Архитектура климата: как полимерные материалы помогают проектировать здания для жары, холода, ветра, влажности
design-mate.ru ·
Архитектура климата: как полимерные материалы помогают проектировать здания для жары, холода, ветра, влажности. Устойчивость к перепадам температур, высокий уровень теплоизоляции, легкость, пластичность и ударопрочность — вот лишь некоторые преимущества полимерных материалов, благодаря которым их все чаще выбирают для реализации архитектурных идей разного масштаба.
Устойчивость к перепадам температур, высокий уровень теплоизоляции, легкость, пластичность и ударопрочность — вот лишь некоторые преимущества полимерных материалов, благодаря которым их все чаще выбирают для реализации архитектурных идей разного масштаба. На примере проектов со всего мира рассмотрим, как они повышают устойчивость зданий к климатическим воздействиям.
Полимерные материалы расширяют возможности архитекторов, позволяя создавать легкие, энергоэффективные, долговечные и при этом выразительные конструкции. Они работают на разных уровнях здания: например, теплоизоляционные материалы на основе полимеров одновременно сокращают потери тепла зимой и уменьшают нагрев летом, а оконные профили из поливинилхлорида (ПВХ) позволяют избежать теплопотери. Отдельное место среди полимерных материалов в архитектуре занимает поликарбонат: он устойчив к значительным перепадам температур и ударным нагрузкам, выдерживает град и сильный ветер, а благодаря малому весу подходит даже для проектов в сейсмоопасных регионах. Рассмотрим несколько показательных примеров.
Фото: Herzog and de Meuron
Швейцарская студия Herzog and de Meuron оценила потенциал полимерных материалов в строительстве еще в начале 2000-х годов. Так, в 2003-м команда завершила проект танцевального центра в Лондоне, в котором поликарбонат во многом отвечает и за выразительный облик, и за устойчивость здания к внешним воздействиям.
Для понятной организации пространства архитекторы распределили основные функции между двумя этажами, соединенными двумя спиралевидными лестницами. Сердце и ориентир первого уровня — большой театр. Его дополняют библиотека, кафетерий, производственные и административные помещения, разделенные полностью прозрачными и полупрозрачными стенами. Большинство студий, отличающихся по размеру, высоте, форме и цвету, разместили на верхнем этаже.
Фото: Herzog and de Meuron; Jim Stephenson
Характер здания как внутри, так и снаружи определяет цвет: в рамках проекта студия даже сотрудничала с художником Майклом Крейг-Мартином. Для облицовки фасадов архитекторы выбрали стеклянные панели, дополнив их панелями из поликарбоната лаймового, бирюзового и пурпурного оттенков. Они работают как второй слой и защитный экран: препятствуют воздействию солнца, ярких бликов и теплового излучения и помогают регулировать температуру внутри. В результате такое решение формирует двойную оболочку, которая также защищает несущую конструкцию от ветра и влаги со стороны близлежащего водоема.
Фото: Studio Morison
В 2018 году для арт-биеннале Into Nature в Нидерландах Studio Morison спроектировала яркий павильон. Круглая капсула для сна была поднята над землей на четырех пирамидальных алюминиевых опорах и собрана из разборных компонентов, закрепленных винтовыми анкерами. Благодаря такому решению после окончания фестиваля конструкцию можно было полностью демонтировать, не оставив следа в ландшафте.
Фото: Studio Morison
Студия продумала минималистичное внутреннее пространство с металлическим полом, двуспальной кроватью в центре и люком в потолке, ведущем на смотровую площадку для наблюдения за звездами. За эффектный облик и защиту сооружения от внешних воздействий отвечали два слоя: снаружи — алюминиевая сетка, обеспечивающая снижение ветровой нагрузки и защиту конструкции от механических повреждений, а изнутри — натянутая мембрана из желтого ПВХ. Устойчивая к дождю и ветру, она остается гибкой и пропускает в интерьер рассеянный свет. Потолок дополнили стеганой изоляцией из фольги, которая удерживала тепло внутри капсулы днем и ночью.
Фото: Fabio Bascetta
В 2017 году итальянская студия Mario Cucinella Architects добавила новую пристройку к существующему комплексу некоммерческой организации Fondazione Golinelli в Болонье. Команда стремилась добиться выразительного визуального образа минимальными средствами. Архитектурный объем представляет собой полупрозрачный павильон в форме параллелепипеда размером 30 × 20 метров. Пространство площадью 700 кв. м имеет свободную планировку, поэтому легко адаптируется для проведения мероприятий разных форматов. Павильон окружен металлической решетчатой конструкцией. В модульную надстройку интегрированы лестницы и террасы, откуда открывается вид на окружающий городской ландшафт.
Фото: Fabio Bascetta
Основной объем центра облицован панелями из поликарбоната. Материал выбрали не только благодаря его визуальным характеристикам: днем он отражает окружающую обстановку, а вечером мягко подсвечивается. Помимо этого, многослойный поликарбонат толщиной 40 мм защищает здание от ультрафиолетового излучения, улучшает теплоизоляцию и при этом сохраняет высокое светопропускание. Кроме того, бесшовный фасад исключает точки накопления влаги, что особенно актуально для влажного климата Болоньи.
Фото: OMA
Столица ОАЭ считается одним из самых жарких городов мира, поэтому при проектировании здесь архитекторы сталкиваются с серьезными климатическими вызовами. Ориентация и форма здания, материалы и конструктивные решения — все должно работать на защиту от солнечных лучей и естественное охлаждение.
Фото: OMA
Для команды местного арт-пространства Alserkal Avenue было особенно важно, чтобы архитектура нового хаба учитывала экстремальные климатические условия. Над площадкой Concrete работала нидерландская студия OMA. Архитекторы переоборудовали бывшие складские помещения в многофункциональное пространство для выставок, выступлений, лекций и модных показов. Одним из ключевых преобразований стало обновление главного фасада: теперь он представляет собой ряд дверей во всю высоту здания, облицованных панелями из поликарбоната. Когда двери открыты, граница между интерьером и экстерьером стирается. При этом благодаря высокой светопропускной способности поликарбоната даже при закрытом фасаде помещения наполняются естественным светом.
Фото: © Sreenag BRS
Индийская студия KSM Architecture построила образовательный центр для детей от 8 до 16 лет. Здесь юные посетители могут учиться не по установленной программе, а исходя из собственных интересов. Архитекторы спроектировали серию плавно перетекающих друг в друга объемов. По обе стороны от центрального атриума разместились пять классных комнат. Здесь также находится металлическая лестница: она соединяет все уровни, а на четвертом этаже выходит за пределы здания. На нейтральном фасаде выделяется ярко-красная винтовая лестница, ведущая в кафетерий на крыше.
Фото: © Sreenag BRS
Учитывая особенности местного климата, студия спроектировала восточный и западный фасады как изолированные конструкции с минимальным количеством проемов. Многослойная структура включает в себя полую стену толщиной 300 мм. За дополнительное удержание тепла отвечает внутренний слой из экструдированного пенополистирола (XPS) толщиной 50 мм, а также фасадные панели из стеклофибробетона (GFRC) с бамбуковыми ставнями. Южный и северный фасады, наоборот, оснащены панорамным остеклением во всю высоту стены. Оно обеспечивает доступ южного бриза, а от избыточного солнечного излучения защищают вертикальные алюминиевые жалюзи профилированной формы.
Фото: Groupe A / Annexe U
Инсталляция Get Wet в Квебеке — это неглубокий прямоугольный бассейн площадью 24 кв. м, построенный в 2015 году по проекту канадской фирмы Groupe A / Annexe U. Кубический павильон погрузили в воду: перед входом посетителям предлагалось надеть резиновые сапоги, а затем — отправиться исследовать внутреннее пространство c мини-лабиринтом и кувшинками. Авторы посвятили свой проект теме инвазивных видов растений и хрупкого баланса экосистем водно-болотных угодий. Растения внутри павильона были заключены в своеобразные «тиски», из которых они символически «ускользали» в течение лета.
Фото: Groupe A / Annexe U
Сооружение высотой 2,4 метра было собрано из двух слоев полупрозрачных поликарбонатных панелей — каждый толщиной 10 мм. Внутренний слой покрыли цветным винилом, который придавал инсталляции яркий оранжевый оттенок. При этом поликарбонат здесь предстает не только как выразительный отделочный материал, но и как практичное решение для сооружения, постоянно контактирующего с водой. Проект Groupe A / Annexe U демонстрирует, как его можно использовать в условиях повышенной влажности, не жертвуя архитектурной выразительностью.
Фото: Holmes Miller
Для Эдинбурга характерна сырая зима, а сильные порывы ветра и дожди случаются практически в течение всего года. В таких климатических условиях особенно важно не только продумывать внешний вид здания, но и уделять внимание свойствам материалов, из которых оно построено.
Проект Bangholm Outdoor Centre местной студии Holmes Miller включает спортивный и тренажерный залы, танцевальную студию и фитнес-центр с раздевалками и учебными кабинетами. Кроме того, здесь предусмотрены открытые площадки для хоккея и регби. Внешне здание представляет собой лаконичный одноэтажный объем с кирпичным фасадом. Со стороны регбийного поля он превращается в крытую колоннаду: она служит своеобразным барьером между зданием и площадкой перед ним и позволяет зрителям укрываться от дождя во время матчей.
Фото: Holmes Miller
Архитекторы частично использовали поликарбонатные секции двойной высоты, которые помогли более деликатно интегрировать объем в окружающий контекст. Спортивный и тренажерный залы также облицованы поликарбонатными панелями с двойной изоляцией. Такое решение повышает тепловую эффективность здания: материал помогает поддерживать комфортную температуру внутри, сокращать расходы на отопление и сохранять достаточный уровень освещения в условиях дождливого, ветреного климата с коротким световым днем зимой.
На обложке: 160 Laban Dance Centre по проекту Herzog and de Meuron. Фото: Jim Stephenson.