|
«История архитектуры — это история борьбы за окна», — сказал в 1929 г. Ле Корбюзье, мастер модернизма. Будь он жив, то смог бы наблюдать бурное продолжение этой борьбы, а дизайн и функциональные характеристики современных окон уже вышли далеко за пределы даже его необычайного воображения. Так начинается статья, посвященная современной индустрии окон, в американском журнале Architectural Record (№8, 2003 г.).
Сейчас, говорят ее авторы, вместо того, чтобы относиться к окну как к обычному проему в стене, созданному для освещения, вентиляции и эстетического удовольствия от окружающей дом природы, архитектор склонен рассматривать застекление в качестве определяющего элемента в проектировании и функционировании будущего дома. Это более внушительная и сложная задача, но в конечном счете и вызов, и вознаграждение продвинутых и экспериментирующих архитекторов и проектировщиков. Сегодня окна функционируют как неотъемлемые составные компоненты сложных абрисов строений. Изготовители окон разрабатывают все новые и новые технологии по улучшению видимости, безопасности и комфорта.
В наше время окна стали элементом необычайно сложных систем, контролирующих свет, вентиляцию, влажность, пыль, звук и даже инфракрасное и ультрафиолетовое излучения. И ни один компонент здания не оказывает такого серьезного воздействия на проект здания, как окно:
восприятие пространства, взаимоотношение с окружающей средой, эксплуатационные параметры строения, детали экстерьера и интерьера. Впечатляют не только формы и конструкции, но и характер современных окон.
Как выглядит современное окно?
В настоящее время производители предлагают архитекторам все больше и больше возможностей для разнообразия оконных конструкций и дизайна: бесчисленные вариации степеней прозрачности, десятки разновидностей рам и способов их закрывания, разнообразие изоляционных материалов и оборудования систем безопасности. С тепловой точки зрения окна успешно «соревнуются» с изолированными стенами в смысле сокращения тепловой и холодовой нагрузок. Другими словами, окна с некоторых пор «растворились в стенах» и наоборот.
Разрабатывая дизайн оконных проемов, нужно принимать во внимание тип, эффективность и степень использования отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха; программы и ставки коммунальных служб; внутренние нагрузки; вид из окна, его затененность и ориентацию по сторонам света.
Исследователи часто задаются вопросом: наши ли потребности являются стимулом развития и создания новых технологий или технический прогресс шагает впереди устремлений массовой культуры? Ясно одно: стекольная и оконная индустрии внесли несколько блестящих и увлекательных глав в социальную, культурную и архитектурную историю.
Производство стекла — прежде всего
Стекло с самого начала формирования нашей планеты образовалось естественным образом — в высокотемпературных условиях, сменяющихся охлаждением и быстрым затвердеванием природных элементов — процесс, наблюдающийся при извержении вулкана, разрядах молнии или ударах метеоритов. Древний человек использовал режущие орудия из природного вулканического стекла, минерала обсидиана.
Стекло было впервые «обнаружено» финикийцами около 5000 г. до н.э. Фрагменты самого раннего непрозрачного стекла, датируемые XVI в. до н.э., были найдены в Месопотамии.
Основным прорывом в стеклопроизводстве было зарождение где-то между XXVII в. до н.э. и XIV в. н.э. стеклодувной техники, приписываемой сирийским мастерам.
Первыми в использовании стекла в архитектурных целях были древние римляне, обнаружившие способ изготовления прозрачного стекла, введя в этот процесс оксид марганца. Это произошло в Александрии в 100 г. н.э.
Несмотря на низкое качество, окна из литого стекла появились в самых важных зданиях Рима и в роскошных виллах Геркуланума и Помпей. Но с закатом Римской империи прогресс в области технологий производства стекла замедлился, и ничего совершенно нового обнаружено не было вплоть до Средних веков.
В XI в. в Германии были изготовлены первые стеклянные листы по технологии, получившей последующее развитие в XIII в. в Венеции. Тогда выдувались полые стеклянные сферы, которые под действием гравитации растягивались в цилиндрические тела. Далее они обрезались по длине и раскатывались по плоскости. Такие оконные стекла, известные как «лунные стекла», окантовывались и соединялись краями до размера оконного проема. В те времена глянцевание было большой редкостью. Эта техника использовалась в основном для остекления дворцов и храмов. У большинства других зданий того времени окна были маленькие, а интерьер — темный и унылый. Самым распространенным «остеклением» оконного проема в Европе была масляная бумага (и ставни). Только в середине XVIII в. стало наблюдаться то, что можно назвать «широкомасштабным производством плоского оконного стекла», которым, однако, могли воспользоваться лишь очень состоятельные люди.
Инновационные техники стеклопроизводства
С промышленной революцией пришел почти двухсотлетний «светлый» период развития оконных технологий и более широкого применения оконного стекла в архитектуре. Производство плоского стекла путем обрезания и вращения надутого шара усовершенствовалось. Теперь воздушный компрессор надувал стеклянный пузырь, который мог быть продольно разрезан, заново нагрет, положен на железный стол, где он распластывался от собственной тяжести. Производство стекла в результате резко увеличилось.
В середине XIX в. мир был потрясен дизайном Хрустального Дворца в Лондоне, сделанного из 300 тыс. листов стекла. Этот Дворец, по мнению многих, служит прообразом творений архитектурного модернизма.
Весьма существенным событием в увеличении производства стекла стало внедрение регенеративной печи. Значительные температуры уменьшили время плавления. Замена устаревшего пода стекловаренной печи обширной ванной, в которой материалы стекали напрямую, позволила обеспечить непрерывность производства стекломассы. Окна и оконные рамы все еще делались вручную, но увеличение производства стекла обеспечило их доступность для более широких слоев населения.
Конец XIX в. — время быстрых смен стилей жилой архитектуры. «Возрожденческий» стиль Европы, заимствованный Америкой, стили Beaux Arts, Queen Ann, Tudor. Но и тогда еще окно не играло значительной роли в дизайне дома. Окна таких архитектурных стилей скорее служили элементами украшения деревянных и каменных фасадов, обладая минимальной визуальной экспозицией и вентиляционной способностью. В некоторых странах использовался «французский колониальный» стиль окна (длинные окна для увеличения естественной вентиляции) или «испанский колониальный» стиль (маленькие окна, выходящие на юго-запад, для защиты от палящего солнца).
В самом конце XIX в. коммерческие здания в США и Европе с фасадами из литейного чугуна предвосхитили дизайн «стены-занавеса», теорию небоскребного проектирования и мечту о стене с гладкой стеклянной поверхностью.
Первый шаг к производству эдаких «стен-окон» был сделан в Бельгии в 1905 г., когда удалось вертикально извлечь из ванной стекловаренной печи стеклянный лист соответствующей ширины. Промышленное производство листового стекла по бельгийскому методу началось в 1914 г.
Относящиеся к первой половине ХХ в. модернистские изыски международного стиля в архитектуре привели к проектированию и строительству домов со значительной стеклянной поверхностью стен.
В 1938 г., пожалуй, впервые был построен так называемый «ветрозащитный» дом (или дом — «ветровое стекло» для очень богатой нью-йоркской семьи). Огромные листы зеркального стекла, обрамленные металлическими рамами, давали владельцам широкий панорамный обзор местности.
Модернистская эстетика огромных пространств полированного стекла стен зданий была стремительно воплощена после Второй Мировой войны британской фирмой Pilkington Brothers Ltd. в 1959 г. Технология представляла собой блестящую шлифовку листового стекла до оптического зеркального совершенства.
Поствоенный строительный бум выявил недюжинный интерес потребителей к «окну-картине». Домовладельцам пришелся по вкусу не только стиль модерн, но также прелесть пейзажа и обилие дневного света, предоставляемые огромными окнами.
Герметично запечатанные здания
Если говорить в общих чертах, то можно выделить основные тенденции конца XX в.:
субурбанизация (перемещение населения в пригороды),
увеличение плотности населения,
ортодоксальность и стандартизация дизайна домов для среднего класса,
стеклянные и плотно закупоренные офисные здания и т.д.
Окна-картины и блестящие поверхности листового стекла жилых, коммерческих и публичных строений стали источником потрясающих природных видов и великолепного естественного освещения, но лишили здания естественной вентиляции.
Последовавшие усовершенствования систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха привели по иронии судьбы к уменьшению роли окон как источника дневного освещения и вентиляции. В Европе и Америке, особенно в 50-е и 60-е гг., промышленные инновации стали предпосылкой высокого уровня жизни, что вполне сочеталось с обилием дешевых энергоресурсов. Однако последовавший затем энергетический кризис 70-х гг. ХХ в. с колоссальным повышением цен на энергоресурсы, вызвал необходимость создания инновационных конструкций окон для большей освещенности зданий, их отопления солнечной энергией, улучшения естественной вентиляции и разработки таких энергогенерирующих систем как фотоэлектричество.
Просачивание этих проекционных идей в стройиндустрию достигло своей цели лишь в 80-е гг. Сегодня существуют следующие модификации: одинарное, двойное и тройное остекление окон; стекло-изоляция с газовым наполнением; стекла с регулируемым теплопритоком и теплопотерей путем теплопроводимости и инфильтрации и т.д.
Высокие эксплуатационные качества здания стали теперь напрямую зависеть от целостной оконной системы. Так как материалы оконных рам и переплетов занимают уже от 10 до 30% оконной площади, они оказывают особое воздействие на эксплуатационные характеристики всей оконной системы. В настоящее время это винил, дерево, алюминий и композиты.
Очень серьезные разработки в области оконных технологий ведутся в связи с возникновением экстремальных природных ситуаций. Прибрежные штаты США, например, за последние несколько лет понесли серьезные убытки от последствий ураганов и тропических штормов. Это заставило местные власти и страховые компании потребовать от владельцев и страхователей большей защиты своих зданий. С этой целью следовало установить не только ставни и экраны, но и противоударные рамы со сверхпрочными стеклами. В ответ на требование властей производители тут же разработали широкий портфель особопрочных продуктов, включая противоударное многослойное остекление.
В целом, замечают специалисты, окна должны обладать «высокими техническими, психологическими и визуальными» характеристиками. Как мы видим, оконная индустрия не стоит на месте. Все дело в цене и покупательской способности клиентов.
Вместо послесловия
Мировой рынок современных окон не только откликается на насущнейшие потребности населения, но и сам формирует их. Сначала любые новинки бывают дорогостоящими. Когда-то только появившееся двойное остекление было очень дорогим. А стекольное покрытие с малым коэффициентом излучения было и вовсе почти роскошью. В настоящее время на Западе тройное и четверное остекление продолжает быть дорогим удовольствием, равно как и новые окна с термальными прерывателями по периметру стекла. Но скоро, замечают эксперты, и это станет нормой.
Занимаясь поисками прогрессивного оконного дизайна, архитектор должен понимать основные принципы сбережения энергии. Тогда, возможно, в недалеком будущем окна начнут сами генерировать энергию.
В Миннесоте уже построено здание для Экспериментального центра окружающей среды Музея науки Миннесоты. Основным требованием стало то, чтобы это строение «производило больше электричества, чем потребляло».
В результате проектная группа из Миннеаполиса воплотила в жизнь несколько энергосберегающих технологий, скрупулезно выбрав только экологически безопасные материалы.
Находясь на южном скате крыши, система фотоэлектричества, а также помповая геотермальная система помогают владельцам дома сократить ежегодное потребление электроэнергии на 60%.
Таким образом, новые строительные технологии переплетаются и обогащают друг друга, позволяя стеклянным и другим элементам здания совмещать и выполнять все более разнообразные и сложные функции. И именно окно продолжает играть лидирующую роль в стремительно меняющемся архитектурном ансамбле, усиливая социальные, культурные, эстетические и экологические детерминанты дизайна.
| 
