Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Эстетика и функциональность силикатных материалов. Учебное пособие
.pdf
Во время физической работы человек находится в движении. Это
движение частей его тела называется моторикой. Оказывается, что далеко не безразлично, куда именно направлено движение: вверх или
вниз, вправо или влево. Врачи и физиологи определили, например, что
окончание движений должно совпадать с началом следующего цикла,
что кругообразные движения рук из-за шарнирной их связи с туловищем эффективнее, чем прямолинейные, и т.д. Много совершенно неизвестных нам особенностей имеет связь скорости движения с точностью: исследования показали, что закругленные движения быстрее, чем
прямолинейные, в направлении к телу они быстрее, чем от тела, и т.п.,
а точность движений сидящего человека выше, чем стоящего.
Эргономика не только призвана совершенствовать производство,
но и преследует гуманные цели: сделать труд человека легче, снять
утомление, создать комфортные условия работы. Но для этого следует
продумать не только машину, но и решить всю производственную среду: рабочую комнату, лабораторию, мастерскую.
4.5. Эстетика индустриального строительства
Индустриализация строительства с переносом большей части технологического процесса в заводские условия означает для архитектуры
в целом переход на новый, более высокий качественный уровень. С одной стороны, индустриальные методы изготовления строительных изделий позволяют получить геометрические формы поверхности, грани
и сочленения чрезвычайно высокого качества, что, в свою очередь,
поднимает на новую ступень эстетические качества ограждающих поверхностей. С другой стороны, очевидно, что изменение технологии
строительства не может не повлиять на архитектурное формообразование и становление стиля, т.к. стилевые особенности складываются и
развиваются в рамках определенных форм и методов строительства.
Переход от одной технологии реализации архитектурного замысла к
другой, принципиально отличной от старой, накладывает свой отпечаток на все присущее архитектурной деятельности эстетическое отношение человека к действительности: эстетическое творчество, эстетическое восприятие архитектурной формы и ее эстетическую оценку. В
результате научно-технической революции претерпевают изменения не
только способы производства (реализации) архитектурной формы и
51
сами архитектурные формы, но и формы архитектурного творчества.
Более того, научно-техническая революция предполагает ломку архитектурного мышления и, в определенной степени, мировоззрения и
производителя архитектурной среды, и ее потребителя. Происходит
изменение эстетических идеалов, формируется новая система эстетических оценок.
Гарантией функциональной, а вслед за ней и эстетической ценности той или иной формы становится сходство ее с другими аналогичными формами, а не отличие ее от других форм. Сходство с другими
формами гарантирует надежность, отвечающую современному уровню
производства.
Во внешнем облике отдельных зданий особую роль приобретают
именно те черты, которые характеризуют их промышленное изготовление: специфичность материала, видимая технологичность формы в целом и отдельных ее элементов, многократная повторяемость, идентичность, точность обработки и стыковки элементов. Естественно, набор
элементов, их форма, пропорции и т.д., а также их взаиморасположение, определяющие композицию здания, могут вызывать эстетическую
удовлетворенность или неудовлетворенность, но уже само зрительно
ощущаемое соблюдение этих требований делает архитектурную форму
эстетичной или, точнее, их несоблюдение вызывает отрицательную эстетическую оценку.
Новое, будучи новым, само по себе не может восприниматься как
эстетически ценное, т.к. оно нарушает привычные представления о красоте. Скажем, после привычных каменных (кирпичных) колонн, обладающих видимой массой, способной нести нагрузку, тонкие железобетонные столбы, нагруженные многоэтажным зданием, не могут восприниматься как красивые. Вместе с тем восприятие их могло характеризоваться понятиями «необычное», «интересное», не несущими положительной эстетической ценности. Распространение этого приема, сопровождавшееся осознанием, с одной стороны, прочности (конструктивной надежности) опоры, а с другой стороны — рационального использования материала, отличного по своим данным от кирпича и камня, привело к оценке такого решения как положительно эстетического
(красивого).
52
Появление нестандартных форм, к тому же воплощенных в новом
для стен материале — железобетоне, к тому же собираемых из отдельных элементов, естественно, было поначалу воспринято тоже как необычное, но не могло сразу приобрести положительную эстетическую
ценность. Стереотип ордерной архитектуры был поколеблен.
Индустриальность строительства не препятствует архитектурной
его выразительности, эстетичности. Многие архитекторы, в том числе
И.В. Жолтовский, считали, что развитие массового строительства, унификация и стандартизация не только не мешают, а создают условия появления изящной, торжественной и оптимистичной архитектуры.
Широкая вариантность тщательно отобранных архитектором
стандартных (т.е. оптимальных) деталей и изделий позволяет создавать
индивидуальный архитектурный образ.
Увеличение выпуска стандартных деталей менее чем в 2 раза позволяет в 10 раз увеличить количество типов монтируемых из них зданий. Этот принцип положен в основу каталога унифицированных изделий для панельного строительства.
Новая архитектура требует новых эстетических представлений и
сама формирует эти представления. Индустриализация строительства —
надежная основа и объективно закономерная предпосылка подъема архитектуры на качественно более высокий уровень развития и эстетической значимости. В раскрытии эстетических возможностей современной
архитектуры огромная роль принадлежит силикатным материалам, широкая палитра которых и рассматривается подробно в следующих главах.
Вопросы для самопроверки
1. Что такое архитектура? Какова ее роль в жизни человечества?
2. Как развитие архитектуры связано с производством строитель-
ных материалов? Какие два этапа в развитии архитектуры можно выделить?
3. Что такое «архитектурная форма», «интерьер»?
4. Каковы возможности эстетического воздействия формы и фак-
туры строительного материала?
5. Что такое цвет? Какими признаками он характеризуется? Что
должно учитываться при выборе цвета зданий и интерьеров?
53
ГЛАВА 5. ЭСТЕТИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ МАТЕРИАЛОВ
И ИЗДЕЛИЙ НА ОСНОВЕ МИНЕРАЛЬНЫХ ВЯЖУЩИХ ВЕЩЕСТВ
5.1. Минеральные вяжущие вещества в строительстве
Минеральные вяжущие вещества — это порошкообразные материалы, образующие при смешивании с водой пластичную удобообрабатываемую массу, затвердевающую со временем в камневидное прочное
тело. Первые из них — строительный гипс и известь — известны несколько тысячелетий, они использовались при строительстве египетских пирамид, Древнего Рима, Великой Китайской стены.
В XIX в. появилось новое, более совершенное вяжущее вещество,
устойчивое как на воздухе, так и в воде, — портландцемент, ставшее
основным строительным материалом современности. Его технология
постоянно совершенствовалась, одновременно разрабатывались новые
виды цементов. Для строительства подземных и гидротехнических сооружений стали применять пуццолановые цементы с повышенной водостойкостью, для декоративной отделки — белые и цветные цементы,
для ремонтных работ — быстротвердеющие цементы и т.д.
Одновременно в конце XIX в. получила новое рождение и давно
известная известь. Из смеси ее с песком при повышенных давлении водяного пара и температуре были получены силикатные изделия, прочные как на воздухе, так и в воде.
В настоящее время известно около 100 разновидностей неорганических вяжущих веществ (в России выпускается свыше 50 видов цемента и других видов минеральных вяжущих), на основе которых изготавливают разнообразные строительные материалы и изделия; конструкционные — для несущих и ограждающих конструкций, теплоизоляционные, гидроизоляционные, кровельные, акустические, конструкционно-отделочные и отделочные.
В соответствии с видом вяжущего, его специфическими свойствами определяются и рациональные области применения для производства строительных материалов и изделий.
Вяжущие вещества применяют, как правило, в смеси с заполнителем: мелким (строительные растворы) или крупным и мелким (бетон).
54
Бетон был первым искусственным конструкционным строительным материалом, он известен еще древним римлянам, которые использовали его при строительстве арок и сводов, при возведении триумфальных арок, грандиозных инженерных сооружений. Знаменитый
римский Пантеон был перекрыт бетонным куполом диаметром 42,7 м.
В качестве вяжущих материалов применяли глину, гипс, известь, асфальт. С падением Римской империи использование бетона прекратилось, а возобновилось только в XVIII в. в Западной Европе и расширялось по мере роста производства цементов.
На протяжении многих тысячелетий свойства применяемых строительных материалов не давали возможность конструировать элементы,
подвергающиеся изгибающим и растягивающим усилиям.
И лишь в XX в. в строительство был широко внедрен материал,
обладающий высокими прочностными показателями при изгибе и растяжении. Им стал железобетон.
Бетон и железобетон — основные конструкционные материалы
современной архитектуры. История их создания и совершенствования,
методов строительства иллюстрирует развитие новых архитектурных
форм, новых стилевых и композиционных решений.
Начало широкого применения железобетона связывают с именами французов Ж. Монье (1849 г.) и Ж. Лямбо (1855 г.). Но не стоит
присваивать заслугу изобретения железобетона только им. Они лишь
получили патент на то, что формировалось сотнями лет у разных
народов и было безусловным достижением прогресса строительных
материалов и в особенности результатом повторного «открытия» бетона в конце XVIII в., начала получения искусственных вяжущих веществ в начале XIX в. и повсеместного использования в строительстве чугуна и железа. Вслед за глиняными (470 г. до н. э.) и мраморными (437 г. до н. э.) прототипами железобетона появились металлические стяжки, противоборствующие распору арочных и сводчатых
покрытий. Купола римского Собора Св. Петра (XVI в.) и лондонского
Собора Св. Павла (XVII–XVIII вв.) одинаково связаны замкнутой растянутой цепью, заделанной в кладку у оснований.
В настоящее время железобетон — наиболее широко применяемый конструкционный строительный композиционный (армированный) материал. Стальная арматура, монолитно соединенная с бетоном,
55
воспринимает основную нагрузку при работе железобетонного элемента на растяжение. Это не только повышает механическую прочность
конструкции, но и позволяет изготавливать крупноразмерные элементы
сборных конструкций, которые можно легко транспортировать и монтировать. Важно и то, что бетон и сталь обладают примерно одинаковыми коэффициентами линейного расширения, благодаря чему обеспечивается долговечная эксплуатация железобетонных конструкций в
жестких режимах работы.
5.2. Железобетон и эстетика архитектурных форм
В технике строительства заметную роль железобетон начал играть
в конце XIX в. Его одновременно стали повсеместно использовать в
России, странах Западной Европы и Америке. Первые железобетонные
строительные конструкции в России относятся к 1885 г. В 1896 г. на
Нижегородской ярмарке был сооружен железобетонный пешеходный
мост пролетом 45 м, а спустя 5 лет только на одной железнодорожной
линии Витебск — Жлобин было построено 27 железобетонных мостов
и путепроводов.
Начиная со второй половины XIX в. все последующие совершенствования железобетона как универсального конструкционного материала с управляемыми свойствами целиком связаны с прогрессом
строительной науки и техники.
Несмотря на определенные недостатки железобетона как конструкционного материала, он получил широкое распространение благодаря превосходным и к тому же управляемым свойствам, технологичности и др., а также широкой возможности создания на его основе
разнообразных архитектурных форм.
Создание новых строительных материалов вызвало изменение традиционных архитектурных форм, но использование железобетона для
новых каркасных конструкций дает возможность возводить самые разнообразные формы различных размеров. Применение предварительного
напряжения арматуры позволило снизить массу железобетонных конструкций, повысить их жесткость, трещиностойкость и другие эксплуатационные свойства. Архитектурные железобетонные конструкции стали
не только более долговечными, но и изящными, «легкими», сохраняя при
56
этом характерную для бетонных сооружений статичность и монументальность. С другой стороны, сам бетон исключительно пластичный,
скорее скульптурный, чем конструкционный материал. Однако его пластические возможности в архитектуре все-таки следует рассматривать
лишь в связи с конструктивной схемой использования.
Сборный железобетон — основа современного индустриального
строительства. Главное преимущество сборного железобетона перед
монолитным заключается в существенном повышении производительности труда и качества строительства за счет применения крупноразмерных изделий и элементов конструкций полной заводской готовности. Особенно эффективно использование сборного железобетона при
минимальном количестве типоразмеров изделий, большом объеме их
производства.
В СССР за короткий срок была создана крупная отрасль промышленности, сотни заводов сборного железобетона, что позволило поставить строительство на индустриальные рельсы, в значительной мере
решить жилищную проблему. В настоящее время сборный железобетон
составляет около 65 % общего количества бетона. Применение сборных
железобетонных конструкций дало возможность довести степень сборности в жилищном строительстве до 80...85 %, а в промышленном —
до 60 %.
Однако следует учитывать, что сборное строительство в значительной мере ограничивает архитектурное разнообразие, снижает эстетику застройки. Необходимо строго следить за тем, чтобы типоразмеры
одноименных сборных железобетонных изделий для строительства
обеспечивали многовариантность компоновки из них зданий разнообразных планировочных и архитектурно-художественных решений.
Пластические свойства бетона как материала эффективно проявляются в монолитном железобетоне. Его применяют в зданиях и сооружениях, трудно поддающихся членению на отдельные стандартные
элементы, при большом количестве типоразмеров и малой повторяемости изделий и элементов конструкций и особенно больших нагрузках
(например, в гидротехнических, транспортных и других сооружениях),
на уникальных объектах (реакторы атомных электростанций) и в многоэтажном жилищном строительстве.
57
Строительство зданий из монолитного железобетона значительно
дороже и требует более высокого уровня технологической дисциплины.
Однако эти трудности вполне оправданы, так как здания и сооружения
из монолитного железобетона уникальны и неповторимы. Умение архитектора способно поднимать их до уровня произведения искусства.
В определенной мере эти трудности преодолеваются при использовании в строительстве сборно-монолитного железобетона, сочетающего индустриальность сборных и конструктивные преимущества монолитных систем.
Архитектурное освоение железобетона только начинается. Оно
достигло талантливого слияния формы, конструкции и эстетического
восприятия пока лишь в отдельных уникальных сооружениях. Можно
надеяться, что будущие архитекторы, обладая инженерными и конструкторскими знаниями и эстетически развитым вкусом будут использовать его для создания оригинальных сооружений, в которых освоение
железобетона достигло бы своей зрелости.
5.3. Роль минеральных вяжущих материалов
в эстетическом оформлении зданий и сооружений
Эстетические свойства строительных материалов из искусственных вяжущих материалов различны и могут применяться с оглядкой на
определенные факторы, такие как архитектурная колоритность, технологическая специфика производства, условия эксплуатации. Если архитектурные каркасы во многом определяют форму железобетонных элементов и сооружения в целом, то бетон, его состав, метод обработки,
опалубка определяют эстетику поверхности. В железобетонных конструкциях лицевые поверхности безраздельно принадлежат именно бетону, скрывающему главный конструктивно работающий элемент —
арматуру. Бетон едва ли не самый многообразный и пластичный материал по своей структуре, фактуре и цвету. Его пластические возможности играют большую роль в несущих, ограждающих, солнцезащитных
и других элементах. Здесь, по сути дела, возникает возможность скульптурной трактовки бетона.
Декоративные возможности бетона всегда были объектом изучения крупнейших мастеров архитектуры. Уже в эпоху модерна его пластические свойства широко использовались для создания различных
58
структур поверхности, в том числе декоративной. Эстетические возможности бетона и железобетона могут быть расширены за счет решений по цвету, фактуре и текстуре материала. В свою очередь, управлять
цветом и фактурой можно следующими способами:
использованием различных цветовых сочетаний цемента и за-
полнителя;
варьированием соотношения цемента и заполнителя;
подбором гранулометрии заполнителя;
применением различных технологических приемов нанесения и
последующей обработки отделочных слоев.
Из опыта отечественного строительства и зарубежной практики
известно, что декоративными и долговечными являются цветные растворы и особенно бетоны. Последние обладают разнообразной расцветкой и фактурой, а также способностью легко принимать необходимую форму при изготовлении деталей любой сложности. Большое достоинство декоративных бетонов заключается также в том, что они могут быть использованы для индустриальной отделки изделий. Каждый
архитектор должен располагать набором цветовых решений и видов
декоративных фактур для оформления типовых зданий в зависимости
от их назначения и условий застройки. В свою очередь, заводыизготовители должны иметь специальные рекомендации (в виде таблиц, колерных книжек и т.д.) по подбору цветов и соотношений основных компонентов бетонной смеси.
Цветность декоративных бетонов может создаваться различными
способами, чаще всего введением цветной составляющей — окрашенного заполнителя, цветного цемента или того и другого вместе.
Наиболее эффективно использование цветного цемента. Несмотря
на то, что удельный расход последнего в составе фактурного слоя относительно мал, цветность, создаваемая тонкой пленкой вяжущего по поверхности и в промежутках между зернами заполнителя, оказывается
достаточно интенсивной, особенно при использовании бетонных или
прозрачных каменных пород.
Белые и цветные портландцементы весьма интересны с точки зрения достижения долговечного декоративного эффекта поверхности бетонных и железобетонных изделий. По степени белизны белый цемент
59
подразделяется на три сорта: БЦ-1, БЦ-2, БЦ-3. Эталоном белизны является сернокислый барий (BaSO4), имеющий коэффициент отражения
не менее 96,3.
Совместным помолом клинкера белого цемента с минеральными
красителями (охрой, сажей, ультрамарином и др.), отличающимися
свето- и щелочеустойчивостью, получают цветные цементы. Цветные
цементы высоких марок и декоративного качества изготавливают введением окрашивающих оксидов металлов (хрома, марганца, кобальта и
др.) в процессе приготовления сырьевой массы.
Поскольку при гидратации цементных минералов имеет место образование на поверхности цементных зерен мелкозернистой гелевидной фазы и субмикрокристаллических частиц гидросоединений, происходит увеличение разнонаправленности отраженных от этой поверхности световых лучей, что, как известно из оптики, ведет к посветлению
материала. Это явление особенно заметно на алитовых высокоалюминатных цементах, где сохранение окраски обеспечивается в основном
за счет остаточных не гидратированных или неглубоко гидратированных зерен менее активного белита.
Повышение цветоустойчивости клинкерных цементов может быть
достигнуто правильным подбором их минералогического состава, а
также условий последующего твердения и эксплуатации изготовленных
на основе этих цементов изделий. Повышения цветоустойчивости затвердевшего цемента можно достигнуть введением при помоле клинкера небольших количеств (0,05...3 %) соответствующих по цвету щелочестойких пигментов. Мелкозернистые частицы таких пигментов, адсорбируясь на поверхности цементных зерен, вызывают окрашивание
пленки гидратных продуктов и тем самым способствуют стабилизации
цвета затвердевшего цемента.
Если требуются определенные эстетические свойства внешней поверхности, то применяются разнообразные сочетания компонентов бетона различных цветов: сочетание цветного заполнителя и цемента (белого или серого) или цветного цемента с цветным заполнителем. Также
всегда стремятся к возможности максимального «выхода» зерен заполнителя на поверхность бетона, что обычно достигается определенным
подбором состава смеси.
60
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]