 Мы не обычно не думаем так много о стекле и о том, из чего оно состоит. И все же высокотехнологичное и высокопрочное остекление, которое охватывает сегодняшние сверхвысокие здания, такие, как небоскребы более 1200 футов вроде One World Trade Center и Бурдж-Халифа, в Дубае, являются такими же важными для эффективности зданий, как сталь и бетон внутри них,
Когда дело доходит до небоскребов, главной проблемой является ветер. Ближе к земле, ветер рассеивается деревьями, холмами и другими зданиями. Но когда здание доходит до высоты небоскреба - выше так называемых граничных слоев, то эти препятствия отпадут. Башня будет полностью подвергаться беспрепятственной силе ветра. И здание будет обдуваться как спереди, так и сзади: ветер, который ударяет на стекло и ветер, который разворачивается в сторону, создают вихри низкого давления. И эти всасывающие силы может быть даже сильнее, чем лобовое давление.
И чем выше вы поднимаетесь, тем более сложными становятся эффекты от ветра. Это давление и всасывание могут путешествовать вниз по башне от высоких скоростей ветра на вершине, и это может привести к высоким силам в различных местах на башне даже у основания.
Еще одними важными факторами являются свет и тепло. Высотные здания, из-за их огромной внутренней массы тепла, как правило, нуждаются в постоянном кондиционировании, даже зимой. Кондиционер является самым большим потребителем энергии в небоскребе. Сверхвысокие здания представляют собой уникальную проблему. Они не только имеют высокую внутреннюю массу тепла, но и очень большую доля их общего размера высоко над своими соседями, так что у них нет способа заблокировать солнечный свет. Также не помогает и тот факт, что в эти дни, большинство из них, как правило, расположены в пустынных и субтропических регионах, таких как Персидский залив и Юго-Восточная Азия.
Чтобы сделать вещи еще более сложным, большинство сверхвысоких зданий почти полностью покрыты стеклом для обеспечения максимального панорамного вида. И это не совсем эстетический выбор: стекло является более дешевым, чем кирпичная кладка и сталь, а весит оно значительно меньше. Это один из дешевых строительных компонентов, который не только хорошо выглядит, но и хорошо держится.
Проблема в том, что стекло такого размера должно быть невероятно прочным, чтобы выдерживать высокие ветровые нагрузки, и оно должно быть разработано таким образом, чтобы компенсировать огромное количество света, которое оно пропускает.
Два десятилетия назад, многие из этих проблем были бы непреодолимыми - технологии просто не было. Но многое произошло за прошедшие годы. Первые продвижение вперед заключались в производстве самого стекла. До недавнего времени, архитекторы имели ограничения по размеру стекла.
Но благодаря достижениям в так называемом производстве плоского стекла, в котором расплавленное стекло выливают на слой жидкого олова, а затем медленно охлаждают, производители могут в настоящее время производят оконные стекла толщиной в несколько метров. За последние десять лет производители начали создавать все большие куски стекла. В настоящее время они могут сделать стекло шириной в шесть метров, если не больше.
Сырое или отжигаемое стекло помещают в печь, а затем быстро охлаждают в процессе, называемом усилением тепла, после чего производители или изготовители применять слои металлических покрытий для достижения различных качеств производительности. Такие покрытия применяются в слоях нанометровой толщины, таких как одна тысячная человеческого волоса, часто наложенные друг на друга по заказу «на рецепт», предназначенной для удовлетворения уникальных потребностей здания. Например, клиент, возможно, захочет стекло, который пропускает максимум света, но минимум тепла.
Наконец, для небоскребов, осколки стекла будут сокращены и сламинированы вместе или сконфигурированы с долей дюйма воздуха между ними. Такой метод известен как двойное остекление. Для максимальной прочности, многие башни требует тройного остекления, с ламинированной парой стеклянных стекол и другим слоем более тонкого стекла.
В результате стекло превращается в высокотехнологичный барьер, имеющий толщину почти в дюйм: достаточно прочное, чтобы противостоять ветрам ураганной силы и отражающим большую часть тепла Аравийской пустыни, и при этом безупречно чистым на вид.
|
