Бой стекла. Можно ли разбить фасад небоскреба?

2018-04-12 в 10:14, admin, рубрики: Блог компании Лахта центр, лахта центр, Научно-популярное, стекло, Урбанизм, фасады

Сегодня мы будем бить стекло. Что тут может быть интересного? А то, что это – фасадное стекло башни Лахта Центра, которое мы в одном из предыдущих постов сравнивали с каменной стеной. Интригует? Тогда – прошу за мной!

ПОЧЕМУ СТЕКЛО СРАВНИЛИ С КАМНЕМ?

Напомню предысторию.
Роль фасада в башне Лахта Центра играет стекло – холодногнутое, многослойное, термоупрочненное. Толщина листа – 41 мм. Материал выдерживает распределенную нагрузку 400 кгс/м2 – сравнимо с нормативными нагрузками на железобетонные плиты межэтажных перекрытий в домах некоторых типовых серий.

Один из первых стеклопакетов фасада башни Лахта Центра прибыл на площадку

Но у стекла есть слабое место: хрупкость. Справедливый вопрос – как оно выдерживает ударные нагрузки?

АНТИХРУПКОСТЬ

Конечно, при создании формулы стекла для столь специфических целей такие нагрузки учитывают, а затем проверяют натурными испытаниями. Вот и мы решили провести свой эксперимент – не очень научный, зато показательный. Дадим хороший бой нашему стеклу!

Конечно, атаковать с подручными предметами уже установленные стеклопакеты на башне никто не даст – даже с околонаучными целями. Некорпоративно это как-то.

Отправимся на завод производителя – у него есть образцы стекольных листов, полностью идентичные тем, что пошли на фасады башни. Благо – это недалеко: Gartner локализовал производство, открыв завод в Петербурге.

РАУНД ПЕРВЫЙ. НЕЧЕСТНЫЙ

Все готово. Стекло на стенде вы уже знаете. В противоположном углу ринга – наш испытатель, вооруженный подручными хозяйственными инструментами и группой поддержки. Самое время сделать ставки. Поехали! Для начала – простенькое. Ударим стекло с разбегу.

Вроде того...

Чтобы не вывести из строя нашего испытателя, его роль сыграет мешок с песком, массой 70 кг – сравнимо со среднестатистическим человеком.

Запускаем

Данных для вычисления силы удара маловато, но ясно – обычный человек справится примерно также: стекло ему разбить не удастся.

ВЕРЬ МНЕ, Я — ИНЖЕНЕР

В сериале «1000 способов умереть» в одном из эпизодов рассказан реальный случай.

TD Center. Дело было тут...

В 1993 году в канадском TD Centre адвокат Гарри Хоу демонстрировал пришедшим на экскурсию студентам прочность стекла на фасаде высотки – бился о него с разбегу. До того, как стать адвокатом, Хоу получил научную степень по инженерному делу. Более того – подобную демонстрацию он неоднократно проводил ранее. Но на этот раз ему не повезло: он-таки выпал из окна 24 –го этажа. Власти утверждают, что стекло не разбилось от удара Хоу: оно просто вылетело из рамы – возможно, давшей слабину из-за более ранних демонстраций.
Стекла в небоскребах – не только в Лахта Центре — действительно очень прочные: человеку не под силу разбить его с разбегу, используя лишь массу своего тела. Но судьбу искушать не стоит.
В Лахта Центре обязательный контроль качества проходят все компоненты фасадных элементов – и герметики, и сварные швы, и узлы креплений и анкера, и закладные детали –подобные элементы выборочно проверяют на «вырыв», «срез» и т.д. Результаты фиксируются в протоколах испытаний. Иногда слабым звеном может быть отнюдь не стекло, а металл, хоть от него и не ждешь.

Стеклянный фасад — это не только стекло, но и много других компонентов

Но вернемся на стенд. Первый раунд с использованием «дублера» — в пользу стекла, что было предсказуемо. Беремся за дело серьезно.

РАУНД 2. СПОРТИВНЫЙ

Пробуем разбить стекло с помощью деревянной бейсбольной биты.

Десяток добросовестных ударов. Стекло получило повреждения – крошечный скол, но выбило инструмент из рук соперника.

«Ущерб»

Возьмем «биту» помощнее…

Идем на таран!

Пока что – 2:0, но наш бой – до победного.

РАУНД 3. НЕОЖИДАННЫЙ

Топор для пожарного щитка со стальным обухом и лезвием – в пару ударов раскроит и бейсбольную биту, и таран из предыдущего теста. Сталь или стекло?

Погнутое стальное лезвие стоило испытуемому пары царапин.

Все-таки – крепкий орешек

Предваряя вопросы, подчеркнем, что у пожарных подразделений топорики выполнены по другим стандартам – с негорючей ручкой, усиленным обухом, лезвием из высокопрочной стали, чему способствуют специальные добавки. Инструмент, которым располагали мы в ходе эксперимента – это упрощенный вариант, который используется при ЧС для того, чтобы быстро открыть двери, окна и т.д. И тем не менее – в руках нашего «хулигана» был вполне добротный топорик, который не выдержал столкновения с предположительно хрупким материалом.

РАУНД 4. ПОКАЗАТЕЛЬНЫЙ

Молоток… Шансов нет?

Тут — самый показательный момент.

Пробить стекло даже с помощью молотка не удалось, хотя досталось ему основательно. Лист поврежден и деформирован, но ни сквозного отверстия, ни осыпания добиться так и не удалось.
Дело в технологии триплекс – специальная пленка между слоями стекла удерживает его от осыпания. Благодаря тому, что стекло закалённое, формируются небольшие фрагменты без острых граней. В таком виде стеклопакет может стоять вплоть до своей замены силами монтажников, обслуживающих фасад.

Нет, не так) При необходимости замену произведут два монтажника: на специальной платформе, передвигающейся по рельсам в ребрах башни, они подъедут на нужный участок уже с новым стеклопакетом и сделают свое дело.

Такие удобные платформы — часть системы обслуживания фасадов и про нее мы еще расскажем.

***

Хрупкость – одна из основных характеристик стекла, пока что не существует компонентов, которые могли быть сделать его нехрупким, не изменив полностью сам материал. Но зато придуманы решения, которые делают фасад надежным и безопасным даже при повреждении – как мы видим на нашем примере.

Вероятно, не за горами и другие, куда более изощренные технологии. Недавно японские ученые создали стекло, которое срастается при повреждении – небольшие трещины – прямо на глазах, всего за несколько минут.