Кисамедин
Г.М. -
академический профессор по направлению «Архитектура жилых и общественных
зданий» КазГАСА.
УДК 728
УГЛЕРОДНАЯ АРХИТЕКТУРА
Статья посвящена
открытию углеродной нанотрубки, которое
положило начало новому поколению сверхпрочных
и легких строительных материалов, которые в свою очередь произвели настоящую революцию в архитектуре.
Углерод под воздействием высокой температуры и давления
в недрах земли сжимается и образует кристалл алмаз, который является самым прочным
природным материалом на земле, но в основном, большая часть
углерода существует на планете в форме
графита. До открытия нанотрубки считали, что
графит и алмаз это были две и
единственные формы существования
чистого углерода на планете, но недавно была найдена еще одна форма в
виде микроскопической пластинки графита, свернутой в цилиндр в виде
трубки. Атом углерода соединенный с
тремя соседними атомами образуется
новый микроскопический пласт, который,
в определенных условиях, способен
сворачиваться в бесшовный цилиндр, в упругое и прочное соединение – нанотрубку.
Модель нанотрубки в «объятиях» атома «восьмерки»
– материала соединения.
Сталь, керамика, пластик и другие материалы соединенные или укрепленные нанотрубкой, образуют новое поколение строительных материалов, обладающих поистине фантастическими свойствами. При создании определенных условий углерод способен самостоятельно формироваться и даже восстанавливаться в цилиндрические трубки, так что его даже не надо производить, возможно, что углерод способен создать не только невероятно прочное соединение, но и вечно восстанавливающийся материал, кроме того, нанотрубка может принимать любую форму. Нанотрубка углерода уже произвела революцию в архитектуре. Нанотехнология в архитектуре откроет человечеству новый мир, отличный от всего предшествующего. Углеродная архитектура, наконец, освободится от традиционного представления обитания человека в пространстве прямого угла, она потребует иных подходов, для нее будут характерны такие понятия как виртуальность, текучесть, интерактивность, параметрический дизайн, из которого исходит новый
стиль параметризм, рожденный от цифровых методов анимации. Архитектура пойдет по
пути преобразования геометрии, создания
цепочных структур, биологических форм, текучих интерактивных пространств. Нанотехнологические
архитектурные формы и традиционные до нанотехнологические геометрические формы архитектуры, будут
представлять две культурные эры человеческого обитания на планете, и то, что стало
возможным в строительстве XXI века, родилось только под влиянием большой науки. Они
практичны и очень красивы, в них закодирован один из важнейших творческих
потенциалов нанотехнологии, и ранее на такое
человек никогда не посягал. Поразительным
свойством обладает материал ограждающих конструкций церкви Dives in Misericordia («Щедрый в
милосердии») в Риме, которое заключается в способности самоочищаться, без
вмешательства человека. Все до
нанотехнологические здания ветшают,
старятся под воздействием окружающей среды. Памятники разрушаются, они
исчезают, и их надо сохранять,
консервировать, реставрировать, а здания, где мы живем и работаем надо
постоянно ремонтировать. Церковь
Centro Technico di Gruppo, возведенная
в 2003 году итальянской
строительной компанией по проекту американского дизайнера Ричарда
Мейера, демонстрирует новые
технологии в панелях стен, и как,
выражается сам автор, сохраняет божественную
чистоту. Специалисты использовали цемент, изготовленный ими по новой технологии
- TX Active®, в его состав входят наночастицы
диоксида титана (TiO2). Ослепительную белизну
церкви Dives in Misericordia в Риме обеспечивают наночастицы диоксида титана. Благодаря
фотокатализу поверхность материала может
сама собой очищаться, как только солнечные лучи касаются стен здания, диоксид
титана, входящий в их состав, действует как катализатор и ускоряет химическую
реакцию. Загрязнения самой различной природы — бактерии, споры бактерий,
плесень, которыми покрыты стены любого здания, просто разлагаются на воду,
кислород и соли, а цемент с наночастицами сам себя моет. Церковь, построенная из белого бетона и стекла буквально
«светится», на фоне окружающих традиционных
построек 1970-х годов. Новые строительные материалы помогли воплотить в жизнь
замысел Ричарда Мейера, где свет является средством, с помощью которого мы
способны испытывать то, что называется божественным. Нанотрубки диоксида титана использованы в бетонных плитах памятника
жертвам холокоста в Берлине, в стеклянном куполе Большого национального театра
в Пекине (архитектор Поль Андрё), который покрыт самоочищающейся плёнкой, и в других сооружениях. Стеклянная поверхность
купола Большого национального театра в Пекине всегда прозрачна, так как покрыта
тонкой плёнкой из диоксида титана катализатора TiO2, благодаря которому под действием фотокатализа купол
самоочищается. Культурно-развлекательный центр в
Астане «Хан Шатыр» имеет покрытие из прозрачного пластика, благодаря которому
внутри здания всегда одинаковая температура, дневное освещение, а поверхность
постоянно чистая. Чтобы охладить здание летом, конструкторы предусмотрели
специальную пленку, которая скроет прозрачные своды в жару. «Хан шатыр»
является современной интерпретацией архитектуры мобильного,
передвижного жилища – юрт, шатров, пологов кочевого народа казахов, но уже в
стационарном виде. Вантовое покрытие Ханского Шатра состоит из множества тонких
тросов и мелкой сетки, покрытых сверхлегким полотном – новым уникальным материалом
фторполимером ETFE, пропускающим свет и защищающим внутреннее пространство от жары и холода.
«Водный куб» -
олимпийский объект – бассейн, где ограждающим материалом конструкций является
наноматериал, который можно назвать тканью,
пленкой, пластиком и он тоже состоит из
молекулярного соединения флуороэтилена – прочного, легкого, прозрачного
полимера, который может выдержать большие нагрузки, не горит и не дымит, при
соприкосновении с огнем в нем просто образовывается дыра. Их площадь от 1 до 70
м2, они независимы друг от друга и если один пузырь повреждается – остальные
смогут поддерживать здание в работоспособном состоянии. Их внутреннее
пространство наполнено воздухом. Авторы
стадиона, известные архитекторы Пьер де Мюрон и Жак Герцог (Herzog & de
Meuron), которые создали образ птичьего гнезда посредством прочного и легкого углеродного металлического каркаса, на который закрепили трибуны и лестницы. Несущие
структуры опираются друг на друга и сплетаются, делая конструкцию похожей на
гигантское птичье гнездо. Внутренние поверхности конструкции покрыли пластиком
этилтетрафлюорэтиленом. Благодаря
переплетённой структуре основных элементов сооружения, все пространство
стадиона полностью проветривается, а трава на поле освещается солнечным светом.
Холл представляет собой нечто вроде пассажа, находящегося под каркасом,
фактически на пешеходной части улицы, с расположенными на ней ресторанами и
магазинами. Архитектура олимпийского
стадиона в Пекине открыта и прозрачна, а образ уникален, что совсем недавно в
архитектуре было бы не достижимо.ё
Литература.
1. archfacade.ru›2009/02/birds-nest-beijing.html
2. nanotuber.ru