Архитектура из «гипюра»

Музей цивилизаций Европы и Средиземноморья – MUCEM © Lisa icciotti

Паскаль Пине / Pascal Pinet
бизнес-инженер направления Ductal^® компании LafargeHolcim

Archi.ru: 

– Что такое Ductal^® и зачем он архитектору?

Паскаль Пине:

– Ductal^®, или UHPC (ultra high performance concrete), – это сверхвысокопрочный дисперсно-армированный бетон, обладающий высокой прочностью на сжатие. Самое ценное в Ductal^® для архитекторов – сочетание феноменальных конструктивных и декоративных качеств. Финишная отделка этому материалу не требуется: его внешняя красота и так безусловна. Элементы из Ductal^® производятся на заводе, это гарантирует высокое качество монтажных и строительных работ. Для улучшения конструктивных свойств и исключения армирования в Ductal^® используется фибра. Она бывает трёх видов: стальная, полимерная и стекло-пластиковая. Стальная фибра применяется для создания и усиления различных инженерных конструкций.

Ductal® производится в двух премиксах: сером и белом. Когда мы применяем белый премикс (например, в фасадных панелях), то использование металлической фибры может привести к образованию пятен ржавчины на поверхности. Поэтому для белых фасадов применяется фибра из нержавеющей стали. Стекло-пластиковая фибра применяется при производстве панелей методом напыления на опалубку.

– На рынке много видов фибробетона – в чем отличие Ductal®?

– Хороший вопрос. Фибробетон – это не то же самое, что UHPC (Ultra High Performance Concrete). Эти виды бетона принципиально отличаются. Бетонная матрица совсем разная. Все дело в плотности упаковки матрицы, которая в Ductal® очень высокая, а в обычном бетоне присутствуют довольно крупные поры. Благодаря этому Ductal® имеет очень высокую водонепроницаемость, прочность и гладкость поверхности. Максимальный класс прочности общестроительного бетона – В80. Архитектурный Ductal® имеет минимальную прочность В100, а Ductal® для инженерных сооружений достигает прочности В150 и выше. Это колоссальная прочность, сравнимая с металлом. Со временем поверхности обычного фибробетона теряют свои свойства и внешний вид, а к Ductal® это не относится.

– Насколько долговечны здания из Ductal®?

– Первая постройка из Ductal® появилась в Мадриде в 1990-х. Материал придуман давно, но активно применяться стал только 10 лет назад. Когда материал был изобретен, в лабораторных условиях у него была феноменальная прочность – до 500 МПа. Сейчас это 130-250 МПа, что значительно выше прочности обычного бетона, то есть Ductal® гораздо более долговечный материал.

– Насколько я понимаю, Ductal® открыл перед архитекторами новые выразительные возможности. Поговорим о конкретных зданиях.

– Да, это действительно так. И мы сами до конца не знаем всех вариантов того, как могут выглядеть элементы из Ductal®, поэтому заинтересованы в совместной работе с архитекторами. Но то, что уже построено – многообещающе. Наиболее известные из реализованных проектов: Mucem – Музей Цивилизаций в Марселе, Jean Bouin Stadium – стадион Жана Буэн в Париже архитектора Руди Ричотти. Сейчас строится железнодорожная станция TGV в Монпелье с элементами сборной кровли из белого Ductal®. По проекту Жана Нувеля в Марселе возводят башню с фасадными элементами из Ductal®. Вскоре в Нью-Йорке появится здание из Ductal® по проекту Ренцо Пьяно.

Музей цивилизаций Европы и Средиземноморья - MUCEM © Julie Nicolas/LeMoniteur.fr

– Кружевной фасад Mucem – Музея цивилизаций в Марселе – нечто уникальное. Никогда не видела, чтобы бетон выглядел как женское белье. Разве что считать предшественником дом Андрея Бурова на Тверской стиле ар деко... Как устроено кружево из Ductal®?

– Сетка фасада с толщиной «нити» 10 см состоит из панелей 6 х 3 м. Они имеют не только декоративное, но и конструктивное значение. Панель опирается на плиту фундамента, а вторая панель встает на первую. Между ними и внутренним фасадом из колонн (тоже из UHPC) есть пространство. И в этом пространстве на арматурных канатах подвешены два пешеходных моста из нашего материла. Таким образом Ductal® в Mucem обеспечивает одновременно эстетическое и конструктивное решение.

Эти фасадные панели и приспособления для их монтажа на верхний уровень были изготовлены на заводе. В сборе конструкции всё механизировано, быстро и удобно. На объекте использовано четыре типа панелей из Ductal®. По проекту каждую панель поворачивали на 180 градусов по вертикали и горизонтали, таким образом мы получили 16 разных комбинаций узоров. Рисунок панелей создавал Руди Ричотти, а варианты их стыковки подбирал дизайнер, так чтобы края одного узора совпадали с краями другого универсальным образом. Получилась своего рода инженерно-художественная игра.

Этот же дизайнер помогал прорисовывать узор и стыковочные элементы для стадиона Жан Буэн. Если Mucem создавался как новый объект, где Ductal® был изначально заложен в проекте в виде архитектурного и инженерного решения, то со стадионом было иначе. Архитектурная оболочка из Ductal® на стадионе Жан Буэн выглядит как новый элегантный фасад на старом здании. Этот регби-стадион 2012 года постройки был перекрыт металлическими фермами довольно грубой формы, а оболочка появилась позже.

Мы использовали тонкие панели толщиной 3-5 сантиметров и длиной 9 метров со вставками из стекла: три типа панелей для крыши и два – для фасада. Соединения деталей продуманы так, чтобы обеспечить отвод воды с кровли. У нас не было необходимости отводить воду с боковых фасадов, поэтому мы сделали линии более обтекаемыми и плавными. Узор выглядит как ветви деревьев. Обратите внимание: рядом находится известный футбольный стадион 1970-х годов постройки – Parc des Princes stadium. На нем в своё время возникла необходимость защитить трибуны от осадков и фактически построить здание на здании, что было одновременно сложно и долго, а крыша все равно будет требовать обслуживания впоследствии. Для кровли из UHPC не требуется дополнительная гидроизоляция: ни алюминиевые оболочки, битумные покрытия или другие решения.

Развитием темы применения Ductal® для объектов гражданского строительства можно считать станцию в Монпелье (Monpellier). Кровля станции в Монпелье (Montpellier TGV station) собрана из бетонных элементов длиной 18 м и толщиной всего 4 см (лишь ребро жесткости доходит до 30 см). Этот легкий купол из Ductal® является и конструкцией, и декорацией.Если архитектурные панели стадиона Жана Буэн опирались на фермы, то кровля станции в Монпелье – самонесущая. А декоративные отверстия в куполе кровли заполнены стеклом, оно было заформовано в детали на заводе. В данных элементах использован белый премикс и фибра из нержавеющей стали. Таким образом элементы кровли из UHPC могут быть самонесущими. Благодаря стойкости к различным средам, Ductal® может использоваться как кровельный материал, он не требует дополнительной защиты.

– Для создания архитектурного фасада здания Ductal® незаменим. Что еще может Ductal®?

– Хочу рассказать о здании фонда Луи Вюитон в Париже – Louis Vuitton Foundation архитектора Фрэнка Гери. Все наружные стены фонда сделаны из архитектурных белых панелей с уникальной геометрией. Когда дело дошло до их производства, мы использовали специальную вакуумную 3D-опалубку, технологию которой запатентовали. Программа самостоятельно задавала радиусы и форму опалубки, геометрию, после опалубка заполнялась Ductal®. Так получились уникальные изогнутые формы готового изделия. Эти белые гибкие стены несут знаменитые стеклянные паруса фонда Louis Vuitton.

– Ductal® подходит только для уникальных объектов?

– Многие во Франции и в Европе говорят: «Ну, ваш инновационный материал подходит для музеев и театров». Но это совершенно не так. Например, башня Жана Нувеля в Марселе – Jean Nouvel Marseillaise tower – офис риэлторской компании. Ductal® годится не только для «зданий-аристократов», но может быть и очень демократичным материалом. У нас есть типовые панели одинаковой формы и одинаковой толщины (15 мм), подходящие для стандартных конструкций.

– Расскажите о Башне Жана Нувеля подробнее. Это первое применение Ductal® в высотном строительстве?

– Высота здания около 140 метров. Для Франции это небоскреб. Зданию нужна защита от осадков, ветра и солнца. Различные элементы фасада этого небоскрёба выполнены из Ductal®, применение которого оправдано защитой от солнца и влаги. Жан Нувель придумал фасад многоцветным, и, хотя Ductal® можно окрашивать в массе, в данном случае ради замысла архитектора красили только поверхности. Детали фасада очень тонкие и при этом габаритные. Трудно поверить, что они отлиты из бетона.

– Насколько легко монтировать элементы из Ductal®? Имеет ли значение при их монтаже квалификация рабочих? На российских стройках она часто не очень высокая.

– О, рабочие и во Франции такие же. Для того чтобы минимизировать влияние человеческого фактора на строительном объекте, мы уделяем особое внимание разработке высокоточной опалубки. При производстве бетонных элементов на заводе все крепёжные элементы с высокой точностью заформовываются в изделие, что исключает ошибки при монтаже. Мы тратим больше времени и средств на металлоформу, но получаем идеальный результат при монтаже.

Вот, например, детский сад в Париже – La crèche Pierre Budin. Вся архитектурные панели выполнены из Ductal®. Все элементы уникальны, при этом стыкуются очень точно, так как сделаны на заводе. Стыки панелей практически не заметны. Каждый элемент имеет закладные крепёжные детали, в том числе резиновые уплотнители и утеплитель. Это существенно ускоряет монтажные работы.

Кстати, я обратил внимание, что в России строительные работы выполняются на высоком уровне.

– Расскажите о конструктивных свойствах Ductal®: стоит ли применять его во всех частях конструкции или где-то можно обойтись без него?

– Мост Республики в Монпелье – Monpellier Republic bridge, демонстрирует конструктивные свойства Ductal®: из него сделаны мостовые Т-образные балки длиной по 23 метра. Опоры моста также сделаны из UHPC. При этом плита настила моста выполнена из обычного бетона, так как нет технической необходимости делать из нашего сверхвысокопрочного дисперсно-армированного бетона все элементы. Ductal® имеет смысл использовать только там, где он дает преимущество.

Если сравнивать стоимость Ductal® с обычным бетоном, то он дороже, зато вам нужно в пять раз меньше материала для достижения конструктивной прочности. Из-за применения элементов, произведенных на заводе, монтаж, как правило, выполняется в пять раз быстрее. Качество строительства намного выше. Оптимизация процесса строительства с использованием Ductal® очевидна.