Простые оболочки. Большой объем работ, проводимых в области создания сборных конструкций, включал в основном проектирование простых оболочек, из которых можно монтировать ограждения различной длины, пролета и высоты. Среди таких конструкций — сэндвич-конструкции свода (стеклопластик+ пенополиуретан), спроектированного в 1965 г. под руководством проф. З. С. Маковского в Технологическом колледже в Бэттерси, здание серного склада, построенного Ренцо Пиано в 1966 г., и недавние разработки фирмы «Энмак Лтд.» в Ноттингеме группой дизайна Джона Уэста.

Легко спроектировать складчатую или гиперболическою ромбовидную оболочку, которая образует шестиугольные или восьмиугольные в поперечном разрезе конструкции. Длина покрытий может быть любой. Однако пролет конструкции может изменяться в небольших пределах, а изменение высоты приводит к довольно неудобным для использования интерьерам. Работы по созданию простых оболочек, которые обеспечивают подлинную «пространственную гибкость», еще не завершились и, несомненно, представляются увлекательными, хотя и нелегкими.

Большинство из нас утешают себя мыслью, что дешевизна пресс-формы в большинстве случаев оправдывает использование большого числа стандартных элементов. Однако, несмотря на низкую стоимость производственной пресс-формы, шаблон может оказаться очень дорогим изделием. Для конструкций из стеклопластика шаблон, как правило, изготовляется вручную из дерева и гипса, и изготовление форм двоякой кривизны может быть затруднено. В связи с этим представляют интерес недавние эксперименты Джона Зернинга над шаблонами. Для создания очень сложных гиперболических параболоидных форм он разработал подобную коконообразованию технику напыления ПВХ на решетчатый каркас.

Эта техника напыления применяется в течение нескольких лет, а точнее, с конца 50-х годов, когда в Иллинойском технологическом институте под руководством Ричарда Бэринджера были изготовлены две трубчатые стальные конструкции, оплетенные лентами ткани, на которые методом напыления было нанесено покрытие. Эта техника применялась также для нанесения покрытий на тентовые конструкции, о которых пойдет речь ниже (см. рис. 95—101).

Можно было бы удивиться, почему в последние годы мало внимания уделяется экспериментам в области различных оболочковых покрытий. По-видимому, этими исследованиями пренебрегают в пользу более простых конструкций геодезического купола и сводов, созданных Ивом Шаперо. Возможно, много усилий направлено и на разработку складчатых конструкций, о которых речь пойдет ниже.

Стянутые оболочки. Легче соединить стандартные элементы оболочек вместе, чтобы все стыки были в одной плоскости, а затем стянуть всю получившуюся конструкцию при помощи растягивающих или сжимающих элементов с нижней или верхней стороны покрытия, чем спроектировать объемные оболочки, которые сами обладают необходимой для осуществления конструктивно замысла глубиной. Возможно, именно по этой причине со времени ранних экспериментов проф. Маковского и Кеннета Тернера и появления конструкций Уильяма Р. Орра было построено много сооружений с использованием техники стянутых оболочек.

Сделано много опытов, но еще больше не сделано. При невысоких затратах на сооружение подобных покрытий представляется поистине удивительным, что архитекторы не пользуются возможностью создания по своим проектам оригинальных оболочек и не попытаются проектировать новые типы стягивающей решетки. Немногие из нас понимают и ценят то, что мы еще можем осуществлять наши индивидуальные творения; и ирония состоит в том, что чаше всего в своей работе мы механически воспроизводим типовое и стандартное.

Давайте воспользуемся имеющейся возможностью, и пока строительная промышленность все еще находится «на грани индустриализации», дадим волю нашей творческой фантазии — может оказаться, что это благоприятно скажется на грядущих переменах. Негативная реакция на гладкие панели и плоские кровли была какое-то время мобилизующим стимулом; надо полагать, что продукция подлинно индустриального строительства будет совершенно иной, чем мы себе ее представляли десять лет назад, а проекты и сооружения из пластмасс окажутся в авангарде нового движения.

Каркасы с заполнением оболочками. Это конструкции, в которых элементы пластмассовых оболочек выполняют не главную, а второстепенную роль. Каркас может стоять без оболочек, сам по себе. К этой группе сооружений можно отнести купол Фуллера на «Экспо-67» в Монреале, красивые сферические купола дю Шато, Дуглас-центр Джиллинсона, Барнетта и др. В каждом объекте, относящемся к такому типу конструкций, применение как акриловых материалов, так и стеклопластиков и поливинилхлорида объясняется стремлением использовать их прозрачность или светопроницаемость.

Вполне понятно, никакие другие материалы не могут справиться с этой задачей. Несмотря на это, приходится констатировать довольно скромное и даже нерешительное выявление истинного строительного потенциала пластмасс. При сооружении каркасов с заполнением оболочками и конструкций из стянутых оболочек могут возникнуть и действительно возникают некоторые трудности, проистекающие из различия в скоростях теплового расширения оболочек и затяжек или распорок. Но это не относится к чисто оболочковым конструкциям, почему они и заслуживают большего внимания, чем им оказывают.

Способы стыкования. Соединение элементов простых оболочковых конструкций обычно осуществляется посредством загибания кромок панелей вниз и стягивания их изнутри болтами вместе с герметизирующей прокладкой. Существует много видов герметиков, но наиболее популярен полисульфидный каучук. Этот герметик выпускается в виде ленты или же может быть нанесен при помощи пистолета. Он очень чувствителен к давлению: когда панели стянуты болтами и герметик сдавлен, он образует нечто напоминающее мягкий сварной шов. Герметик принимает на себя значительную часть разрывной нагрузки, создавая возможность уменьшить число монтажных болтов и снизить требования, предъявляемые к ним. При необходимости демонтировать или расширить конструкцию такой шов можно разрезать острым лезвием.

Иногда панели стягиваются при помощи болтов кромками наружу, особенно в тех случаях, когда необходимо получить в интерьере гладкие ровные поверхности. Если решается проблема пересечения четырех, шести или восьми швов, применяется герметик в виде насадки.

Можно спроектировать хорошо защищенный от атмосферных воздействий стык, вода из которого выводится по специальному профилю, но это влечет за собой значительные осложнения в тех случаях, когда одна и та же панель применяется в вертикальном и горизонтальном ограждениях.

Теоретически легким решением этой проблемы является сварка элементов на месте монтажа (см. фабрику в Генуе, Ренцо Пиано, 1966). Однако это редко осуществимо, так как смола при отверждении легко реагирует на изменения температуры и влажности.

Вероятно, со временем станет возможным более широкое использование особых свойств, которыми обладает материал, известный под названием полиизобутилена. Он применялся еще в 30-е годы, но только сейчас начинает входить в практику. Изготовленный из полиизобутилена однослойный эластичный материал применяют для покрытия кровельных панелей, а

атмосферостойкий герметик, изготовленный в виде ленты, является, в сущности, тем же материалом. Лента прижимается к шву, накрывая края смежных панелей, постепенно как бы «впитывается» и соединяется с верхним слоем покрытия.

Долговечность светопрозрачных панелей из стеклопластика все еще оставляет желать лучшего, хотя зависит не столько от самих материалов, сколько от способа применения. Несколько неудачных экспериментов прошлых лет заставили нас быть более осторожными — в Швейцарии я видел кровельные фонари из волнистого стеклопластика, прослужившие 20 лет, из которых отовсюду торчала «солома» (т. е. во время изготовления фонарей некоторые стеклянные волокна выступили через покрывной слой смолы, образуя каналы для попадания влаги, в последующие годы мороз закончил разрушение поверхности).

В настоящее время против этого явления принимаются меры предосторожности — поверхность защищается очень тонкой стеклотканью, на которую наносится желеобразное покрытие или же слой смолы.

Часто для дополнительной защиты на поверхность стеклопластика наносится полиуретановое покрытие. Еще лучше для этой цели применять покрытие из прозрачного поливинилфторида, который не только увеличивает срок эксплуатации лет на пятнадцать, но и улучшает внешний вид светопрозрачного стеклопластика.