Использование новых материалов в реставрационных работах

Никелевые сплавы и нержавеющая сталь копируют прошлое ради будущего
Кэрролл Маккормик (Carroll McCormick)

Журнал «Никель», декабрь 2007 г. -- Никелевые сплавы и нержавеющая сталь все чаще используются для замены крыш высотных зданий. Во многих случаях эти материалы помогают сохранить первоначальную эстетику конструкции, но при этом привносят дополнительные преимущества, такие как удобство обработки, сопротивляемость коррозии, сопротивление подъемной силе ветра, сопротивление перфорации и низкий уровень стекания металла. Три приведенных ниже примера иллюстрируют эти преимущества: парламентская библиотека и базилика собора Нотр-Дам – объекты, находящиеся в Оттаве, Канада, и собор Св. Рафаила в г. Мэдисон, штат Висконсин, США.

Парламентская библиотека

Парламентская библиотека – единственное сооружение из первоначального комплекса зданий парламента Канады, пережившее пожар 1916 г., – является превосходным примером викторианского готического стиля. Она открылась в 1876 г. после семнадцати лет строительства и первый раз подверглась реставрации после пожара в куполе в 1952 г.

Вторая, буквально «покаменная» реставрация завершилась после четырехлетней работы в 2006 г. Первоначальная черепичная крыша была давно заменена на медную. Другими материалами, изначально использовавшимися в качестве кровельных, были 0,48 и 0,70-миллиметровое оцинкованное железо (еще с 1850х годов) и 567-граммовый лист освинцованной меди (с весом 6,1 кг на кв. м), установленный во время работ по противопожарной защите, проведенных в
1953 г.

Во время недавних реставрационных работ для покрытия 3250 кв. м. крыши использовалась медь, а для покрытия плоской крыши лантерны применили листовой свинец.

«Мы остановились на никелемедном сплаве (N04400) и используем его достаточно широко», – говорит Спенсер Хиггинс (Spencer Higgins), архитектор по консервации и реставрации объектов. Хиггинс и архитекторы из двух компаний – Ogilvie & Hogg и Desnoyers Mercure & Associés – выбрали сплав монель N04400 (Monel®) толщиной 0,46 мм из-за его способности поддаваться обработке и вальцовке. Материал, содержащий 66% никеля, было необходимо выбить в сложные закругленные формы. «С монель-метталом довольно легко работать», – замечает Хиггинс.

Около 1 390 кв. м тусклого матированного сплава N04400 было использовано на замену как оцинкованного железа, так и освинцованной меди. Сероватый сплав по цвету напоминает первоначальные материалы и эффектно контрастирует с медной крышей. По гальваническому потенциалу он также близок меди. Хотя необходимый ресурс крыши и составляет
50 лет, Хиггинс утверждает, что на самом деле срок службы N04400 будет скорее 400 лет.

Реставрационные специалисты по листовому металлу компании Heather & Little Limited из Маркэма (Канада) установили N04400 при помощи сваленного на листогибочной машине двойного лежачего фальца, косостыковых паяных соединений, хомутов крепления и гвоздей из сплавава N04400. Строения крыши, облицованные N04400, включают: стены лантерны, верхние аркбутаны и бельведеры, перекрывающий фартук контрфорса, главные брусья крыши, карниз и наружную облицовку окон лантерны.

К тому же для изготовления встроенных нержавеющих ливнеотводных лотков было использовано 100 кв. м нержавеющей стали S31600 толщиной 1,2 мм.

Базилика собора Нотр-Дам

К моменту окончания строительства, ведшегося 44 года и завершенного в 1885 г., базилика собора Нотр-Дам, построенная в неоготическом и неоклассическом стилях, была возвеличена до статуса собора, а затем и базилики. Эта церковь – самая старая из действующих в Оттаве – является резиденцией католического архиепископа города.

Два 55-метровых шпиля изначально были облицованы луженым металлом еще в 1840х гг. За последующие годы металл латался оцинкованным железом и покрывался несколькими слоями краски серебряного цвета. В рамках реставрационного процесса, начавшегося в 1999 г., первоначальная облицовка была удалена и заменена 2800 кв. метрами рельефного низкоглянцевого покрытия из S30400 толщиной 46 мм, также известного под названием Ezeform-35. Этот листовой металл, разработанный специально для кровельного покрытия, гармонирует с каменной кладкой собора и никогда не оставит следов ржавчины на камне. Более того, его цвет точно копирует серебряный цвет первоначальной облицовки шпилей.

Как говорит Эдвард Куачи (Edward Cuhaci) из компании
Edward J. Cuhaci & Associates Architects Inc., сплав S30400 оказался эономически выгодным по целому ряду причин. «И то, как он обрабатывается, и тонкость стального листа, которая делает его мягким и гибким, к тому же резать его можно ножницами для резки жести, что было очень важно из-за того, что мы имели дело с филигранными деталями шпилей. К тому же он прочнее оцинкованной стали, алюминия или меди той же толщины».

Другие преимущества этого сплава: устойчивость к химическому воздействию атмосферных загрязнениий, включая кислотные дожди, стойкость к растрескиванию при температурных напряжениях, сопротивление истиранию от снега и льда, низкое испускание ионов железа в водную среду и сопротивление ударным нагрузкам от падающего льда. К тому же, из-за того, что нержавеющая сталь не требует защитного покрытия, ее использованию не сопутствует выделение летучих органических соединений, употребляемых в красках.

У нержавеющей стали высокие показатели предела прочности на растяжение и ковкости. Это позволяет использовать тонколистовой металл, что делает конструкцию более экономичной. Кроме того, сталь не поддается воздействию агрессивных щелочей в цементных растворах или каменной кладке; она совместима с алюминием и прочими строительными металлами.

Тепловое расширение нержавеющей стали сравнимо с тепловым расширением меди. Нержавейка легко формуется и спаивается, как в условиях мастерской, так и прямо на строительном объекте.

Г-н Куачи добавляет: «Нержавеющая сталь не нуждается в ремонтно-восстановительных работах, а в прочности ей нет равных. Используемая как кровельный материал, она огнестойка, сохраняет прочность при высоких температурах и имеет высокую температуру плавления».

Собор Св. Рафаила

Огнестойкость – основной аргумент при замене кровельных материалов.

В декабре 2004 г. компания Heather & Little Limited закончила строительство нового шпиля собора Св. Рафаила, расположенного в центре г. Мэдисона, штат Висконсин в США. Краеугольный камень этой церкви был заложен в 1854 г. Строительтво было завершено в 1862 г., а колокольня и подлинный 25-метровый шпиль достроены в 1885 г. В марте 2004 г. в результате поджога собор был опустошен огнем.

Оригинальное кровельное покрытие собора было сделано из деревянной черепицы, а позже поверх него была уложена битумная кровельная плитка. В новом шпиле их заменили на медь. Первоначальная декоративная отделка шпиля была осуществлена в оцинкованном железе, которое компания Heather & Little Limited заменила на нержавеющую сталь S30400.

«Мы всегда сначала рассматриваем возможность аналогичной замены или восстановления исторического материала. Однако, ограничения по весу, скорости распространения пламени и технологии возведения кровельного покрытия – вот три значительные движущие силы перемен», – объясняет Келли Томпсон (Kelly Thompson), главный архитектор компании из Мэдисона Facility Engineering Inc., официального разработчика проекта.

Дле переоблицовки той части шпиля, где расположена колокольня, а также для циферблатов часов, карниза, флерона и кровельного покрытия компания Heather & Little Limited использовала около 650 кв. м 46-миллиметровой нержавеющей стали S30400 с отделкой 2B, износостойкой и эстетически подходящей железу.

Отдавая должное способности S30400 оказывать сопротивление распространению пламени, Келли отмечает:
«Во время пожара шпиль превосходно себя показал. Ущерб, нанесенный конструкционным металлам, был ограничен несколькими подпалинами и уроном от воды».

Кэрролл Маккормик – наш внештатный автор из Монреаля.

ФОТОГРАФИИ: Heather & Little Limited

<< Назад   --   Вперед >>