Newsletter

Login Form



Aktualne wydanie

Okladka SS-12-2017

20170725-edgetech-banner-160x600-polonaisEDG Swiat Szkla Skyscraper 160x600 BAU OK

EDG Swiat Szkla Skyscraper 160x600 BAU OK 

 

facebook12

czytaj newsy Świata Szkła

- więcej szklanej architektury

 

Baztech

Miesięcznik Świat Szkła

indeksowany jest w bazie

czasopism technicznych

 

 

baner-2-krzywe

baner konferencja 12 2017

 

Wydanie Specjalne

 

Fasady przeszklone termika akustyka odpornosc ogniowa 2016

 

okna pasywne 2015a

 

Fotowoltaika w architekturze okladka

 

20140808Przegrody przeciwpozarowe

 

konstrukcje szklane

 

20140533 Konstrukcje przeszklone 2

 

katalog 2018 a

 

FF18 750x150px PL NEUGIERIG

 

 budma750x200

  swiat szkla 750x100 2

 

lisec SS FastLAne

 

Ankieta

Czy montują Państwo lustra u klienta za pomocą kleju silikonowego?
 
Czy uważają Państwo, że klej do luster LAKMA jest lepszy od innych klejów dostępnych na rynku?
 
Czy stosują Państwo klej do luster firmy LAKMA?
 
Budynki ze szkłem konstrukcyjnym
Data dodania: 08.09.16

Szkło stosowane jako element konstrukcyjny jest ważnym tematem, zwłaszcza dla architektów projektujących prestiżowe budynki. Projektanci współczesnej architektury mają tendencję do takiego kształtowania obiektów, które wykracza daleko poza względy czysto praktyczne, a szkło jest wykorzystywane coraz częściej jako element nośny w konstrukcji. Historyczne, dziewiętnastowieczne przykłady obejmują szklarnie w Kew Gardens w Londynie oraz w Laeken w Brukseli: to technika szklenia na najwyższym ówczesnym poziomie, a obiekty istnieją już ponad 130 lat. W tym czasie szkło płaskie było dość kosztownym materiałem budowlanym, dlatego szklarnie te, udostępnione wtedy społeczeństwu, dały ludziom możliwość poznawania ówczesnego stanu techniki i jednocześnie zamożności właściciela. Wspomniane tu przykłady obiektów pokazują jednocześnie, że szkło pomaga zintegrować budynek z otaczającym krajobrazem, nie zakłócając jego efektu wizualnego. Szkło powiększa optycznie pomieszczenia oraz zapewnia połączenie pomiędzy wnętrzem a zewnętrznym otoczeniem.

 

 

2016 09 18 1

System stalowy VISS SG z Jansen AG został wykorzystany w szklanej elewacji, dzięki czemu uzyskano duże otwory okienne w obrębie elewacji. System VISS SG do szklenia fasad strukturalnych (Copyright: Jansen AG)

 

 

Szkło ma moc symboliczną

 

Zafascynowany tym typem architektury szklanej, znany architekt Frank Gehry zaprojektował niedawno budynek wystawowy (Exhibition Building) dla Fondation Louis Vuitton w Paryżu, który został otwarty w 2014 r. i pokazał, jak współczesna technika szklenia strukturalnego umożliwia realizacje obiektów architektonicznych na najwyższym poziomie. Budynek, położony w bujnej zieleni na obrzeżach Lasku Bulońskiego, ma dach, którego konstrukcja przypomina przenikające się żagle. Gehry, zdeklarowany miłośnik żeglarstwa, chciał stworzyć wrażenie łodzi żaglowej posuwającej się do przodu z pełną prędkością.

 

Całkowita powierzchnia zajmowana przez szkło w tym obiekcie – 13 300 m2 – składa się z 3600 paneli, z których żaden nie identyczny z innym. Kąt krzywizny gięcia jest inny dla każdej tafli szklanej, począwszy od tafli płaskich, do wygiętych o promieniu 3 m. 

 

Ponadto, użyte materiały budowlane musiały spełniać wszystkie odpowiednie wymagania odnośnie bezpieczeństwa, określone w prawie francuskim. Dlatego Gehry postanowił wykorzystać laminowane szkło bezpieczne (LSG), w którym jako warstwy pośredniej użył wytrzymałej i sztywnej folii SentryGlas® ionoplast o grubości 1,52 mm, dostarczonej przez Kuraray Europe GmbH. W skład szkła laminowanego wchodziły tafle ze szkła hartowanego o grubości sześć i osiem milimetrów. Aby spełnić wysokie standardy szklenia strukturalnego i zapewnić wymaganą przez architekta swobodę projektowania, szkło laminowane LSG było precyzyjnie wyginane w dowolne zaprojektowane przez architekta kształty, z wykorzystaniem specjalnych pieców do gięcia szkła.

 

 

2016 09 18 2

2016 09 18 3

2016 09 18 4

2016 09 18 5

Szklarnie Royal Palace w Laeken, Bruksela, Belgia (copyright: © Royal Palace – Christian Lambiotte)

 

 

Tafla wewnętrzna, gr. 6 mm, ma odbijającą powłokę i sitodruk z białej farby ceramicznej, co zapewnia 50% zacienienia. Jest to ważne w celu ochrony cennych eksponatów muzealnych przed bezpośrednim działaniem promieni słonecznych. Rozwiązanie takie zapewnia przyjemne, nieoślepiające oświetlenie naturalne.

 

Aby zapewnić niezakłócony ogólny efekt wizualny poszczególnych żagli, konstruktorzy i architekt zdecydowali się na wykonanie spoiny klejowej pomiędzy szybą laminowaną LSG a ramą z materiałów firmy Dow Corning, a także, jako wypełniacz do szerokich szczelin dylatacyjnych, postanowili użyć uszczelniaczy tej samej firmy.Stosując odpowiednie materiały, cała struktura została zaprojektowana tak, aby zapewniała długotrwałą wytrzymałość i bezpieczeństwo. Obiekt pozostanie własnością Fondation Louis Vuitton przez kolejne 48 lat, po czym zostanie przekazany do sektora publicznego.

 

(...)

 

Szkło z funkcją nośną

 

Jak paryski budynek pokazuje, szkło ma właściwości nośne i dlatego może być stosowane również jako element konstrukcyjny, a nie tylko wypełniający. W szkleniu strukturalnym nie ma dodatkowych łączników metalowych,„ drażniących optycznie” i powodujących metaliczne refleksy – jest po prostu czysta powierzchnia szklana. 

 

Ponadto, nośność szkła może być wzmacniana. To kolejna funkcja tego materiału, którą ilustruje przykład budynku Louis Vuitton w Paryżu. Pokazano również, że ważną cechą szkła laminowanego jest jego resztkowa nośność po potencjalnym rozbiciu tafli szklanej.

 

Przy zastosowaniu odpowiednich, wytrzymałych folii laminujących, jako warstw pośrednich w szkle laminowanym, producenci mogą produkować szkła laminowane, które po pęknięciu będzie przenosić ciężar osoby, mimo zmniejszenia grubości szkła o prawie 30%.

 

 

2016 09 20 1

2016 09 20 2

2016 09 20 3

Palmiarnia Kew Gardens, South-West London, UK (copyright: © RBG Kew – Royal Botanic Gardens Kew

 

 

Właściwości nośne (moduł sprężystości poprzecznej) takiej folii mają coraz ważniejszą rolę w analizie strukturalnej komponentów do celów budowlanych. Parametr ten dostarcza informacji o odkształceniach, na przykład spowodowanych przez naprężenia ścinające.

 

Konstrukcja ze szkła strukturalnego oznacza uzyskanie nowego sposobu mocowania materiału na konstrukcji nośnej. Profesor Ulrich Knaack z Politechnik w Darmstadt oraz w Delft podsumowuje to następująco:

 

– Technika elewacyjna to obecnie najnowsze i najdroższe technologie na budowie.

 

Najczęstszym obecnie rodzajem oszklenia elewacyjnego jest szkło mocowane liniowo. Głównymi składnikami tej opcji są konstrukcje słupowo- ryglowe z poziomymi i pionowymi profilami metalowymi oraz z wewnętrznymi listwami dociskowymi i elastycznymi uszczelkami, np wykonanymi z silikonu. Efektem takich oszkleń jest elegancka sylwetka budynku.

 

 

2016 09 20 4

Szklana fasada z mocowanym punktowo oszkleniem, z ochroną przeciwsłoneczna wykonaną metodą sitodruku na klatce schodowej. Tafle szklane o zwiększonej wytrzymałości, hartowane lub wzmacniane termicznie. Mocowane punktowo tafle mają wymiary do 2x4 m i są połączone z konstrukcją wsporczą ze stali za pomocą łączników tzw. spiderów. Producent: Hunsrücker Glasveredelung Wagener GmbH & Co. KG dla Umbau und Sanierung Schloss Grimma, 04668 Grimma, Germany (copyright: ISOLAR® Group)

 

2016 09 20 5

 

Apple High Profile Store, Fifth Avenue Cube, 2006, USA, New York. Gdy Biuro Projektów Bohlin Cywiński Jackson zakończyło swój pierwszy projekt w 2006 r., zdobył on światową uwagę. Uczestniczące w tym projekcie innowacyjne produkty szklane firmy SEDAK spowodowały redefinicję granic możliwości technicznych w zakresie inżynierii szkła strukturalnego (copyright: ©sedak GmbH & Co. KG)

 

2016 09 20 6

 

Około pięć lat później firma SEDAK jeszcze raz pomogła przenieść te granice wraz z nowym, szklanym sześcianem, przy wykorzystaniu najnowszych osiągnięć i innowacji w inżynierii. Projekt, który zrealizowano w 2011 r. przedstawia konstrukcję z niewyobrażalnym wcześniej stopniem przejrzystości, a sześcian szklany zawiera perfekcyjnie minimalistyczną szklaną obudowę. Każda ściana składa się tylko z 3 (zamiast poprzednio 18) tafli ze szkła laminowanego, o niespotykanych rozmiarach 3,3x10,3 m. Łączniki tytanowe, które łączą konstrukcję, zostały zalaminowane w szczelinach szkła laminowanego w dwóch żebrach szklanych. W wyniku tego, są one prawie niezauważalne (copyright: ©sedak GmbH & Co. KG)

 

 

Innym rodzajem montażu oszklenia jest mocowanie punktowe. W uchwycie mocowania punktowego zastosowano śruby mocujące wykonane ze stali nierdzewnej, które utrzymują szybę w określonym położeniu i eliminują potrzebę podziału konstrukcyjnego elewacji. Aby to mocowanie wykonać, szyba musi być przewiercona, co powoduje silną koncentrację naprężeń na brzegach otworu. Dlatego zaleca się stosowanie takich mocowań do szkła o zwiększonej wytrzymałości (hartowanego ESG lub wzmacnianego termicznie TVG).

 

Poza opcją wiercenia przez szyby, w fasadach wentylowanych stosuje się również uchwyty obejmujące tafle szklane na brzegach lub w narożach i utrzymujące szyby w określonym położeniu.

 

Tak zwane „zakotwienia podcięte” spełniają te same funkcje jak wywiercone przelotowo. Jednak otwór ma kształt stożkowy, w odróżnieniu od tradycyjnego zamocowania , które wymaga walcowatego otworu. Na zewnątrz taka fasada ma całkowicie gładką powierzchnię, która jest łatwiejsza do czyszczenia.

 

 

2016 09 22 1

Kilden Theatre and Concert Hall, Kristiansand, Norwegia. Panoramiczna fasada, wygięta w narożach, przechodzi w zakrzywioną konstrukcję dachu. Zakrzywiona na rogach panoramiczna elewacja przednia penetruje zakrzywioną konstrukcję dachu. Zastosowano tu, zaprojektowane z myślą o wysokiej precyzji, spawane laserowo profile stalowe Jansen VISS Ixtra (copyrights: Jansen AG)

 

2016 09 22 2

 

Widoczne daleko z morza centrum kultury, jest otwarte w kierunku morza, dzięki szklanej fasadzie od podłogi do sufitu (copyrights: Jansen AG)

 

2016 09 22 3

 

Szklana fasada wnika w drewnianą konstrukcję w linii prostej, choć z lekkim zaokrągleniem w kierunku końcowych krawędzi (copyrights: Jansen AG)

 

2016 09 22 4

 

Dyskretna, elegancka konstrukcja składa się z segmentów szklanych, mających ok. 3 m szerokości i 2 m wysokości (copyrights: Jansen AG)

 

 

 

Szklenie strukturalne i kompozytowe

 

W ciągu ostatnich 15 lat wypracowano dwa sposoby, aby tafle szkła były mocno przyklejone do elementów konstrukcyjnych na elewacji. Oba wykorzystują przyklejenie tafli szkła do konstrukcji wsporczej za pomocą trwałego, odpornego na warunki pogodowe kleju silikonowego. Ale gdy szklenie strukturalne (SG) wymaga konstrukcji nośnej wykonanej z materiałów takich, jak aluminium, tworzywo sztuczne lub drewno, to szklenie kompozytowe wymaga wyłącznie profili z włókna szklanego (GFK).

 

Podobnie wiele działo się w oszkleniu wklejanym. Podczas, gdy kiedyś poszczególne tafle szkła były kolejno przyklejane do konstrukcji nośnej – czy to do montowanej na miejscu, w konstrukcji słupowo-ryglowej – czy to za pomocą klejonych mocowań punktowych, to obecnie można spotkać obiekty wykonane w całości ze szkła. Szczególnie wyraźne udało się to osiągnąć niemieckiej firmie SEDAK na przykładzie Apple Cube na Piątej Alei w Nowym Jorku. Budynek jest czystym szklanym sześcianem, w którym tafle szklane przejmują wszystkie funkcje nośne – bez stosowania konstrukcji szkieletowej lub rozpraszających widok stalowych słupów i rygli.

 

 

2016 09 22 5

Przykład ze szkła strukturalnego w klatce schodowej; centrala SEDAK w Gersthofen (copyright: ©sedak GmbH & Co. KG)

 

 

2016 09 22 6

2016 09 22 7

Mocowana punktowo fasada Devere Hall University College Cork, Irlandia (copyright: Rainer Hardtke)

 

 

Każdy bok sześcianu składa się z trzech płyt z laminowanego szkła bezpiecznego. Płyty szklane, o rozmiarach 3,3x10,3 m, są złożone z pięciu warstw szkła, połączonych przekładkami z folii ionoplast odpornej na napężenia ścinające. Po raz pierwszy mocujące łączniki tytanowe zostały wlaminowane w warstwy szkła laminowanego LSG.

 

Takie połączenia zastosowane w konstrukcji dachu, która jest sztywna i samonośna, umożliwiło stworzenie powłoki budynku, która jest wykonana w całości ze szkła, a zatem zarówno przejrzysta i minimalistyczna optycznie. Szyby z konstrukcji dachu, zostały przez firmę SEDAK wygięte przed laminowaniem tak, aby woda deszczowa mogła szybciej z nich spływać.

 

 

2016 09 24 1

Przykład fasady ze szkleniem strukturalnym wizualnie „przenikającym” elementy betonowe (copyright: Rainer Hardtke)

 

2016 09 24 2

 

Szkło mocowane punktowo na fasadzie z belka nośna ze szkła (copyright: Rainer Hardtke)

 

 

Pozytywne „efekty uboczne” konstrukcji ze szkła strukturalnego

 

W ciągu ostatnich kilku lat postęp w konstrukcjach fasad szklanych doprowadził też do zmian w szeregu innych produktów, które nie są bezpośrednio związane z fasadami. Na przykład, obecnie są coraz bardziej popularne bezramowe balustrady całoszklane, w których tafle szkła przenoszą obciążenia. Można je znaleźć na tarasie widokowym, restauracji na dachu lub w eleganckim apartamencie typu penthouse na ostatnim piętrze budynku – wszędzie tam, gdzie ważny jest niezakłócony widok i jednocześnie zapewnione bezpieczeństwo.

 

Oprócz poszerzenia swobody twórczej architektów, szkło zapewnia liczne, dodatkowe korzyści w budownictwie. Wstępnie formowane oraz profilowane elementy szklane mogą być dostarczane na plac budowy w postaci dostosowanej do szybkiego i łatwego montażu. Prefabrykowane, monolityczne moduły szklane do gładkich, szklanych balustrad mogą być montowane „na klik” do konstrukcji wsporczej w miejscu docelowym i regulowane tak, aby były gotowe do użycia „od razu”. Pozwala to zaoszczędzić cenny czas w planowaniu dużych projektów budowlanych i bardzo często również „duże” pieniądze.

 

 

2016 09 24 3

Szkła strukturalne na fasadzie drukarni w Irlandii (copyright: Rainer Hardtke)

 

 

Warunkiem jest dokładne i staranne wykonanie specyfikacji architektonicznych i obliczeń inżynierskich, tak aby mogły one spełniać rygorystyczne wymagania norm DIN i EN, które są określone przez prawo w celu zapewnienia bezpieczeństwa i stabilności konstrukcji. Ale producenci i przetwórcy wyrobów ze szkła muszą posiadać nowoczesny park maszynowy. Branża producentów maszyn szklarskich w Niemczech jest do tego dobrze przygotowana. Małe i średnie przedsiębiorstwa mogą skorzystać z okazji, aby zapewnić sobie wejście na rynek proponując coraz bardziej wyrafinowane produkty niszowe.

 

 

Szklenie strukturalne dla klientów indywidualnych

 

Choć obecnie wklejane tafle szkła, stosowane w budownictwie indywidualnym, nie kwalifikują się jako oryginalne produkty techniki szkła strukturalnego, są one jednak zainspirowanym „efektem ubocznym” rozwoju tej dyscypliny. Obecnie istnieje coraz większe zapotrzebowanie na wąskie profile ram w oknach, nie tylko do ogrodów zimowych i zadaszeń tarasowych. Co sprawia, że atrakcyjniejsze są konstrukcje, które wymagają mniej elementów nośnych i są delikatniejsze optycznie. Po za tym, wykonawcy domów prywatnych, także chcą skorzystać z nowoczesnej techniki szklenia strukturalnego w swoich projektach budowlanych. Nawet w istniejących, remontowanych budynkach okna są obecnie powiększane, a często są wstawiane oszklenia zajmujące przestrzeń od poziomu podłogi, a w ramy drewniane w zabytkowych, szachulcowych budynkach często są wstawiane panele szklane.

 

 

2016 09 26 1

Budynek biurowy w pobliżu Dublin, Irlandia, wyposażona w całości w systeme GlasWin (copyright: profine Group)

 

 

Istnieje wyraźna tendencja do wyższej jakości, zarówno w modernizacji jak wykonywaniu i nowych konstrukcji niż było kilka lat temu – powiedział Martin Langen z B + L Marktdaten podczas konferencji zorganizowanej dwa lata temu przez GKPF). Dzięki dostępności wąskich profili o doskonałych właściwościach termicznych, możliwe jest uzyskanie dużych otworów okiennych w ścianach.

 

Rynek zareagował oferując dostęp wielu niezwykłych produktów. Duże okna i drzwi przesuwne można wykonać za pomocą klasycznej konstrukcji słupowo- ryglowej, wykorzystując profile o widocznej szerokości ramy 50 mm. Jeszcze bardziej efektywnym rozwiązaniem jest oferowana przez oszklenia w systemie GIP, w ramie o szerokości zaledwie 15 mm, a jeszcze ważniejsze jest osiągnięcie współczynnika przewodności termicznej na poziomie 0,90 W/(m2K).

 

 

2016 09 26 2

Budynek mieszkalny w Hamburgu, z oszkleniem strukturalnym, przy użyciu systemu GlasWin (copyright: profine Group)

 

 

Szansa dla branży okiennej

 

Systemy okienne z wklejanym oszkleniem coraz bardziej przenikają na rynek. Ich udział w rynku wzrósł od 2,9% w 2010 roku do ponad 11% obecnie. Nisza otworzyła się dla firm z tej branży, umożliwiając im zdobycie przewagi konkurencyjnej nad dostawcami ze Wschodu. Niektórzy producenci okien dostosowali całe linie produkcyjne do tego nowego produktu, tworząc wyróżniający się, unikalny wyrób. Poza tym, okna z wklejonym oszkleniem mają sporo istotnych zalet.

 

 

2016 09 26 3

Dawna fabryka obuwia Rheinberger w Pirmasens w zabytkowym budynku, została wyposażona w okna z systemem GlasWin (copyright: profine Group)

 

 

Szczególnie w świetle obecnej debaty o poczwórnym izolacyjnym oszkleniu (o szybach zespolonych trzykomorowych), producenci okien i monterzy mogą być zadowoleni, bo okna z odpowiednio wklejanymi szybami są o 20% lżejsze niż okna z konwencjonalnym oszkleniem stabilizowanym przez kliny.

 

Inną, przekonującą cechą jest to, że potrzebują znacznie mniej zabiegów konserwacyjnych. Okno z wklejonym oszkleniem wykazuje większą sztywność, lepiej przenosi obciążenia i jest bardziej trwałe. Ponadto, terminy dostaw są krótsze, wartości Ug zostały ulepszone poprzez lepszy przebieg izoterm, a ponadto ciągła spoina klejowa zapewnia idealna szczelność na przenikanie wiatru przez skrzydło.

 

 

2016 09 26 4

Kompleks biurowy Vanguardia w Ameryce Południowej (Chile) z systemem GlasWin (copyright: profine Group)

 

 

To główne argumenty dla użytkownika końcowego, ponieważ okna z wklejonym oszkleniem wymagają zmian w produkcji, co sprawia, że raczej nie są one tańsze.

 

Na targach GLASSTEC 2016 w Düsseldorfie, we wrześniu br. zostanie zaprezentowany dzisiejszy stan globalnej techniki w inżynierii szkła strukturalnego, dostarczając ważnych bodźców dla światowej branży szklarskiej. Dwa najważniejsze wydarzenia w tym zakresie to pokaz specjalny „glass technology live”, któremu towarzyszy sympozjum oraz nowa konferencja, Function Meets Glass, w dniach 19 i 20 września 2016 r.

 

 

Daniel Krauß
Adres poczty elektronicznej jest chroniony przed robotami spamującymi. W przeglądarce musi być włączona obsługa JavaScript, żeby go zobaczyć.

 

Brigitte Küppers
Adres poczty elektronicznej jest chroniony przed robotami spamującymi. W przeglądarce musi być włączona obsługa JavaScript, żeby go zobaczyć.

 

 

Całość artykułu w wydaniu drukowanym i elektronicznym 
Inne artykuły o podobnej tematyce patrz Serwisy Tematyczne 
Więcej informacji: Świat Szkła 09/2016

 

 

 

 

01 chik
01 chik