Медь в архитектуре и экология

03 Апреля 2012
Партнерский материал
mainImg
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.
zooming
Здание Ассамблеи Уэльса, Великобритания
zooming
Профессор Инегр Одниуолл Уоллиндер

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
zooming

Автор:  Крисом Ходсон

03 Апреля 2012

comments powered by HyperComments
Технологии и материалы
Клинкерная брусчатка Penter: универсальное решение для...
Природная естественность – вот главная характеристика эстетических качеств клинкерной брусчатки Penter. Действительно, она изготавливается из глины без добавления искусственных красителей, а потому всегда органично смотрится в любом ландшафте. В сочетании с лаконичной традиционной формой это позволяют применять ее для самого широкого спектра средовых разработок – от классицизирующих до новаторских.
Долина Муми-троллей
Компания «Новые Горизонты» представила тематические площадки, созданные по мотивам знаменитых историй Туве Янссон и при участии законных правообладателей: голубая башня, палатка, бревно-тоннель и другие чудеса Муми-Долины.
Секреты городского пейзажа
В творчестве известного архитектора-неоклассика Михаила Филиппова мансардные окна VELUX используются практически во всех проектах, начиная с его собственной квартиры и мастерской и заканчивая монументальными ансамблями в центре Москвы и Тюмени. Об умном применении мансардных окон и их связи с силуэтом городских крыш мастер дал развернутый комментарий порталу archi.ru.
Золотисто-медное обрамление
Откосы окон и входные порталы, обрамленные панелями из алюминия Sevalcon, завершают и дополняют архитектурный образ клубного дома «Долгоруковская 25», построенного в неорусском стиле рядом с колокольней Николая Чудотворца.
Как защитить деревянную мебель в доме и на улице: разновидности...
Деревянные изделия ручной работы не выходят из моды, а потому деревянную мебель используют как в интерьерах, так и для оборудования уличных зон отдыха. В этой статье расскажем, как подобрать оптимальный защитный состав для деревянных изделий.
Русское высотное
Последние несколько лет в России отмечены новой волной интереса к высотному строительству, не просто высокоплотному, а именно башням. Об одной из них известно, что ее высота будет 703 м, что вновь претендует на европейский рекорд. Но дело, конечно, не только в высоте – происходит освоение нового формата: башен на стилобате, их уже достаточно много. Делаем попытку систематизировать самые новые из построенных небоскребов и актуальные проекты.
Чувство города
Бизнес-парк «Ростех-Сити» построен на Северо-Западе Москвы. Разновысотная застройка, облицованная затейливым клинкерным кирпичом разнообразных миксов Hagemeister, придаёт архитектурному ансамблю гуманный масштаб традиционного города.
Великолепный дизайн каждой детали – Graphisoft выпускает...
Обновления версии отвечают пожеланиям пользователей и обеспечивают значительные улучшения при проектировании, визуализации, создании документации и совместной работе в Archicad, BIMx и BIMcloud, что делает Archicad 25 версией, как никогда прежде ориентированной на пользователя
Стильная сантехника для новой жизни шедевра русского...
Реставрация памятника авангарда – ответственная и трудоемкая задача. Однако не меньший вызов представляет необходимость приспособить экспериментальный жилой дом конца 1920-х годов к современному использованию, сочетая актуальные требования к качеству жизни с лаконичной эстетикой раннего модернизма. В этом авторам проекта реставрации помогла сантехника немецкого бренда Duravit.
Кирпич Terca из Эстонии – доступная европейская эстетика
Эстонский кирпич соединяет в себе местные традиции и высокотехнологичное производство мирового уровня под маркой Wienerberger. Технические преимущества облицовочного кирпича Terca особенно ценны в нашем северном климате – благодаря им фасады не потеряют своих эстетических качеств, а постройки будут долговечными.
Прочные основы декора. Методы Hilti для крепления стеклофибробетона
Методы HILTI позволяют украшать фасад сложными объемными формами, в том числе карнизами, капителями, кронштейнами и узорными панелями из стеклофибробетона, отлично имитируя массивные элементы из натурального камня и штукатурки при сравнительно меньшем весе и стоимости.
Дайте ванной право быть главной!
Mix&Match – простой и понятный инструмент для создания «журнального» дизайна ванной комнаты. Воспользуйтесь концепцией от Cersanit с десятками комбинаций плитки и керамогранита разного формата, цвета и фактуры для трендовых интерьеров в разных стилях. Идеально подобранные миксы гармонично дополнят вашу идею и помогут сократить время на создание проекта.
Современная архитектура управления освещением
В понимании большинства людей управлять освещением – это включать, выключать свет и менять яркость светильников с помощью настенных выключателей или дистанционных пультов. Но управление освещением гораздо глубже и масштабнее, чем вы могли себе представить.
Чистота по-австрийски
Самоочищающаяся штукатурка на силиконовой основе Baumit StarTop – новое поколение штукатурок, сохраняющих фасады чистыми.
Кто самый зеленый
14 небоскребов из разных частей света, которые достраиваются или планируются к реализации: уже не такие высокие, но непременно энергоэффективные и поражающие воображение.
Сейчас на главной
Выставки больших надежд
В Strelka Press выпущено русскоязычное издание книги Ника Монтфорта «Будущее. Принципы и практики созидания». Публикуем отрывок о Всемирных выставках в Нью-Йорке 1939/40 и 1964 годов, где экспозиция General Motors «Футурама» представляла эффектную картину ближайшего будущего.
Длинный дом
Общественный центр по проекту бюро smartvoll должен вернуть оживление в сердце австрийской деревни Гросвайкердорф.
Архитектура СССР: измерение общее и личное
Новая книга Феликса Новикова «Образы советской архитектуры» представляет собой подборку из 247 зданий, построенных в СССР, которые автор считает ключевыми. Коллекция сопровождается цитатами из текстов Новикова и других исследователей, а также очерками истории трех периодов советской архитектуры, написанными в жанре эссе и сочетающими объективность с воспоминаниями, личный взглядом и предположениями.
От импрессионизма до фотореализма
В галерее Catacomba в Малом Власьевском переулке до 29 сентября открыта выставка рисунков студентов МАРХИ. Преподаватели отбирали неформальные креативные работы разных направлений. Публикуем несколько рисунков с выставки.
Контекст и детали
Финалистов премии Стерлинга-2021, британского «здания года», объединяет внимание к деталям и контексту – как и претендентов на награды RIBA за лучшие жилье и малый проект начинающего архитектора. Публикуем все три «коротких списка».
От ЗИМа до -изма
В Самаре 13 сентября торжественно, в сопровождении перформанса, спонсированного Сбербанком, была презентована общественности реставрация здания фабрики-кухни, нового филиала Третьяковской галереи. Вашему вниманию – репортаж о промежуточных, но уже вполне значительных, результатах реставрации памятника авангарда.
Печатные, но наполовину
В Техасе выставили на продажу дома, возведенные при помощи 3D-принтера. Приобрести высокотехнологичное жилище можно за 745 000 долларов.
Шкала времени Кумертау
Проект-победитель конкурса Малых городов: с помощью малых форм архитекторы рассказывают историю возникшего на буроугольном разрезе поселения, активируют центральную улицу и готовят почву для насыщенной социальной жизни.
Дерево живет и регулярно побеждает
Невзирая на вирусы и прочих короедов современная русская деревянная архитектура демонстрирует чудеса выживаемости. Определен шорт-лист премии АРХИWOOD – 12-й по счету. Куратор премии Николай Малинин представляет финалистов.
Buena vista
Проект частного дома в Подмосковье архитектор Роман Леонидов назвал Buena Vista, то есть хороший вид по-испански. И действительно, великолепный вид откроется не только из дома с бельведером, стоящего на возвышении, но и сама вилла на холме предназначена для созерцания из партера парка. В общем, буэна виста и бельведер, с какой стороны ни посмотреть.
Кирпичный текстиль
На фасадах офисного здания по проекту Make Architects в Солфорде – кирпичная кладка, имитирующая традиционные для этого города ткани.
Большая Астрахань live
Гибкое улучшение связности территорий, развитие полицентричности, улучшение качества жизни, экологичные инновации – все эти решения проекта-победителя конкурса на мастер-план Астраханской агломерации, разработанного консорциумом под руководством Института Генплана Москвы, основаны на синтезе профессиональных аналитических инструментов, позволяющих оценивать последствия решений в динамике, и общения с жителями города.
Архив архитектуры
В Музее архитектуры открылась выставка «Профессия – реставратор», первая из экспозиций, приуроченных к будущему юбилею. Нетрадиционная тема позволяет показать работу не самых заметных, но очень важных для музея людей – тех, кто восстанавливает предметы и готовит их к хранению и показу.
Вода для жизни
Пятый, а значит юбилейный по счету форум «Среда для жизни» прошел в Нижнем Новгороде сразу после юбилейных торжеств, посвященных 800-летию города, и стал, в сущности, частью празднования. В то же время среди показанных проектов лидировали решения, связанные с временно затопляемыми территориями, что можно признать одной из актуальных тенденций нашего времени.
Градсовет Петербурга 8.09.2021
Градсовет рассмотрел новый вариант перестройки станции метро «Фрунзенская»: проект от московских архитекторов, Единый диспетчерский центр и противоречивый традиционализм.
Медовая горка
Проект-победитель конкурса Малых городов для города Куртамыш: террасированный парк, который дает возможность по-новому проводить досуг
Традиции орнамента
На фасаде павильона для собраний по проекту OMA при синагоге на Уилшир-бульваре в Лос-Анджелесе – узор, вдохновленный оформлением ее исторического купола.
Кочевники и пряности
Два проекта павильона ресторана катарской кухни, который мог появиться в Экспофоруме: не отработанный в Петербурге формат временной архитектуры, способный пропустить в город более смелые решения.
Магистры ЯГТУ 2021: «Тени забытых предков»
Работы выпускников кафедры архитектуры Ярославского государственного технического университета: анализ сталинской архитектуры, возвращение к жизни города-призрака, актуализация советских гаражей и маршрут по исправительно-трудовому лагерю.
Домики в кронах
Свайные гостевые домики по проекту бюро aoe обеспечивают постояльцам близость к природе и уединение.
Дерево с удостоверением
Объявлены финалисты премии за постройки из сертифицированной древесины WAF 2021. Среди них: самое крупное CLT-здание в США, микро-библиотека в Индонезии, офисный комплекс в Сиднее и киоск в Гонконге.
Химические реакции
Проект-победитель конкурса Малых городов раскрывает многогранность Щекино: в нем нашлось место Анне Карениной и Игорю Талькову, космонавтам и шахтерам, равно как и богатой природе тульского края, безбарьерной среде и разным видам досуга.
Диалектический манифест
Высотный ЖК MOD, строительство которого начато в Марьиной роще рядом с территорией, на которой запланирована штаб-квартира РЖД, откликается на «центральный» контекст будущего городского окружения и в то же время позиционируется авторами как «манифест модернистских минималистичных принципов в архитектуре».