Высокая материя: «космические» полимеры в земной архитектуре

Эти мембраны могут перекрывать огромные площади, принимать самые сложные формы и регулировать поступление солнечного света. Благодаря своей исключительной прочности и стойкости к ультрафиолету изначально они предназначались для космической промышленности, но нашли применение в земной архитектуре. Речь о мембранах ETFE.

Больше четверти века назад инженерно-производственная компания Vector Foiltec изобрела систему прозрачных мембранных конструкций Texlon, состоящую из пневматических подушек, закрепленных в алюминиевом профиле. Для создания заданной проектом формы, обеспечения тепловой изоляции и сопротивления ветровым нагрузкам, герметичные подушки изготавливаются из двух — пяти слоев полимерной пленки ETFE (этилен-тетра-фтор-этилен) и заполняются воздухом низкого давления. Прозрачность подушек достигает 90–95 %.


Фрагмент фасада медиа-центра Media Tic (Барселона, архитектор Энрик Руиз Гели)

Каждый слой может включать в себя различные виды защиты от солнца, что позволяет оптимизировать эстетические и экологические характеристики ограждающих конструкций здания, например, создать системы оболочек, которые реагируют на солнце и в течение дня меняют свою светопропускную способность. Кроме того, элементы системы могут быть подобраны так, чтобы выборочно передавать или отражать различные волны солнечного спектра и управлять тем самым ультрафиолетовыми и инфракрасными фильтрами. А внутренний слой проектируется с таким расчетом, чтобы иметь возможность регулировать микроклимат в здании. Texlon сокращает общие теплопотери на 15 %.

Пленка может выдерживать нагрузку, превышающую собственный вес в 400 раз. Конструкция оптимальна для использования в районах повышенной сейсмической активности, высоких ветровых и снеговых нагрузок, поскольку подушки выступают в роли амортизаторов, поглощающих кратковременные нагрузки, уменьшающих их интенсивность и суммарную нагрузку на подконструкцию здания.

Мембрана ETFE выдерживает температуры от минус 80 до 155 °C. Полимер инертен к щелочной и кислотной среде, не твердеет, не желтеет и не теряет своих химических свойств в течение всего срока службы (примерно 25 лет). Благодаря антиадгезионным свойствам и очень гладкой поверхности мембраны, она самоочищается под действием дождя и снега, так что здания не требуют дополнительного ухода и затрат на обслуживание.

ETFE трудно воспламеняется, не распространяет пламя по поверхности, самостоятельно немедленно гаснет и не образует при пожаре искр. При температуре выше 200 °C подушки лопаются, и пламя, жар и дым вырываются наружу, что снижает риск обрушения несущих конструкций здания, причем капли расплавленного полимера не горят.

Экологическая ценность полимерных мембран выражается в том, что эти оболочки прозрачны и обладают высокими теплозащитными свойствами, и, следовательно, помогают снизить энергопотребление на освещение, кондиционирование и обогрев здания. Кроме того, можно дополнительно использовать систему Texlon Solar, которая представляет собой фотогальванические элементы, преобразующие солнечную энергию в электрическую. Texlon Solar наносится путем напыления и располагается на верхнем слое мембраны.

Естественно, такой многоплановый строительный материал не мог не заинтересовать архитекторов.


2000. Павильон Германии на выставке Expo 2000 в Ганновере (Atelier Brueckner). Фотография с сайта http://nedkahn.com


2001. Проект «Эдем» (Eden Project, Великобритания) разработан архитектором Николасом Гримшоу и инжиниринговой компанией «Энтони Хант и партнеры» (Anthony Hunt and Associates). Фотография SM, http://www.flickr.com


2001. Национальный космический центр в Лейчестере (Великобритания) Николаса Гримшоу. Фотография Ned Trifle, http://en.wikipedia.org


2007. Информационная башня BBI-Infotower международного аэропорта «Berlin Brandenburg International» — проект архитектурного бюро Kusus+Kusus. Фотография Schwarz Arquitekturfotografie, http://www.archdaily.com/


2007. Футбольный стадион Allianz Arena в Мюнхене в разное время суток. Спроектирован архитектурным бюро Херцог и де Мёрон (Herzog&de Meuron). Фотография amarjamaludin pictures, http://www.flickr.com


2008. Крытый аквапарк в Шанхае спроектирован Shanghai Taiyo Kogyo. Фотография с сайта http://taiyokogyo.com.cn


2009. Двор замка в Дрездене перекрыт мембраной из ETFE по проекту Петера Кулка и Филиппа Стамборски (Peter Kulka, Philip Stamborski). Фотография Jörg Schöner, http://www.designbuild-network.com/


2010. Медиа Тик (Media Tic, Барселона) испанский архитектор Энрик Руиз Гели (Enric Ruiz Geli, бюро e-cloud9) построил с применением материала Texlon. Фотография с сайта http://digitalcrafting.dk


2010. Национальный центр водных видов спорта Water Cube (PTW Architects). Фотография Chun@Vancouver, http://www.flickr.com


2010. Норман Фостер спроектировал в Астане «Хан Шатыр» — торгово-развлекательный комплекс. Фотография Celiemme, http://www.flickr.com


2010. Донау Центр (архитекторы Riedl Вена/DunnettCraven, Лондон). Фотография с сайта http://www.to-experts.com

Автор: Агентство архитектурных новостей. Автор: Татьяна Пашинцева.