Kolejny – uświęcony już dłuższą tradycją – rocznik dotyczący budownictwa ze szkła prezentuje, jak zwykle, niemieckie projekty badawcze i realizacje konstrukcyjne tej tak dynamicznie rozwijającej się współcześnie dziedziny budownictwa.
Książka zawiera prace 82 autorów w ujęciu redakcyjnym dwojga uznanych specjalistów z Instytutu Budownictwa Uniwersytetu Technicznego w Dreźnie – czołowego ośrodka badawczego tej branży w Niemczech – żeby wspomnieć choćby też organizowane tam seminaria serii „DIN 180008 w budownictwie” i wydawnictwo takie jak „Glasbau Praxis” (podręczniki przygotowane dla praktycznych realizacji konstrukcji ze szkła).
Przedstawione artykuły ujęto w czterech częściach obejmujących:
1. Budowle i projekty,
2. Obliczanie i konstrukcje,
3. Badania i rozwój,
oraz
4. Produkty i rodzaje budownictwa.
W Części 1. ukazały się następujące artykuły:
- Qwalala – monumentalna rzeźba ze sklejonych bloków szklanych.
Przedstawiono dzieło artystyczne zaprezentowane ostatnio w Wenecji, będące meandrującą ścianą o długości 75 m i wysokości 2,40 m – składającą się z bloków o wymiarach 16x16x32 cm i wadze 23 kg, ze szkła przezroczystego zabarwionego.
- Cube Berlin … „najmądrzejszy” budynek Europy, klejnot w 100% ze szkła.
W pobliżu dworca centralnego w Berlinie powstaje wolno stojący budynek zbudowany całkowicie ze szkła. Na podstawie obliczeniowego projektu cyfrowego nadano mu atrybut „inteligentnego”.
- Wyzwania przy realizacji muzeum sztuk pięknych w Houston.
Projekt wartości 350 milionów USD obejmuje m.in. budynek, w którym materializm betonu „pożeniono” z przeciwstawną naturą szkła. Zastosowano tu okna o wymiarach 8x6 m i ponad 1000 rur szklanych o długości 6 m każda powodujące grę światła.
- Zjawisko przenikania i przezroczystości – gra światła na przykładzie centrum sztuk „Lewis” Uniwersytetu Princeton.
Połączono trzy różne budynki – teatru, baletu i muzyki, za pomocą parterowego forum. Dla eliminacji zaburzeń wynikających z jednolitości światła dziennego, wymagało to harmonii różnych cech światła: równomiernego rozłożenia, przenikania i przezroczystości.
- Innowacyjna technika budownictwa w sercu Azji – EXPO 2017 w Astanie, Kazachstan.
Obok różnie ukształtowanych pawilonów narodowych i tematycznych, pawilon Kazachstanu jest kamieniem milowym sztuki budownictwa: ogromny, dziewięciokondygnacyjny, kulisty budynek o średnicy 80 m ma otulinę zewnętrzną ze sferycznie wygiętego szkła izolacyjnego – z dodatkiem fotowoltaiki i turbin wiatrowych.
- Budować zdrowe budynki.
Człowiek spędza do 90% czasu swego życia w budynkach. Dlatego otulina budynku musi zapewniać także właściwy mikroklimat jego wnętrza. Za pomocą zastosowania zaawansowanej digitalizacji, sztucznej inteligencji i systemów cybernetycznych w projektowaniu, wychodzi się temu coraz bardziej naprzeciw.
- Fabryka filtrów Hilsdruff – przykład zastosowania strukturalnych folii PVB w obszarze fasad.
Jest to pierwszy przykład w Niemczech zastosowania wielkoformatowych tafli VSG z udziałem PVB przy istotności zespolenia względem zjawiska ścinania w połączeniu. Wyjątkowe są tu wymiary szyb (7,25x2,40 m), jak też obustronne ułożenie szyb fasady.
Część 2. obejmuje:
- Nowe regulacje nadzoru budowlanego – i jak reaguje na to normowanie.
Wskutek wyroku Sądu Europejskiego w sprawie prawa budowlanego, należało przekształcić odpowiednio również uregulowania niemieckie, w szczególności te, które dotyczą budownictwa za szkła. Artykuł przybliża kulisy i szczegóły tych kwestii.
- Cechy optyczne brzegu szkła po wycinaniu szkła kółkiem tnącym.
Przy takim cięciu powstaje uszkodzenie powierzchni szkła. Następujące potem jego łamanie prowadzi do powstania rys. Parametrami są tu: szybkość i nacisk przy cięciu, materiał i geometria kółka tnącego, ale też użyty przy tym płyn wspomagający. Artykuł daje pogląd na skutkujący tu wygląd brzegu szkła.
- Fasady dewno-szkło – zachowanie się w przypadku pożaru i zasady ochrony przeciwpożarowej dla budynków wielokondygnacyjnych.
Uwzględniając duży potencjał takich fasad w aspekcie zachowania zasad zrównoważonego rozwoju, są one obecnie bardzo pożądane. Z uwagi na ochronę ppoż. należy przy tym spełnić następujące wymogi: wyłączenie rozszerzania się ognia po powierzchni fasady oraz zagrożenia dla ludzi wskutek spadania dużych połaci fasad, jak również – eliminacja rozrostu ognia poprzez pomieszczenia pośrednie. Artykuł daje pogląd dotychczasowego rozwoju w tej mierze.
- W sprawie wymiarowania oszkleń zamocowanych punktowo za pomocą uchwytów z głowicami wpuszczonymi.
Wymiarowanie klasycznych zamocowań punktowych ma już odpowiednie normowanie. Wyjątek stanowią tu ww. uchwyty. Ich praca trudna jest do odwzorowania statycznego. Artykuł przedstawia propozycję odpowiedniego obliczeniowego modelu numerycznego.
- Rozwój teoretyczny odpowiednich scenariuszy badań dla określenia wytrzymałości na rozciąganie przy zginaniu szkła cienkiego – z lub bez wpływu brzegu – i ich eksperymentalna realizacja.
Problem ten jest obecnie nader aktualny, bowiem zalecenia serii norm EN 1288 nie nadają się do szkła cieńszego niż 3 mm. Artykuł prezentuje sposoby udoskonalenia tych zaleceń.
- Nowe obszary zastosowania dla transparentnego klejenia silikonem w budownictwie ze szkła.
W konstrukcyjnym budownictwie ze szkła elementy połączeń wpływają niekiedy ujemnie na przezroczystość struktury. W zamocowaniach punktowych trzeba szkło przewiercić, co prowadzi do naprężeń i problemów szczelności, a to z kolei – do potrzeby odpowiednich zabezpieczeń. Artykuł pokazuje zabiegi prowadzące do polepszenia transparentności połączeń – także w obszarze ich obliczeniowego modelowania.
- Badania cieplno-reologiczne warstw pośrednich PVB i EVA szkła zespolonego.
Polimerowe warstwy pośrednie szkła zespolonego zachowują się w zależności od czasu i temperatury; można to wymodelować za pomocą teorii liniowej lepkości sprężystej. Jednakże, niektóre warstwy odbiegają od tego modelu. Praca wszechstronnie bada te zjawiska.
- Pomiary temperatur powierzchniowych w cienkowarstwowych modułach zespolonych typu PV.
Dla wymiarowania nośnych elementów ze szkła, przy wpływach zmian temperatury i równoczesnego działania wiatru, nie ma aktualnie ustalonych zakresów temperatur i możliwych kierunków wiatru. Artykuł przynosi dane ukierunkowane na ten aspekt badawczy.
- Bipierścieniowe badania zginania płyt ze szkła wapniowo- sodowo-silikatowego przy podwyższonych temperaturach, aż do obszaru transformacji.
Praca ukazuje doniesienia n/t stosowalności tzw. testów podwójnego pierścienia przy badaniu próbek szklanych o małej powierzchni dostępności – wg EN 1288-5. W opracowanej analizie zastosowano symulację MES i model lepkosprężysty materiału wg Narayaswamy.
Część 3. zawiera:
- Sen o świetle – światło dzienne, obraz i efektywność energii za pomocą blasku przepływu cieczy.
W ramach europejskiego programu HORIZON 2020 bada się tafle szklane szkła izolacyjnego, w których krąży mieszanina wody i glikolu. Elementy takiego szkła stosowane są w fasadach i pomieszczeniach wewnętrznych budynków, dla potrzeb ogrzewania i chłodzenia. Celem badań jest ich integracja także z systemami fotowoltaiki, dla obniżenia całkowitego nakładu energii, jednakże bez większego ograniczenia penetracji światła dziennego.
(...)
prof. Zbigniew Cywiński
Całość artykułu w wydaniu drukowanym i elektronicznym
Inne artykuły o podobnej tematyce patrz Serwisy Tematyczne
Więcej informacji: Świat Szkła 06/2018