Современная архитектура характеризуется широким применением стекла, сочетанием стекла с различными материалами: бетоном, металлом, деревом, пластиком. Стеклянные элементы могут быть плоскими или изогнутыми, располагаться вертикально, наклонно, горизонтально. При этом используются бесцветные или окрашенные в различные цвета стекла. Для придания различных свойств остеклению могут использоваться стекла с покрытиями различного назначения (низкоэмиссионными, зеркальными, солнцеотражающими, декоративными, самоочищающимися, токопроводящими и т.д.), упрочненные стекла (закаленные, химически упрочненные), многослойные стекла (ударостойкие, пулестойкие, огнестойкие, взрывобезопасные, звукоизолирующие и т.д.), стеклопакеты, содержащие перечисленные виды стекол.

Новый вокзал в Самаре

Таким образом, стекло из прозрачного материала для заполнения оконных проемов становится конструкционным материалом, формирующим внешний вид и технические характеристики зданий и сооружений. Новые возможности изделий из стекла и новые области их применения требуют, соответственно, и новых подходов к проектированию остекления. Необходимо комплексное изучение всех эксплуатационных (климатических, строительных, бытовых и т.д.) факторов, действующих на остекление, и выбор таких конструкций остекления, которые оптимальным образом могут обеспечить выполнение всех требований, предъявляемых к нему.

В случае успешного выполнения этого предварительного анализа и профессионального проектирования остекления получаются лучшие образцы современной архитектуры – красивые, комфортные, безопасные здания и сооружения. Если этот этап выполнен некачественно, то остекление не выполняет свои функции и может разрушиться.

Стеклянный павильон – все несущие конструкции из стекла

Важно отметить, что стекло может использоваться не только, как прозрачная вставка в строительные конструкции, но и само обеспечивать механическую прочность их, как это показано на фотографии стеклянного павильона, где все вертикальные элементы стеклянные. Поэтому проектировать остекление должны только профессионалы в этой области, хорошо знающие свойства этого материала и его возможности.

Основой современного остекления является стеклопакет, представляющий собой пространственную конструкцию, показанную на рисунке. Применение в стеклопакете различного числа камер, разных видов стекол, дистанционных рамок, заполнения камер стеклопакета различными газами можно обеспечить соответствие стеклопакета самым разным требованиям. Некоторые, используемые в стеклопакетах виды стекла приведены в таблице.

Стеклопакет

Используемое стекло	Обозначение НД на применяемое стекло	Обозначение стекла (марки)
Листовое	ГОСТ 111	М 1 , М 2 , М 7
Узорчатое	ГОСТ 5533	Уз
Армированное	ГОСТ 7481	Ар
Армированное полированное	НД	Арп
Многослойное:
ударостойкое	ГОСТ Р 51136	А1, А2, А3
устойчивое к пробиванию	ГОСТ Р 51136	Б1, Б2, Б3
пулестойкое	ГОСТ Р 51136	В1, В2, В3а, В3, В4, В5а, В5, В6
безопасное для строительства	ГОСТ Р 51136	СМ1, СМ2, СМ3, СТ1, СТ2, СТ3
Окрашенное в массе	НД	Тс
Упрочненное:
химически упрочненное	НД	Ху
закаленное	НД	З
Солнцезащитное	НД	С
Энергосберегающее:
с твердым покрытием	НД	К
с мягким покрытием	НД	И

Огнестойкие армированные стекла

Каждый из применяемых видов стекла позволяет придать стеклопакету необходимые свойства. Например, использование в стеклопакетах огнестойких стекол позволяет обеспечить безопасность людей и материальных ценностей в случае пожара. Применение различных видов многослойных стекол позволяет повысить механическую прочность конструкций, обеспечить безопасность людей в случае выстрелов, взрывов, пожаров и взлома остекления. Кроме того, многослойное стекло обеспечивает безопасность людей в случае его разрушения, поскольку осколки стекла не разлетаются, а уде-живаются на месте. Возможно применение многослойных стекол для улучшения звукоизоляции остекления.

Для организации энергоэффективного остекления необходимо решить сложную и противоречивую задачу: одновременно свести к минимуму расходы на отопление, расходы на кондиционирование воздуха и расходы на освещение.

Пулестойкое стекло – защита от автомата Калашникова

При этом не надо забывать:

- Санитарно-гигиенические нормы – обеспечение нормальной температуры и естественной освещенности в помещении;

- Катастрофические ситуации – отключения отопления и электроэнергии;

- Террористические акты – безопасность людей и материальных ценностей.

Таким образом, надо проектировать остекление так, чтобы оно удовлетворяло всем требованиям нормативных документов и потребителей. Изменение потерь энергии в зависимости от типа остекления приведено в таблице.

Размещение	Ориентация	Потери энергии, КВт*ч	Сокращение потерь,%
Москва ст. окна	Юг	160,50
Москва	Север	275,70
Москва	Запад/Восток	230,70
Москва 4М-4К	Юг	36,42	77%
Москва	Север	153,16	44%
Москва	Запад/Восток	107,56	53%
Москва 4М-4И	Юг	53,03	67%
Москва	Север	131,37	52%
Москва	Запад/Восток	100,77	56%
Москва SSCC4-F4-K4	Юг	34,29	79%
Москва	Север	100,33	64%
Москва	Запад/Восток	74,53	68%

Как видно из этой таблицы, применение современного остекления позволяет существенно снизить затраты энергии независимо от стороны света, на которую выходят окна.

Экономический эффект применения стеклопакетного остекления приведен в таблице.

Тип остекления	Ориентация	Срок окупаемости, лет	Минимальный срок службы стеклопакета, лет	Экономический эффект применения, $/м 2
Стеклопакет 4М-4К	Юг	4,0	20	41,65
Стеклопакет 4М-4К	Север	4,1	20	41,00
Стеклопакет 4М-4К	Запад/Восток	4,0	20	41,25
Стеклопакет 4М-4И	Юг	5,5	20	32,67
Стеклопакет 4М-4И	Север	4,1	20	48,15
Стеклопакет 4М-4И	Запад/Восток	4,6	20	42,10
Стеклопакет SSCC4-F4-K4	Юг	8,5	20	30,54
Стеклопакет SSCC4-F4-K4	Север	6,1	20	51,19
Стеклопакет SSCC4-F4-K4	Запад/Восток	6,9	20	43,12

Как видно из этой таблицы, срок окупаемости стеклопакетов значительно меньше их срока службы, то есть их применение экономически оправдано. Доля стоимости остекления в конечной цене 1 м² жилой площади приведена в следующей таблице.

	Бюджетное финансирование	Долевое строительство
		Коммерческое жилье средней ценовой категории	Элитное жилье
Цена за 1 м 2 , долл. США	$327	$600	$2 000
Доля остекления в цене 1 м 2 , %
Традиционное остекление	0,49%	0,27%	0,08%
Стеклопакет 4М1-16Ar-4И	1,22%	0,67%	0,20%
Стеклопакет SSCC4-F4-K4	1,71%	0,93%	0,28%

Как видно из этой таблицы изменение стоимости остекления несущественно сказывается на цене жилой площади, оно практически не заметно для потребителей, хотя дает существенный эффект в экономии энергии и обеспечении комфорта.

ВЫВОДЫ:

1. При проектировании остекления необходимо учитывать:

- ориентацию окна по сторонам света;

- климатические факторы местности;

- назначение помещения;

- вероятность и возможные последствия катастроф и террористических актов.

2. Необходимо использовать различные стекла в разных ситуациях:

- низкоэмиссионные с твердым или мягким покрытием;

- солнцеотражающие;

- прозрачные или цветные;

- однослойные или многослойные;

- отожженные или закаленные.

3. Кроме технических необходимо учитывать экономические и социальные факторы.

А.Г. Чесноков ОАО «Институт Стекла»,
Испытательный центр «Стекло»