Стеклянные небоскребы - большая экологическая ошибка

Стекло всегда было малоподходящим материалом для строительства больших зданий из-за того, что оно осложняет поддержание требуемой температуры в помещении и создает массу световых бликов

Мэр Нью-Йорка Билл Де Блазио высказался, что небоскребы из стекла и стали «больше не должны иметь места в нашем городе и на нашей Земле», что их архитектура способствует глобальному потеплению. Он настаивает на ограничении строительства стеклянных высотных зданий.

Стекло всегда было малоподходящим материалом для строительства больших зданий из-за того, что оно осложняет поддержание требуемой температуры в помещении и создает массу световых бликов. Фактически, использование полностью застекленных экстерьеров стало возможным только благодаря достижениям в технологиях кондиционирования воздуха и доступу к дешевой энергии, появившейся в середине 20-го века. А исследования показывают, что в среднем выбросы углерода при кондиционировании офисов на 60% выше, чем при использовании естественной или механической вентиляции.

Из существующих исследований в области архитектуры с использованием в строительстве стекла на протяжении всей истории, прежде всего ясно одно: если бы архитекторы уделили больше внимания проблемам строительства из стекла, можно было бы избежать огромного ущерба окружающей среде, несущего современными стеклянными небоскребами.

Жара и блики

Здание Секретариата Организации Объединенных Наций в Нью-Йорке, построенное между 1947 и 1952 годами, было самым ранним примером полностью кондиционированной башни со стеклянной навесной стеной, за которой вскоре последовал Левер Хаус на Парк-авеню. Кондиционер позволил классическому стеклянному небоскребу стать моделью для офисных зданий в городах по всему миру - даже в таких жарких местах, как Дубай и Сидней.

Тем не менее, еще в 19 веке садоводы, например, в Европе хорошо понимали, как трудно поддерживать стабильную температуру внутри стеклянных конструкций - огромных теплицах. Они создавали жаркую среду, необходимую для поддержания жизнедеятельности экзотических растений, и применяли для этого большой набор технических решений.

Ранние системы центрального отопления, которые использовали пар или горячую воду, помогали поддерживать атмосферу в помещении горячей и влажной. Стекло покрывали теплоизоляцией на ночь, чтобы сохранить тепло, или оно использовалось только на южной стороне в комбинации с хорошо теплоизолированными стенами.

Хрустальный дворец

Когда стеклянные конструкции были превращены в помещения для обитания человека, новой задачей стало поддержание внутренней среды, наоборот, достаточно прохладной. Предотвращение перегрева в стеклянных зданиях оказалось чрезвычайной сложной задачей - даже в умеренном климате, например, Великобритании. Хрустальный дворец в Гайд-парке - временный павильон, построенный для размещения Великой выставки произведений промышленности всех народов в 1851 году, стал тому примером.

Хрустальный дворец был первым масштабным примером стеклянной конструкции, разработанной специально для пребывания в нем людей. Он был спроектирован Джозефом Пакстоном, главным садовником в поместье герцога Девонширского в Чатсворте, опиравшимся на свой опыт строительства теплиц с деревянным каркасом.

Хотя это в то время было признано рискованной идеей, организаторы решили разместить выставку внутри гигантской теплицы, в отсутствие более практичной альтернативы. Благодаря своей модульной конструкции и сборочным единицам, Хрустальный дворец мог быть собран менее чем за десять месяцев, что идеально подходило для соблюдения сжатых сроков строительства.

Чтобы решить проблему перегрева и негативного воздействия на экспонаты от слишком большого количества солнечного света, Пакстон применил некоторые из немногих доступных на тот момент методов охлаждения: затенение, естественную вентиляцию и удаление некоторых секций стекла целиком. Внутри стены здания было установлено несколько сотен больших жалюзи, которые приходилось обслуживающему персоналу настраивать вручную по несколько раз в день.

Несмотря на предпринятые мероприятия, летом 1851 года перегрев стал основной проблемой и был предметом частых публикаций в ежедневных выпусках газет. Анализ данных, полученных в Хрустальном дворце в период с мая по октябрь 1851 года, показал, что температура в помещении была крайне неустойчивой. Здание обостряло, а не сглаживало пиковые летние температуры окружающей среды.

Эти проблемы заставили организаторов временно убрать большие участки остекления. Эту процедуру повторяли несколько раз, прежде чем части остекления были навсегда заменены шторами из холста, которые можно было открывать и закрывать в зависимости от того, насколько жарким было солнце. Когда Хрустальный дворец стал использоваться, как популярный парк отдыха на окраине Лондона, эти проблемы не исчезли, несмотря на изменения в дизайне конструкции, которые были направлены на улучшение вентиляции.

Чикагское стекло

Эти трудности не смутили застройщиков Чикаго, занимавшихся возведением первого поколения офисных зданий с высокой степенью остекления в период 1880-х и 1890-х годов. Знаменитые разработки влиятельного архитектора Людвига Мис ван дер Роэ, такие как Коронный Зал (1950-56) или апартаменты на Лейк Шор Драйв (1949), также были спроектированы без учета использования кондиционера. Вместо этого эти конструкции в основном полагались на естественную вентиляцию, а летом их затеняли для достижения умеренных температур в помещении.

В Коронном Зале каждый отсек стеклянной стены был оборудован металлическими клапанами, которые необходимо было вручную отрегулировать для создания перекрестной вентиляции. Жалюзи должны были предотвратить блики и уменьшить прирост тепла. Но все же эти методы не могли обеспечить современных стандартов комфорта. Эти здания, как и многие другие с аналогичными характеристиками, в конечном итоге были оснащены кондиционерами.

Тем не менее, стоит отметить, что ранние образцы стеклянной архитектуры не были предназначены для создания воздухонепроницаемых, климатически контролируемых пространств. Архитекторы должны были признать, что температура в помещении будет меняться в зависимости от погоды на улице, и люди, которые использовали здания, думали о том, чтобы одеться соответствующим образом. В некотором смысле, эта среда имела больше общего с крытыми галереями и рынками викторианской эпохи, чем со стеклянными небоскребами XXI века.

Осознание проблем изменения климата

Реальность такова, что очевидные недостатки стеклянных зданий редко привлекают внимание, которое они несомненно заслуживают. Некоторые ранние критики высказывали возражения. Возможно, самым откровенным был швейцарский архитектор Ле Корбюзье, который в конце 1940-х годов атаковал проект Секретариата ООН, утверждая, что его большие и незащищенные стеклянные поверхности были неподходящими для климата Нью-Йорка.

Но слишком часто историки и архитекторы сосредотачиваются только на эстетических качествах стеклянной архитектуры. Хрустальный дворец, в частности, изображался как древняя икона зарождающейся архитектуры из стекла и стали. На самом деле, большая часть стекла в итоге была покрыта холстом, чтобы блокировать интенсивный солнечный свет и тепло. Точно так же гладкие стеклянные фасады ранних стеклянных башен Чикаго были испорчены открытыми окнами и жалюзи.

Необходимо по-новому взглянуть на городскую архитектуру с точки зрения экологического реализма. Для того чтобы претензия де Блазио о более чувствительной к климату архитектуре послужила серьезным изменениям, будущие архитекторы и инженеры должны обладать глубокими знаниями материалов - особенно стекла.

Источник: Glass skyscrapers: a great environmental folly that could have been avoided