Skip to main content
European Commission logo print header

Article Category

Wiadomości
Zawartość zarchiwizowana w dniu 2023-03-20

Article available in the following languages:

Szklane fasady

Szkło oferuje architektom fascynujące możliwości twórcze, a popularność materiału zdecydowanie wzrosła w ciągu ostatniej dekady. Znalazło to wyraz w rosnącym zapotrzebowaniu na szkło w stosunku do innych materiałów konstrukcyjnych, takich jak cement, cegły czy blachy aluminiow...

Szkło oferuje architektom fascynujące możliwości twórcze, a popularność materiału zdecydowanie wzrosła w ciągu ostatniej dekady. Znalazło to wyraz w rosnącym zapotrzebowaniu na szkło w stosunku do innych materiałów konstrukcyjnych, takich jak cement, cegły czy blachy aluminiowe. Szybki rozwój branży budowlanej idzie w parze ze świadomym zapotrzebowaniem na zrównoważone materiały budowlane. Główne zastosowanie szkła w budowlach i budynkach wiąże się z tymi najbardziej oczywistymi i widocznymi elementami: elewacjami i oknami. Obecnie technologie szkła zapewniają efektywność energetyczną dużym obiektom komercyjnym, które optymalnie wykorzystują naturalne światło dzienne, chroniąc przy tym środowisko poprzez oszczędzanie energii. Ale czy są bezpieczne? Czy wytrzymałyby falę uderzeniową, gdyby w pobliżu wybuchła bomba? Czy przypominacie sobie zamach bombowy IRA w Londynie z 1993 r.? Eksplozja wstrząsnęła budynkami i roztrzaskała setki okien, zalewając ulice szklanym deszczem. Niemieccy naukowcy przyjrzeli się temu zagadnieniu w nowym kompleksie budynków w San Francisco. San Francisco, podobnie jak większość miast na świecie, nieustannie się zmienia. Raz po raz wyburzane są budynki, zamiast których powstają nowe. Stare fabryki i domy w rozsypce ustępują miejsca nowym konstrukcjom. Olbrzymi kompleks budynków powstanie na przykład niedługo na terenie zajmowanym jeszcze niedawno przez stację kolejową - Transbay Transit Center. Będzie to pięciokondygnacyjna konstrukcja z elewacjami ze szkła o powierzchni 20.000 metrów kwadratowych i parkiem na dachu pod szklanym zadaszeniem. W drugiej fazie powstanie dodatkowy wysokościowiec. Aby sprawdzić, czy szklana konstrukcja będzie w stanie wytrzymać eksplozję bomby lub pobliski wybuch, nowojorski wydział budownictwa zlecił naukowcom z Instytutu Dynamiki Dużych Prędkości im. Fraunhofera przy Instytucie Ernst-Mach (EMI) w Efringen-Kirchen na południowym zachodzie Niemiec, zbadanie jej bezpieczeństwa. Naukowcy przeanalizowali bezpieczeństwo szklanych konstrukcji za pomocą rur uderzeniowych "Blast-STAR", aby przetestować różne konstrukcje elewacji ze szkła pod kątem ich wytrzymałości na ciśnienie wytwarzane w następstwie eksplozji w różnych odległościach - wyjaśnia Oliver Millon, naukowiec z EMI. Technologia opiera się na następującej zasadzie: rury uderzeniowe składają się z sekcji napędowej (pod wysokim ciśnieniem) i części napędzanej (pod niskim ciśnieniem), oddzielonych stalową przeponą. Naukowcy sprężają powietrze w sekcji napędowej, aż do osiągnięcia ciśnienia 30 barów, tj. mniej więcej trzydziestokrotności ciśnienia atmosferycznego na Ziemi na poziomie morza. To umożliwia poddanie komponentu obciążeniu rzędu 2,3 bara. Kiedy naukowcy ustawią odpowiednią wartość ciśnienia, następuje pęknięcie przepony. Wówczas powietrze wylatuje i przechodzi przez sekcję napędzaną, uderzając w postaci płaskiego czoła fali uderzeniowej w poddawaną testom szklaną konstrukcję, która jest przymocowana do końcówki rury uderzeniowej. Najpierw szkło jest silnie odpychane, po czym ciśnienie spada i szkło jest zasysane z powrotem. Regulacja ciśnienia w sekcji napędowej umożliwia naukowcom symulowanie detonacji różnych ilości materiałów wybuchowych na różnych odległościach od budynku - od 100 do 2.500 kilogramów TNT w odległości od 35 do 50 metrów. "Chociaż co do zasady technologia rur uderzeniowych jest dobrze znana, na świecie jest zaledwie garstka takich stanowisk" - stwierdza Millon. "Z uwagi na ekstremalnie wysokie napięcia powstające w rurach, ich produkcja i eksploatacja są niezwykle skomplikowane". Aparatura musi być na przykład w stanie wytrzymać nagłe zmiany ciśnienia na dużym obszarze, gdyż poddawana testom sekcja szklana może mieć wymiary do dziewięciu metrów kwadratowych. "Ponadto musimy zapewnić płaskie czoło fali uderzeniowej na testowanej sekcji szklanej, inaczej mówiąc dotarcie fali uderzeniowej do każdej części sekcji szklanej w tym samym czasie". W tym celu, przed zbudowaniem rury uderzeniowej, naukowcy przeprowadzili symulacje komputerowe, po czym potwierdzili wyniki, wykonując pomiary w gotowej aparaturze. Wstępne badania dotyczące wyboru odpowiednich konstrukcji szklanych na potrzeby Transbay Transit Centre już zostały przeprowadzone i zaplanowano dalsze prace nad certyfikowaną demonstracją wytrzymałości na wybuch szyb wyselekcjonowanych na etapie budowy. Projekt dowodzi, że Europa niezmiennie przoduje w ekologicznych technologiach konstrukcyjnych, posuwając do przodu zrównoważone techniki budowlane. Europejscy naukowcy będą kontynuować prace nad bezpieczeństwem paneli szklanych, aby zapewnić maksymalne bezpieczeństwo zrównoważonej konstrukcji.Więcej informacji: Instytut Dynamiki Dużych Prędkości im. Fraunhofera http://www.fraunhofer.de/en/press/research-news/2013/february/safe-glass-facades.html

Powiązane artykuły