Медь в архитектуре и экология

Реклама

Что архитекторы знают об образовании налёта и патины на меди, на зданиях и их влиянии на сточную дождевую воду и окружающую среду? Архитектор Крис Ходсон, корреспондент www.copperconcept.org, задаёт вопросы ведущему эксперту, чтобы получить прямые ответы.

На протяжении 15 лет профессор Инегр Одниуолл Уоллиндер (IOW) участвовала в широкомасштабных междисциплинарных полевых и лабораторных исследованиях коррозии и смыва металла с медных крыш и фасадов, проводимых Факультетом поверхности и коррозии Королевского технологического института, Стокгольм.

Крис Ходсон (CH): Что происходит, когда медь меняет свой цвет на коричневый, а затем на зелёный при контакте с атмосферой?

Инегр Одниуолл Уоллиндер (IOW): Все металлы, за исключением самых «благородных», таких как золото и платина, окисляются и корродируют до различной степени при нахождении на открытом воздухе. Мы можем видеть это в виде ржавчины на стали и белом налете на оцинкованной стали. Однако, окисление металлов или сплавов, таких как титан и нержавеющая сталь, не заметны невооруженным глазом. При воздействии атмосферного воздуха на медь образуется оксид меди (куприт), который постепенно приобретает более темные коричнево-черный цвет. Затем различные базовые сульфаты и хлориды меди окрашивают поверхность в зеленый цвет. Формула создания патины зависит от атмосферных условий, в частности, определяющими являются концентрации двуокиси серы и хлорида натрия. В морской среде образование базовых хлоридов меди предают поверхности более синий цвет. Несмотря на эти зеленые/синие поверхности, внутренний слой остается, преимущественно, черно-коричневым купритом. При отсутствии загрязнения в воздухе и вдали от побережья, налет может сохранять свой коричневый цвет.

CH: Как налёт влияет на коррозию медной поверхности?

IOW: Налёт плотно прилегает к поверхности и действует как эффективный барьер, существенно снижая степень коррозии находящегося ниже слоя меди.  Если налёт образовывался на протяжении 100 лет, то находящийся ниже металл будет всё ещё не окислившимся. Но это правило не действует в случае с легко корродирующей продукцией, такой как медные соли, если они имеются.

CH: Почему налёт не растворяется быстро и не смывается с поверхности как растворимые в воде соли?

IOW: Во-первых, базовые соединения меди, образовавшиеся в налёте на меди, имеют очень отличный химический состав от растворимых в воде солей меди.  Во-вторых, базовые соединения входят в состав налёта, преимущественно состоящего из куприта. В-третьих, наличие тонкого слоя плёнки, в сочетании с повторяющимися сухим и влажным периодами, влияющими на факторы воздействия атмосферных условий, позволяют частично растворённой меди, выделившейся из состава налёта, частично оседать во время циклов усыхания. Эти условия существенно отличаются от лабораторных условий объёмного погружения, когда отсутствуют периоды усыхания и растворённая медь имеет ограниченные возможности повторной осадки.

CH: Так вымывает ли дождевая вода какие-либо материалы с медной поверхности?

IOW: Часть материалов смывается с поверхности всех металлов. Но только через реакцию дождевой воды с поверхностями может раствориться определённое количество выделившейся меди. Это, в принципе, зависит от характеристик дождя (интенсивность, количество воды, продолжительность, кислотность) и преобладающих направлений ветра, вместе с такими факторами, как геометрия здания, его ориентация, наклон и затенение. Таким образом, количество высвобождаемых в воду материалов представляет собой весьма малую долю налёта, а большинство выделенных продуктов имеет слабую растворимость в воде.

CH: Что происходит с медью, смытой водой со здания?

IOW: Было подтверждено, что различные материалы неподалёку от здания – включая почву, бетон и известняк – эффективно поглощают высвобождённую медь. Взаимодействие с этими поверхностями также существенно снижает бионакопление меди. Таким образом, выделившаяся медь будет задержана поверхностью уже в сточной системе: была подтверждена эффективность бетонных и чугунных труб.  На самом деле, свыше 98% от общего количества выделенной меди в сточных водах на бетонных поверхностях связывается в пределах 20 м взаимодействия. В некоторых странах уже приняты устойчивые технологии организации стоков, включая впитывающую дорожную одежду, стоки или канавы, перевёрнутые колодцы или отстойники и дренажные земли – а не стоки по трубам в ручьи и реки. Здесь исследования показали высокий процент удержания меди на начальных стадиях при применении этих технологий.  Подводя итог, можно сказать, что в процессе связывания органических веществ, поглощения частиц и осадка, выделенная медь остается в минеральном состоянии как часть естественного фонда меди в земле, продолжая естественный цикл выделения/минерализации.

CH: Существуют ли ситуации, когда архитекторам необходимо уделять пристальное внимание стокам с медного здания?

IOW: Ну, если Вы спроектировали большую медную крышу, стоки с которой направляются непосредственно в озеро с чувствительными водными организмами, без какой-либо предварительной реакции с органическим веществом или различными поверхностями, Вам следует обратиться за советом. Большую помощь и консультативные услуги можно получить в Европейском институте меди, включая инструменты оценки проекта.

CH: Почему в некоторых странах сохраняется озабоченность по поводу содержания меди в сточных водах?

IOW: Большинство экотоксикологических исследований проводится на легко растворимых в воде солях для оценки негативного влияния на водные организмы, включая металлами в своей ионной форме. Они мало сравнимы с реальной ситуацией с облицованным медью зданием, подверженному влиянию погоды, как мы обсуждали ранее. Реальные условия дренажной системы, жесткая ландшафтная архитектура и окружение здания также весьма отличаются от условий экотоксикологических испытаний с солями меди, где вся медь находится в химическом виде, поддающемся биологическому усвоению. Поэтому ошибочные нормы и законодательство должны быть теперь скорректированы с учетом реальной природоохранной ситуации, особенно учет влияния на природу меди.

Опубликовано в выпуске «Медный Архитектурный Форум» # 31  2011г. и на www.copperconcept.org

Автор:  Крисом Ходсон

03 Апреля 2012

Технологии и материалы
Баварская кладка в Ижевске
ЖК «ARTNOVA» стал в Ижевске пилотным проектом комплексного развития территории и получил признание профессионального сообщества. Одним из ключевых факторов успеха является грамотное решение фасадных систем с использованием облицовочного кирпича.
Формула света
Как превратить мансардное пространство из технического чердака в полноценное помещение премиум-класса? Ключевой фактор – грамотное проектирование световой среды. Разбираемся, как оконные решения влияют на здоровье жильцов и какие технологии помогают создавать по-настоящему комфортные пространства под крышей.
Будущее за химически упрочненным стеклом
В архитектуре премиум-класса безупречный внешний вид остекления – ключевое требование. Однако традиционно используемое термоупрочненное стекло часто создает оптические искажения. Российская Стекольная Компания (РСК) представляет инновационное для российского рынка решение этой проблемы – переработку стекла методом химического упрочнения.
Архитектура игры
Проекты научных детских площадок от компании «Новые горизонты» – основаны на синтезе игры, образования и городской среды. Они создают принципиально новый уровень игрового опыта, провоцирующий исследовательский интерес, и одновременно работают как градостроительная доминанта, формирующая уникальный образ места и новую точку притяжения.
Фасадные системы Sun Garden: технологии СФТК Церезит в...
Комплекс Sun Garden в Джемете (Анапа) демонстрирует специфику применения штукатурных систем фасадной теплоизоляции в условиях агрессивной приморской среды. Проект потребовал разработки дифференцированного подхода к выбору материалов для различных архитектурных элементов: от арочных галерей до многоуровневых террас.
Бесшовные фасады: как крупноформатные стеклопакеты...
Прозрачные бесшовные фасады, еще недавно доступные лишь в проектах уровня Apple Park, теперь можно реализовать в России благодаря появлению собственного производства стеклопакетов-гигантов у компании Modern Glass. Разбираемся в технологии и смотрим кейсы со стеклопакетами hugesize от Алматы до Москвы.
Локализация против санкций: решения для остекления
Новый пакет ограничений Евросоюза создал серьезные вызовы для российской строительной отрасли в сфере остекления, непосредственно затронув профильные системы, фурнитуру и алюминиевые конструкции. Для проектировщиков это означает необходимость пересмотра привычных спецификаций и поиска новых технических решений.
LVL брус в большепролетных сооружениях: свобода пространства
Высокая несущая способность LVL бруса позволяет проектировщикам реализовывать смелые пространственные решения – от безопорных перекрытий до комбинированных систем со стальными элементами. Технология упрощает создание сложных архитектурных форм благодаря высокой заводской готовности конструкций, что критично для работы в стесненных условиях существующей застройки.
Безопасность в движении: инновационные спортивные...
Безопасность спортсменов, исключительная долговечность и универсальность применения – ключевые критерии выбора покрытий для современных спортивных объектов. Компания Tarkett, признанный лидер в области напольных решений, предлагает два технологичных продукта, отвечающих этим вызовам: спортивный ПВХ-линолеум Omnisports Action на базе запатентованной 3-слойной технологии и многослойный спортивный паркет Multiflex MR. Рассмотрим их инженерные особенности и преимущества.
​Teplowin: 20 лет эволюции фасадных технологий – от...
В 2025 году компания Teplowin отмечает 20-летие своей деятельности в сфере фасадного строительства. За эти годы предприятие прошло путь от производителя ПВХ-конструкций до комплексного строительного подрядчика, способного решать самые сложные архитектурные задачи.
«АЛЮТЕХ»: как технологии остекления решают проблемы...
Основной художественный прием в проекте ЖК «Level Причальный» – смелый контраст между монументальным основанием и парящим стеклянным верхом, реализованный при помощи светопрозрачных решений «АЛЮТЕХ». Разбираемся, как это устроено с точки зрения технологий.
Искусство прикосновения: инновационные текстуры...
Современный интерьерный дизайн давно вышел за пределы визуального восприятия. Сегодня материалы должны быть не только красивыми, но и тактильными, глубокими, «живыми» – теми, что создают ощущение подлинности, не теряя при этом функциональности. Именно в этом направлении движется итальянская фабрика Iris FMG, представляя новые поверхности и артикулы в рамках линейки MaxFine, одного из самых технологичных брендов крупноформатного керамогранита на рынке.
Как бороться со статическим электричеством: новые...
Современные отделочные материалы всё чаще выполняют не только декоративную, но и высокотехнологичную функцию. Яркий пример – напольное покрытие iQ ERA SC от Tarkett, разработанное для борьбы со статическим электричеством. Это не просто пол, а интеллектуальное решение, которое делает пространство безопаснее и комфортнее.
​Тренды остекления аэропортов: опыт российских...
Современные аэровокзалы – сложные инженерные системы, где каждый элемент работает на комфорт и энергоэффективность. Ключевую роль в них играет остекление. Архитектурное стекло Larta Glass стало катализатором многих инноваций, с помощью которых терминалы обрели свой яркий индивидуальный облик. Изучаем проекты, реализованные от Камчатки до Сочи.
​От лаборатории до фасада: опыт Церезит в проекте...
Решенный в современной классике, ЖК «На Некрасова» потребовал от строителей не только технического мастерства, но и инновационного подхода к материалам, в частности к штукатурным фасадам. Для их исполнения компанией Церезит был разработан специальный материал, способный подчеркнуть архитектурную выразительность и обеспечить долговечность конструкций.
​Технологии сухого строительства КНАУФ в новом...
В центре Перми открылся первый пятизвездочный отель Radisson Hotel Perm. Расположенный на берегу Камы, он объединяет в себе премиальный сервис, панорамные виды и передовые строительные технологии, включая системы КНАУФ для звукоизоляции и безопасности.
Стеклофибробетон vs фиброцемент: какой материал выбрать...
При выборе современного фасадного материала архитекторы часто сталкиваются с дилеммой: стеклофибробетон или фиброцемент? Несмотря на схожесть названий, эти композитные материалы кардинально различаются по долговечности, прочности и возможностям применения. Стеклофибробетон служит 50 лет против 15 у фиброцемента, выдерживает сложные климатические условия и позволяет создавать объемные декоративные элементы любой геометрии.
Кирпич вне времени: от строительного блока к арт-объекту
На прошедшей АРХ Москве 2025 компания КИРИЛЛ в партнерстве с кирпичным заводом КС Керамик и ГК ФСК представила масштабный проект, объединивший застройщиков, архитекторов и производителей материалов. Центральной темой экспозиции стал ЖК Sydney Prime – пример того, как традиционный кирпич может стать основой современных архитектурных решений.
Фасад – как рукопожатие: первое впечатление, которое...
Материал, который понимает задачи архитектора – так можно охарактеризовать керамическую продукцию ГК «Керма» для навесных вентилируемых фасадов. Она не только позволяет воплотить концептуальную задумку проекта, но и обеспечивает надежную защиту конструкции от внешних воздействий.
Сейчас на главной
Жителям каменоломни
Архитекторы DRNH вписали жилой комплекс «Диорит» в заброшенный карьер на окраине чешского города Брно, сохранив и даже развив местную экосистему.
Туркомплекс на месте колонии
Бюро MAD FOX architects разработало мастер-план туристско-рекреационного комплекса в селе Выдрино на Байкале. Проект займет более 25 гектаров на южном берегу озера, в том числе территорию бывшей исправительной колонии №4.
Курорт на Каме
Архитектурное бюро Wowhaus разработало проект реконструкции санатория «Корабельная роща» – оздоровительного комплекса на берегу реки Кама.
Модель многоуровневой жизни
Показываем отчет о круглом столе Арх Москвы 2025, посвященном высотному строительству. Он вполне актуален: опытные градо- и башне-строители сошлись на том, что высокие дома стали нормой, и пора переходить от «гвоздиков в панораме» к целым разновысотным и разноуровневым мегаструктурам. Ну, а как иначе?
Снос Энтузиаста
В Москве снесли кинотеатр «Энтузиаст». Хороший авторский модернизм, отмеченный игрой в контраст пластического равновесия, непринужденно парящими консолями, и чем-то даже похожий на ГТГ. С ним планировали разобраться где-то с 2013 года, и вот наконец. Но поражает даже не сам снос – а то, что приходит на смену объекту, отмеченному советской госпремией.
Истина в муке
Бюро Mast разработало интерьер кафе для сети кафе-пекарен «Лицей», как будто исследуя выразительные возможности самых простых, самых сдержанных дизайнерских средств, чтобы у посетителей была возможность насладиться ароматом свежеиспеченной сдобы и хлеба.
Гнезда в Приморье
Проект эко-парка «Гнезда», разработанный Алексеем Полищуком и компанией Пауэр Технолоджис, был отмечен первой премией фестиваля Союза архитекторов Эко-Берег 2025. Для глэмпминга в Филинской бухте авторы предложили дома-птицы, дома на деревьях, смотровую площадку-гнездо и входной акцент – павильон в виде филина.
Фабрика Матти
Креативные кластеры добрались до Выборга – бюро KLAUZURA подготовило проект ревитализации бывшей мебельной фабрики Матти Пиетинена, который предполагает восстановление исторического облика корпусов на 1916 год, а также включение новых выразительных элементов: металлической арки входа, объемной кладки на месте утрат, опоясывающей двор террасы.
Руины. Второе дыхание
Международное архитектурное бюро Alvisi Kirimoto представило новый выставочный маршрут в базилике Максенция в Археологическом парке Колизея в Риме.
Новый образ Искры
ТП-РП 2820 или «Искра» – новое небольшое кафе на нижегородской Стрелке, по силе обаяния и привлекательности достойно конкурирующее с более статусными объектами. Этот осколок постконструктивизма – епархиальное кафе. Весной этот небольшой объект признан лучшим в номинации «Реконструкция и приспособление» на Мосбилд-2025.
Формула воды
По проекту ‘nefa’architects’ в центре Йошкар-Олы благоустраивается так называемая набережная Брюгге: променад между рекой Малая Кокшага и сплошным фронтом «бельгийских» домиков, построенных в начале 2000-х. Изучив опыт Амстердама и Брюгге, архитекторы закольцевали сухопутный пешеходный маршрут с помощью водного, проходящего по понтонной системе. Потенциал участка у воды раскрывает сцена с амфитеатром на воде, безопасный бассейн для купания, а также плавучие сады. Марийский образ в архитектуре и дизайне
Себя показать…
Видовой ресторан «Пижоны», расположенный на 14-м этаже башни в центре Ижевска, быстро стал популярен – и во многом благодаря не столько открывающимся видам, сколько дизайну интерьера от бюро Egodesign.studio, в котором средиземноморские мотивы причудливо переплелись с удмуртскими.
Время архитектора: премия имени Сергея Ткаченко-2025
Учрежденная Институтом Генплана Москвы и Архитектурным центром Сергея Ткаченко премия подвела итоги. Из 160 студенческих выпускных квалификационных работ экспертное жюри выбрало три: медицинский центр для больных сахарным диабетом, морской технопарк и проект градостроительной организации периферийных зон на примере Волгограда.
Главный экспонат
Написалось содержательное алаверды с картинками к тексту о выставке в центре «Зотов», посвященной архитектурным макетам. Очень плотно на ней собран материал, кажется, настолько плотно, что перестает «слушаться» куратора, создавая собственные смыслы и завихрения. Давно столько раритетов нового и старого времени из области макета не было собрано в одном месте. Пробуем разобраться, как все устроено и кто тут главный.
С открытым сердцем
Модульное здание общежития для студентов Делфтского технического университета возвели всего за 26 недель. Авторы проекта – бюро Studioninedots.
Арктика вместо Мороженого
Rokot Studio предложили концепцию воссоздания исторического павильона «Мороженое» на ВДНХ по проекту 1950 года. Здание сохраняет форму ледяной глыбы, но внутри вместо кафе-мороженого размещается экспозиция павильона «Арктика».
Футляр для наследия
Национальный центр Виктора Астафьева построен по проекту бюро А2 в родном селе писателя Овсянка. Три «оболочки» здания – деревянная, оштукатуренная и стеклянная – связывают его с контекстом, а расположение между двумя главными улицами формирует общественные площади. Несущий каркас, хорошо просматриваемый через витражи, отсылает к образам железной дороги. Здание построено рядом с домом-музеем писателя и напоминает большое «облако», в котором хранится память об Астафьеве и его наследии.
Пиранези для первокурсников
В калифорнийском Клермонтском колледже открылось первое из запланированных зданий по проекту BIG: Научный центр имени Роберта Дея, где масштабные стальные фермы снаружи обшиты стеклофибробетоном, а внутри – древесиной.
Какого цвета нефть?
Для компании, чья миссия – работать на завтрашний день, крайне важно уже сегодня закладывать основу будущих успехов. Поэтому в штаб-квартире компании «ЛУКОЙЛ-Инжиниринг», спроектированной бюро «АРХИСТРА», целый этаж занимает многофункциональный образовательный центр.
Парковка за ширмой
Бюро S4S Architects спроектировало для московского жилого комплекса «Эко Бунино» паркинг, который успешно маскирует свою утилитарность за фасадом из перфорированных панелей. В комбинации с ламелями скрывают жесткую сетку ярусов и выравнивают пропорции, одновременно обеспечивая пространства естественным светом, вентиляцией и, как ни странно, видами на лесистую территорию. Первый этаж занимают коммерческие помещения, благодаря которым здание используют не только автомобилисты.
Пресса: Примеры из практики: 100 проектов Юрия Аввакумова
В книге «Примеры. Экспозиция искусства или искусство экспозиции», выпущенной издательством музея «Гараж», известный архитектор поведал о десятилетиях работы на поприще проектирования художественных выставок
Больше арок
В Сент-Луисе после реконструкции по проекту Snøhetta открылся концертный зал городского симфонического оркестра.
Море фантазии
Студия EgoDesign разработала для сети частных детских садов KIDO в Ижевске дизайн-концепцию, которая должна способствовать творческому развитию детей за счет тематических игровых компонентов и оформления, индивидуального для каждой группы.
Бумеранг на скалах
Архитекторы Snøhetta вписали здание рыболовецкой и рыбоводческой компании Magne Arvesen & sønner в скалистый берег острова Андёрья на севере Норвегии.
Гнезда, мосты, штиль и балтийская колючка в Филинской...
Ключевым событием завершившегося на днях фестиваля «ЭкоБерег» стало объявление победителей конкурса на разработку проекта туристической инфраструктуры на побережье Балтики в Филинской бухте. Победителем стал проект эко-парка «Гнезда» компании «Пауэр Технолоджис». Показываем все награжденные проекты.
Падел на взморье
Бюро 3 BY THREE разработало для Калининградской области концепцию падел-центра с фасадами из поликарбоната, которые за счет своей полупрозрачности делают спорт частью городской жизни. Объем с пятью кортами и балконом для зрителей дополняет блок лобби с эксплуатируемой кровлей.