архітектурі. Особливості застосування металу в ХХ ст. і в наш час. Основні переваги металу в архітектурі
Історія металу в архітектурі починалася з використання його естетичних властивостей для одержання декоративно-художніх ефектів. Спочатку він залишався на других ролях, будучи свого роду додатковим елементом в архітектурно-будівельній практиці. Однак неперевершені якості міцності, які визначили широкі конструкційні можливості металу, зробили його одним з основних будівельних матеріалів, здатним з успіхом замінити раніше освоєні людиною.
Асоціативний ряд, що співвідноситься з поняттям "метал", — це технологія, машинність, прогрес, виробництво, індустрія. Істинно високотехнологічний, що вимагає найвищої якості вироблення кожної деталі, філігранної стикування різних поверхонь, метал є уособленням претензійних технологій XXI століття, що повідомляють не тільки досконалість раціональної форми, але високий рівень якості і смаку.
Початки застосування металу в архітектурі
З XVIII століття в будівництві мостів, шпилів, веж, перших промислових будинків почали застосовувати чавун, з якого відливали несущі конструкції колон, арок і ферм. Замість кам'яних і цегельних стовпів стали використовувати чавунні, замість дерев'яних балок, кам'яних і цегельних зводів, особливо з відкриттям промислових в виробництва й обробки чавуна і сталі, — залізні прокатні балки і ферми, незамінні для перекриття великих прольотів.
Найбільший вплив на розвиток конструктивних рішень каркасних будинків зробило проектування і зведення в 1851 році Джозефом Пекстоном для Всесвітньої виставки в Англії Кришталевого палацу. Всі його колони і балки були виконані з чавуну, для перекриттів застосовані залізні ферми з перехресними ґратами. Невеликі площі перетинів металевих елементів дозволили створити суцільне засклення. Уперше використана модульна система, на основі якої стандартизовані всі елементи конструкцій. Будинок був збірно-розбірним. Колосальна споруда довжиною 563 і шириною 124,5 м, яка зайняла площу в 69 тис. кв. м, наочно продемонструвало архітектурні можливості металу.
Металевий каркас стає ключовим фактором розвитку архітектурної форми. Головна його заслуга — звільнення тектоніки стіни від обмежень, пов'язаних з несущою функцією. Це дозволило створювати великі засклені площини фасадів, перейти до вільного гнучкого планування внутрішніх просторів, відкрило можливості нової пластики і колористических характеристик будинків.
Особливості застосування металу в ХХ ст. і в наш час
Визначений спад у розвитку металоконструкцій гався на початку ХХ століття в зв'язку з появою й освоєнням нового штучного матеріалу — залізобетону. Сполучення в ньому властивостей двох матеріалів — бетону і металу принесло нові технологічні можливості, більш економічні рішення. Оскільки залізобетон став найдешевшим, то й одержав масове поширення як конструктивний матеріал, що дозволив перейти на великі прольоти, менші перетини несущого кістяка стосовно традиційних рішень у камені і бетоні. Сьогодні цей напрямок продовжує жити і розвиватися в архітектурі.
Однак вже в 20-і роки минулого століття починається новий період розвитку металоконструкцій, який характеризується становленням сучасних архітектурних форм. Без металу в будівництві сьогодні робити нічого. З ним прийшли нові ідеї, зовсім інші конструктивні, композиційні і естетичні можливості вираження образу, його просторової побудови.
Метал стає формотворним фактором архітектури, особливо в нових типах будинків — сучасних виставочних і спортивних комплексах, вокзалах, торгових центрах, стадіонах, не говорячи вже про транспортне, промислове, цивільне будівництво, що неможливо без використання швидкомонтажних сталевих каркасів.
Основні переваги металу в архітектурі
Метал виступає специфічним засобом архітектурного освоєння простору. Можливість видозміни металу за до розмаїтості його візуальних і фізичних якостей безмежна, що відбивається в багатовіковій традиції його застосування у всіх областях образотворчого мистецтва. І щоразу‚ завдяки цій своїй якості‚ метал бере участь у стилістичних інноваціях.
Поєднуючи в собі багато переваг розповсюджених у будівництві конструкційних матеріалів, метал добре піддається архітектурній організації. Він ріжеться так само легко, як і дерево, але на відміну від нього може приймати будь-яку задану форму. Металеві конструкції є збірними і не тільки не поступаються, але і багато в чому перевершують в індустріальності збірний залізобетон.
Універсальність елементів у сполученні з простотою і надійністю з'єднань роблять їх настільки ж пластичними у формоутворенні, як кладка з дрібнозернистої цегли і монолітний бетон.
Разом з металом прийшла і нова конструктивна система конструкцій, які обгороджують — сендвич-панелі. До слова, у світовій практиці металоконструкції одержали саме широке поширення в архітектурно-будівельній практиці, а обсяг їхнього застосування сьогодні, наприклад у США, складає близько 60%
n NaOH = (1.11*14.4*0.1)/40 = 0.04 моль;
n H2O в р-ре NaOH = (1.11*14.4*0.9)/18 = 0.8 моль;
1) Al2S3 + 6H2O = 2Al(OH)3 + 3H2S;
далее, между продуктами данной р-ии и р-ом NaOH возможны след. р-ии:
2а) H2S + NaOH = NaHS + H2O и
2б) NaHS + NaOH = Na2S + H2O и
3) Al(OH)3 + NaOH = Na[Al(OH)4];
в р-ии 1) обр-я 0.02 моль Al(OH)3 и 0.03 моль H2S;
считаем, что в 1 очередь NaOH будет реаг-ь с H2S, изм-м V, связ-м с внес-м Al2S3 в р-р NaOH и посл-м вып-м Al(OH)3 в осадок, пренебрегаем;
с учетом мольного соотн-я NaOH и H2S сначала по р-ии 2а) обр-я 0.03 моль NaHS, затем из 0.04-0.03 = 0.01 моль NaOH и 0.01 моль NaHS по р-ии 2б) обр-я 0.01 моль Na2S;
после разб. р-ра до 50 мл, Cм. NaHS и Na2S составят соотв-о (0.03-0.01)/0.05 = 0.4 моль/л и 0.01/0.05 = 0.2 моль/л;
c Br2 может реаг-ь и NaHS и Na2S:
4) NaHS + Br2 = NaBr + HBr + S - в данной р-ии прор-т 160*0.02 = 3.2 г Br2;
5) Na2S + Br2 = 2NaBr + S - в данной р-ии прор-т 160*0.01 = 1.6 г Br2;
сумм. с NaHS и Na2S прор-т Br2 массой 4.8 г.