Shutterstock/FOTODOM Сотрудники ООО «Московский научно-исследовательский институт стекла» в рамках отраслевой выставки «Мир стекла» представляют небольшую конференцию для строителей на тему «Независимые взгляды на оценку качества стекла» анонсировали много интересной информации . Ученые ознакомили участников конференции с результатами исследований в лабораториях института и проанализировали практику их применения.
широкий диапазон
Сначала исследователи из НИИ стекла рассказали о разработанном там уникальном стекле. Эти стекла находят применение в различных отраслях промышленности, а некоторые из них уже широко используются на строительных площадках. Например, пеностекло является эффективным тепло- и звукоизоляционным материалом из силикатного стекла, которое при температуре выше 1000 градусов под воздействием газообразующих веществ размягчается и вспенивается, а после охлаждения до комнатной температуры образуется вспененная стекольная масса по условиях и характеризуется высокой механической прочностью и устойчивостью к агрессивным средам. К другим теплофизическим и эксплуатационным свойствам пеностекла относятся широкий диапазон рабочих температур, непроницаемость для воды и водяного пара, абсолютная негорючесть, стабильность размеров (отсутствие усадки). При производстве пеностекла могут использоваться не только промышленные отходы, но и стеклобой из мусоросжигательных заводов, который применяется в плитном или гранулированном виде как тепло- и звукоизоляционные материалы.
другие очки также нуждаются в популяризации, чтобы их можно было более активно внедрять в практическое использование. Например, большие перспективы имеет использование радиационно-защитного стекла в зданиях для предотвращения воздействия микроволнового излучения. Влияние этого вредного производственного фактора вызывает различные заболевания. Традиционные методы с использованием экранов или сеток не могут полностью решить эту проблему, поэтому важна защита от этой проблемы, основанная на снижении мощности электромагнитного излучения за счет поглощения и отражения. Разработанный в институте состав стекла прозрачен в видимой области спектра и способен ослаблять микроволновое излучение примерно на 18–20 дБ на длинах волн от 30 до 100 см. Другие были разработаны для ослабления мощности электромагнитного излучения.
Стекло, предназначенное для использования в различных областях науки и техники, в том числе для всех видов предметов, устойчиво к грибкам и весьма перспективно. Особенно они актуальны в помещениях, где в воздухе высокая концентрация спор грибков. К таким объектам относятся, например, бассейны, цеха пищевых производств, архивы, бактериологические лаборатории и т.п. Не все знают, что обычное стекло, используемое в строительстве, может стать рассадником спор грибка. Поскольку в нем используется стекло с высокой устойчивостью к плесени, оно сохраняет свою прозрачность даже в жарких и влажных условиях.
И на первый взгляд его использование в производстве так называемых электретных очков, способных накапливать электрические заряды, кажется совершенно чудесным. Благодаря своему высокому сопротивлению эти оптически прозрачные стеклоподобные материалы поглощают электромагнитное излучение и защищают организм человека от его вредного воздействия. Как отмечалось на конференции, в ходе обширной исследовательской работы удалось создать технологию синтеза новых материалов, способных формировать сильное внутреннее электрическое поле под воздействием ионизирующего излучения. На основе этих исследований была изготовлена и успешно испытана на искусственных спутниках Земли партия очков, пригодных для защиты космических аппаратов от электронного излучения. С их помощью удалось продлить срок службы полупроводниковых фотопреобразователей солнечных батарей космического корабля. Однако использование этих очков не может ограничиваться только освоением космоса, поскольку необходимо защищать людей при строительстве атомных объектов, радиолокационных станций и других объектов.
мне нужен метод расчета
Хотя некоторые виды стекла далеко не новы, их применение сейчас выходит на новый уровень. Поэтому в современной архитектуре значительно возросла роль конструкций из консольного многослойного стекла. Станислав Чесноков, руководитель отдела стандартизации и испытаний ООО «Институт стекла», выступивший на эту тему, рассказал, что в многослойном стекле используются безопасные и ударопрочные полимерные материалы для объединения отдельных листов в одно изделие, и напомнил участникам конференции, что они связаны между собой. Устойчивость, защита от шума и другие новые свойства. В то же время ламинированное стекло стало настоящим прорывом для больших оконных стекол, поскольку были сняты существенные ограничения по толщине стекла и несущей способности.
В то же время по-прежнему существуют определенные проблемы с распространением многослойного стекла в России. По словам Станислава Чеснокова, в стране фактически не существует единой методики расчета проектирования изделий из многослойного стекла. С 2020 года в Европейском Союзе внедрен стандарт EN 16613:2019, который основан на известном и проверенном методе расчета и также используется в России. Этот метод требует знания свойств полимерного слоя для расчета эквивалентной толщины многослойного стекла, но некоторые производители неохотно раскрывают информацию о полимерном слое. Например, как отметил спикер, когда «Ионопласт» был новым продуктом и начал выпускаться под брендом Sentry Glass, его производитель открыто распространял информацию о свойствах этого продукта. Но сейчас ситуация изменилась и, как рассказал Станислав Чесноков, о многих альтернативах или идентичных материалах SentryGlas мало что известно.
В конце доклада Станислав Чесноков сообщил, что, учитывая широкий спектр свойств, которые дают полимерные материалы, потенциал остекления значительно увеличился и сейчас необходимы дополнительные исследования для совершенствования методов расчета, я пришел к выводу, что есть. Подобные исследования уже проводятся, и по их результатам ученые надеются, что будущие конструкции из многослойного стекла пройдут все установленные испытания.
Хотя он тонкий, слез нет
Как и предыдущее выступление Станислава Чеснокова на конференции, второй доклад Станислава Чеснокова представляет собой совместную работу Института стекла и ЦНИИ им. В.А. Кучеренко «По результатам Национального исследовательского центра « Строительство.» Основное внимание уделяется роли конструкций из тонкого стекла в современной архитектуре. Проще говоря, это стекло толщиной менее 4 миллиметров. Изделия из стекла оставят неизгладимое впечатление. Например, теплица, представленная докладчиком на слайдах, кажется покрытой металлической фольгой, но на самом деле она сделана из стекла, состоящего из двух отдельных слоев, каждый толщиной всего 1 миллиметр.
По сравнению с толстым стеклом, напоминающим лед и айсберги, конструкции из тонкого стекла напоминают воздушные волны. Однако его польза не ограничивается только красотой. Архитекторы прежде всего ценят его высокую светопроницаемость. Для этого внутреннюю часть стекла в той же теплице дополнительно покрывают самоочищающимся покрытием, препятствующим образованию налета.
Еще одним преимуществом тонкого стекла является то, что оно относительно легкое, что снижает нагрузку на несущие конструкции и обеспечивает большую гибкость. Станислав Чесноков при проектировании ресторана в Санкт-Петербурге отметил эти качества на примере ресторана, где из-за слабости несущей конструкции невозможно было использовать классические решения для пола, я это доказал. Тонкость стекла не только позволяет создавать более легкие конструкции, но и его высокая гибкость позволяет формовать изделия из нагретого листового стекла без изгиба. Купол ресторана выполнен из тянутого алюмосиликатного стекла, демонстрируя разнообразие химии и технологий изготовления тонкого стекла. Помимо силиката натрия и кальция, его также можно изготавливать флотационным методом и другими методами.
В то же время тонкое стекло имеет множество ограничений, таких как низкая жесткость на изгиб и необходимость разработки специальных креплений. Кроме того, оптических искажений трудно избежать с помощью больших и тонких очков. Кроме того, многие из них не подходят для традиционных методов отверждения и требуют химического отверждения.
Касаясь перспективного направления использования тонкого стекла в архитектуре, Станислав Чесноков отметил, что хотя оно и успешно применяется в мембранных конструкциях, эффективные методы крепления пока не разработаны. Более того, такие фасадные системы для стекла все еще находятся в стадии разработки. В целом, по мнению ученых, потенциал тонкого стекла еще не раскрыт в полной мере, но уже сейчас ясно, что этот класс изделий имеет определенную нишу в сфере архитектуры.
