секции «Управление качеством» и опубликованных в сборнике трудов конференции.
Рассмотрен опыт проектирования, строительства и эксплуатации некоторых современных стеклянных сооружений, где стекло является основным конструкционным материалом, обеспечивающим прозрачность строительных конструкций, комфорт и другие уникальные свойства крупных строительных объектов. Показано, что надежность и долговечность перспективных строительных конструкций из стекла могут быть обеспечены только при эффективном сотрудничестве архитекторов, ученых, конструкторов и технологов, направленном на решение сложнейших проблем прочности с учетом определяющих технологических, конструкционных и эксплуатационных факторов. Для решения возникающих сложных технологических задач и проблем прочности с учетом требований архитектурного проекта могут быть использованы технические возможности уникального промышленного оборудования наиболее развитых смежных отраслей техники – машиностроения, авиации и других.
Показано, что при комплексном использовании потенциала науки и технологий могут быть эффективно реализованы технологические достижения в производстве крупногабаритного флоат-стекла, его переработке и упрочнении, в том числе созданы новые прочные композитные и гибридные структуры строительного остекления с уникальными эксплуатационными свойствами.
Анализ работ, представленных на секции «Архитектурный форум», показывает, что повышение конструкционной прочности листового стекла за счет механической обработки и термического упрочнения строительных элементов, применения ламинированного стекла и новейших гибридных структур открывает принципиально новые возможности для комплексного применения стекла в строительстве и совершенствования архитектурного дизайна. При условии обоснованного выбора допускаемых напряжений и других параметров прочности и сопротивления хрупкому разрушению конструкций из стекла могут быть реализованы принципиально новые архитектурные проекты.
Главной конечной целью этих проектов является приближение человека к окружающей природе, обеспечение естественного освещения и отражение прогресса в развитии современного общества архитектурными средствами.
Прогресс в архитектурном дизайне несущих светопрозрачных конструкций, технологии обработки строительного стекла и развитии научных основ конструкционной прочности стекла привел к созданию следующих перспективных направлений:
1. Развитие методологии дизайна и методов инженерного проектирования надежных All glass сооружений – павильонов, железнодорожных вокзалов, торговых строительных комплексов и спортивных сооружений, в которых стекло выполняет ведущую функцию не только как прозрачный, но и как уникальный конструкционный материал.
2. Разработка технологий производства и монтажа гибких гнутых «на холодно» cold-bend панелей на основе термоупрочненных стеклянных элементов и новых способов изготовления композитных ламинированных структур как важного направления архитектуры «свободных форм» с гладкими и сложными по форме поверхностями светопрозрачных стеклянных покрытий и фасадов.
3. Развитие концепции сверхкрупных стеклянных панелей, колонн, стоек и балок с длиной до 10–15 м, формируемых на основе нестандартных структурных схем с применением прочных адгезионных и механических соединений, автоклавного и иных способов формирования слоистых композитных и гибридных структур из базовых стеклоэлементов меньшего размера, ограниченных технологическими возможностями существующих линий производства флоатстекла.
4. Совершенствование прозрачных несущих гибридных структур, включающих прочные композитные структурные элементы из стекла и элементы из других материалов – металла, пластика, дерева, необходимые для снижения влияния хрупкого поведения стеклоэлементов на несущую способность и безопасность архитектурных стеклянных конструкций.
5. Разработка методов эффективного управления прочностью конструкций из стекла за счет совершенствования технологии, конструктивных решений и реализации надлежащего контроля прочности стекла, чтобы гарантировать заданный уровень допускаемых напряжений в элементах из отожженного стекла в диапазоне 10–30 МПа и для термически упрочненных – от 30 до 100 МПа.
По материалам ХІ Международной конференции по архитектурному и автомобильному стеклу Glass Performance Days 2009, Tampere, Finland. 12–15 июня 2009 г.
|
