W tegorocznym wydaniu Glasbau 2021, w licznych artykułach uznanych ekspertów, przedstawiono aktualny stan wiedzy w zakresie konstrukcji ze szkła strukturalnego. Zrównoważone i odporne systemy elewacyjne przyszłości są przedmiotem dyskusji, a także podlegają ocenie w zakresie właściwego zastosowania nowych materiałów i technologii.

 

2021 05 02 2glasbau

 

Projektowanie i wdrażanie pionierskiej architektury szklanej znajduje swój wyraz głównie w wielu wybitnych projektach. Wymiarowanie i konstruowanie nośnych elementów szklanych oraz stosowanie nowych norm i wytycznych przedstawiono w użyteczny i praktyczny sposób.

 

Ponadto optymalizacja zrównoważonych przegród zewnętrznych jest rozpatrywana z taką samą wnikliwością, jak energetyczna renowacja wymienionych elewacji. Wreszcie, najnowsze wyniki uznanych instytucji badawczych zapewniają wiarygodny wgląd w działanie całej konstrukcji szklanej.

 

W omawianej publikacji 100 specjalistów – głównie z Niemiec, ale też z Austrii, Szwajcarii, Belgii i Holandii – jest autorami 35 artykułów, ustawionych w czterech grupach tematycznych.

 

Grupa pierwsza – „Budowle i projekty” obejmuje 8 artykułów:
1. Zrównoważone systemy elewacyjne – przykłady z badań i praktyki inżynierskiej – Lucio Blandini; Giulia Peretti; Florian Starz. Przeanalizowano tu kilka typów innowacyjnych fasad ze szkła i stali pod względem ich właściwości energetycznych, izolacji cieplnej, sposobów wentylacji i ochrony akustycznej, a także – tzw. fasad zielonych. Omówiono też problematykę fasad adaptujących się do określonych wymagań.

 

2. O NE FORTY WEST – Hybrid Design Tower we Frankfurcie – Jürgen Einck. Przedstawiono 41-piętrowy budynek „zanurzony w otulinie” z konstrukcji balkonów. Część dolna budynku, to hotel, a piętra – 24-40 mieszkania. Wykorzystano tu różne typy fasad, pod względem konstrukcji i sprawowanej funkcji.

 

3. O budowa budynku w gospodarce o obiegu zamkniętym i cele ONZ w zakresie zrównoważonego rozwoju – Laura Craft; Christian Müller; Stefan Marinitsch. Przedstawiono Agendę 2030 i związana z nią potrzeby i możliwości ich spełnienia w obszarze nowoczesnych fasad.

 

4. M aksymalna transparentność (przejrzystość) – Messeturm Frankfurt – Alexandra Mrzigod; Mirjam Kleinstück; Florian Starz; Roland Bechmann; Steffen Feirabend; Stefan Kloker; Peter Eckardt; Martien Teich. Temat artykułu dotyczy zbudowanego w 1991 r. obiektu poddanego obecnie rewitalizacji (pokazano m.in. szklane konstrukcje fasad i zadaszenia w nowym lobby budynku).

 

5. Szklane konstrukcje platformy widokowej „Edge” w Nowym Jorku – Michael Stein; Eoin Casserly. Ukazano konstrukcję najwyższej w Ameryce platformy ze szczególnym uwzględnieniem towarzyszącej jej nachylonej szklanej balustrady.

 

6. Moskwa „GES-2” - przemiana starej elektrowni w ośrodek sztuki i kultury, spotkanie historycznej substancji budowlanej z nowoczesną konstrukcją stalowoszklaną – Stefan Zimmermann; Felix Schmitt. Przedstawiono integrację i rozbudowę konstrukcji mając na uwadze najnowsze osiągnięcia w dziedzinie zrównoważonego rozwoju.

 

7. Z winger w Dreźnie: 1.392 – systemowe szyby zespolone o specjalnych wymaganiach – Katja Gerlach. Wcześniejsze oszklenie w budynku Sempergalerie, wchodzącego w skład późnobarokowego zespołu architektonicznego znajdującego się w centrum Drezna, zastąpiono nowymi trójwarstwowymi szybami o zwiększonych parametrach ekonomicznych i estetycznych, mających też specjalne właściwości potrzebne dla wystawiennictwa obrazów.

 

8. R ewitalizacja elewacji wieżowca Commerzbank w Düsseldorfie – Annalena Stetter, Martin Spoida, Birgit Fröhlich, Michael Engelmann. Modernistyczny budynek z lat 1959-1962 zrewitalizowano poprzez unowocześnienie oszklenia fasady.

 

Grupa druga – „Wymiarowanie i konstrukcja” zawiera 7 artykułów:
1. N iemieckie normy dotyczące budownictwa ze szkła – zmiana normy DIN 18008, część 3, 4 i 5 – Geralt Siebert. Artykuł przedstawia wprowadzane obecnie zmiany w normach i skutki tych zmian. Dotyczy to głównie potrzeb prawa budowlanego, ale też konkretnie – nowych zastosowań szkła konstrukcyjnego.

 

2. Przezroczyste przegrody budowlane w obszarach o wysokich wymaganiach sejsmicznych – Matthias Oppe; Roman Schieber; Thiemo Fildhuth; Stefanie Grün. Konstrukcje szklane muszą tu być odporne na przemieszczenia – głównie poziome. Artykuł przywołuje odpowiednie zabiegi konstrukcyjne.

 

3. Właściwości nośne i zastosowanie szerokich spoin silikonowych SG – Thiemo Fildhuth; Florian Scheible; Andreas Luible; Raphael Walach. Przeanalizowano geometrię i stan naprężeń w spoinach silikonowych przy szkleniu strukturalnym.

 

4. Projektowanie, konstrukcja i montaż konstrukcji szklanych w Kanadzie – Staw Martien. Zaprezentowano nowe zadaszenie nad popularnym placem spotkań w Montrealu. Potrzebne było specjalne podejście architektoniczne i konstrukcyjne. Nowoczesne rozwiązanie obejmuje wykonanie wielkiej szklanej kopuły nad pawilonem wejściowym.

 

5. Wyznaczaniu temperatur w trójwarstwowych szybach zespolonych wystawionych na promieniowanie słoneczne – Elena Fleckenstein; Paulina Bukieda; Sebastian Rücker; Frank Fischer; Bernhard Weller. Przedstawiono niebezpieczeństwo pęknięć szkła w wyniku działania obciążeń klimatycznych i omówiono odpowiednie zabiegi konstrukcyjne.

 

6. Przepisy budowlane i wymagania konstrukcyjne dotyczące fotowoltaiki zintegrowanej z budynkiem (BIPV) – Frank Ensslen; Tilmann E. Kuhn). Zwrócono uwagę na wymogi prawa budowlanego – europejskiego i niemieckiego – właściwego dla tego rodzaju rozwiązań.

 

7. Rozwój zabezpieczeń ze szkła chroniących przed upadkiem – ewolucja utwierdzonych balustrad – Geralt Siebert; Barbara Siebert. Przedstawiono newralgiczność problemu oraz nowe rozwiązania techniczne w zakresie balustrad szklanych.

 

Grupa trzecia – „Badania i rozwój” prezentuje 15 artykułów:
1. N46 – kontrola dostępu światła dziennego do pomieszczeń z użyciem cienkiego szkła – Jürgen Neugebauer; Marco Baumgartner. W ramach rewitalizacji obiektu z XIX wieku przeistoczono go w nowoczesny budynek biurowy zawierający szklane zadaszenie dziedzińca wewnętrznego.

 

2. P otencjał sztucznej inteligencji w zakresie przegród budowlanych – Michael Kraus; Michael Drass; Jens Schneider. Ukazano, jak sztuczną inteligencję można wykorzystać w innowacyjnej fasadzie ze szkła, mogącej adaptować się do bieżących potrzeb użytkowników i zmian w środowisku zewnętrznym (np. warunków atmosferycznych, nasłonecznienia itp.).

 

3. Dobór kleju do wykonania uszczelnienia krawędzi szklenia izolacyjnego wypełnionego płynem – Alina Joachim; Felix Nicklisch; Marius Wettlaufer; Bernhard Weller. Ciecze, zawarte w przestrzeni wewnętrznej w szybie zespolonej (między taflami szklanymi), pozwalają znacznie powiększyć efektywność energetyczną fasad szklanych. Artykuł wskazuje na sposoby odpowiedniego zabezpieczenia ich brzegów.

 

4. Inteligentny klej silikonowy do wizualnego wykrywania uszkodzeń w połączeniach nośnych w konstrukcjach ze stali i szkła – Mascha Baitinger; Martin Kahlmeyer; Anette Müller; Lars Dähne; Moritz Pritz; Tino Riske; Dennis Kaden; Sarah Eckhardt; Christin Koch. Pokazano możliwości takich „inteligentnych” połączeń w celu zwiększenia trwałości, estetyki i przezierności przegród zewnętrznych w budynków.

 

5. Symulacja numeryczna hipersprężystych połączeń klejonych z uwzględnieniem nowego modelu materiałowego – Benjamin Schaaf; Carl Richter; Markus Feldmann; Elisabeth Toups; Jaan Simon; Stefanie Reese; Robert Seewald; Alexander Schiebahn; Uwe Reisgen. Przedstawiono zastosowanie nowego modelu obliczeniowego pozwalającego na uwzględnienie podatności materiału.

 

6. P rojektowanie ciepłych fasad fotowoltaicznych z zastosowaniem materiałów zmiennofazowych (PCM) – Christian Popp; Dirk Weiß; Katja Tribulowski; Bernhard Weller. Zastosowanie materiałów zmiennofazowych pozwala na obniżenie temperatury paneli fotowoltaicznych, chroniąc je przed nadmiernym nagrzewaniem. Wyprowadzono odpowiednie modele obliczeniowe i ukazano stosowne zabiegi konstrukcyjne.

 

7. Nośność elementów stropowych z drewna i szkła – Alireza Fadai; Andreas Mairhuber; Katharina Holzinger; Werner Hochhauser. Pokazano, jak za pomocą odpowiedniej realizacji przedmiotowego dachu można uzyskać znaczne usztywnienie całości budynku.

 

8. M odelowanie konstytutywne fragmentów pęknięcia szkła hartowanego termicznie w teorii plastyczności – eksperymenty i symulacje numeryczne – Michael Kraus; Alexander Pauli. Pokazano, jak można obliczeniowo określić zachowanie się pękniętego szkła hartowanego.

 

9. Podkrytyczny wzrost pęknięć w szkle w zależności od warunków otoczenia – Christopher Brokmann; Stefan Kolling; Jens Schneider. Zbadano zachowanie się szkła wapienno-sodowego w zależności od temperatury i wilgotności.

 

10. Ocena efektywności wykorzystania zasobów nowo opracowanej powłoki drewniano-szklanej w budynku wielokondygnacyjnym – Alireza Fadai; Daniel Stephan. Zbadano wpływ różnych parametrów na działanie przedmiotowej fasady – szczególnie w kontekście zróżnicowania materiałów i elementów konstrukcyjnych.

 

11. Planowanie i realizacja pawilonu całoszklanego w oparciu o zasadę konstrukcji tarczowej – Isabell Schulz; Michael Drass; Martin Teich; Jens Schneider. Na konkretnym przykładzie przedstawiono przyjęte postępowanie etapowe i związane z tym wyzwania w projektowaniu przedmiotowej konstrukcji.

 

12. Przegrody budowlane efektywne klimatycznie – scenariusze planowania w kontekście architektonicznym – Jutta Albus; Lena Rehnig. Efektywność tę zbadano na podstawie różnych parametrów materiałowych i ich zastosowania w architekturze.

 

13. Zachowanie nośne pękniętego szkła laminowanego wykonanego z hartowanego szkła bezpiecznego w dwuosiowym stanie naprężeń – Frank Wellershoff; Marcus Illguth; Timo van der Horst. Artykuł opisuje zaawansowane modele metody elementów skończonych zawierające możliwości uwzględnienia nośności resztkowej szkła laminowanego, które uległo częściowemu zniszczeniu.

 

14. Wytrzymałość na zginanie emaliowanego szkła płaskiego z różną grubością farby – Jan Wünsch; Jost Wittwer; Bernhard Weller. Stwierdzono, że warstwa emalii zmniejsza nośność pierwotną szkła.

 

15. W yznaczanie i ocena modułu ścinania w międzywarstwie z PVB (poliwinylobutyralu) w szkle laminowanym za pomocą czujników światłowodowych – Thorsten Weimar, Christian Hammer. Wymienione czujniki pozwalają na bieżąco określać deformację szkła laminowanego – także w jego warstwie pośredniej (folii laminującej).

 

Grupa czwarta – „Produkty i rodzaje konstrukcji” obejmuje 5 artykułów.
1. B udynki odporne - elewacje, konstrukcje i procesy – Winfried Heusler; Daniel Arztmann; Ksenija Kadija. Artykuł poświęcony jest budynkom, a głównie ich fasadom, które są odporne na różne oddziaływania nadzwyczajne.

 

2. Badania sieciowania folii kompozytowych na bazie EVA i wynikających z nich właściwości – Steffen Bornemann; Nishanth Thavayogarajah; Kristin Riedel. Przeanalizowano działanie różnorodnych folii, jako międzywarstwy w płytach ze szkła laminowanego. Na podstawie przykładów praktycznych ukazano wpływ usieciowienia takich folii.

 

3. W yznaczanie i weryfikacja wartości charakterystycznych dla właściwości modułów folii PVB – Willem Stevels; Matthias Haller; Pol D’Haene. Działania takie, odniesione do modułów folii PVB, są istotne dla określenia nośności konstrukcji, zawierających szkło laminowane. Wyprowadzono modele przydatne do odpowiedniego wymiarowania obliczeniowego.

 

4. Płynne kompozyty, klucz do integracji funkcji w elewacji – Christian Scherer; Chris Davis; Wolfgang Wittwer. Ukazano istotne znaczenie laminowania szkła zespolonego.

 

5. Maksymalizacja przezroczystości elewacji dzięki ramkom dystansowym wykonanym z krystalicznie przezroczystego silikonu – Galerie Hayez; Frederic Gubbels; Gregory Chambard. Stosując wskazane przezroczyste ramki dystansowe można uzyskać duży stopień bezpieczeństwa i transparentności fasad.

 

Książka ma duży i zarazem dość zróżnicowany ładunek aktualności poznawczej. Z tego względu może być bardzo pomocna w studiowaniu teorii i wdrażaniu praktyki w dziedzinie otulin budynków ze szkła – także w Polsce.


Zbigniew Cywiński

 

 

Całość artykułu w wydaniu drukowanym i elektronicznym 

Inne artykuły o podobnej tematyce patrz Serwisy Tematyczne 
Więcej informacji:  Świat Szkła 5/2021  

  • Logo - alu
  • Logo aw
  • Logo - fenzi
  • Logo - glass serwis
  • Logo - lisec
  • Logo - mc diam
  • Logo - polflam
  • Logo - saint gobain
  • Logo termo
  • Logo - swiss
  • Logo - guardian
  • Logo - forel
  • vitrintec wall solutions logo

Copyright © Świat Szkła - Wszelkie prawa zastrzeżone.