Technické aspekty zasklení extrémně vysokých budov

Splnění technických požadavků zasklení pro extrémně vysoké budovy (t.j. mrakodrapy s výškou nad 600 metrů) se často považuje za samozřejmost. Avšak vysoce pevné odolné zasklení, které pokrývá dnešní extrémně vysoké budovy (jako například budovu Burdž Chalífa v Dubaji), je pro vlastnosti budovy stejně důležité jako železo a beton uvnitř.

V případě takových vysokých budov jsou hlavními výzvami poryvy větru, rozdíly teplot a nadmořské výšky a kondenzace.

U země tlumí vítr stromy a okolní stavby, ale jak se budova zvedá do extrémních výšek, tyto překážky mizí. Věž tak čelí plné, neomezené síle větru.

Dalšími významnými faktory jsou světlo a teplo. Kvůli obrovskému vnitřnímu teplu potřebují vysoké budovy stálou klimatizaci, a to i během chladných měsíců. Klimatizace je pro mrakodrap největším energetickým nákladem. Extrémně vysoké budovy představují specifickou výzvu: Nejenže mají obrovské vnitřní množství tepla, ale značná část z jejich celkové výšky ční nad sousedními budovami, takže zde není nic, co by je chránilo před sluncem. Navíc se většina z nich vyskytuje v pouštních oblastech Blízkého východu, Africe a jihovýchodní Asii.

Aby bylo zadání ještě složitější, plášť extrémně vysokých budov tvoří nyní skoro výhradně sklo, nejčastěji rozměrné tabule poskytující maximální ničím neomezený výhled. Výzva tedy spočívá v tom, že tyto velké skleněné tabule musí být extrémně odolné, aby odolaly velké síle větru, a musí být navrženy tak, aby vyrovnaly obrovské množství světla, které jimi proniká do budovy, a tím zvyšovaly pohodlí obyvatel budovy.

Specifické problémy extrémně vysokých budov

Okolí

Okolí budovy – a v případě budov Burdž Chalífa a Džidda Tower i místní pouštní podnebí – jsou důležitými faktory, které je třeba vzít v úvahu. Okolí extrémně vysokých budov, jako jsou kopce a jiné budovy, ve dne pohlcuje většinu intenzivního tepla, ale v noci toto teplo vyzařuje do okolí. Nízkoemisivní (Low-E) sklo pomáhá toto tepelné záření odrážet a minimalizuje jeho přenos. Proto je použití nízkoemisivního skla (jako například Guardian SunGuard Neutral 60) jedním z nejlepších řešení.

Místní klima v těchto horkých a vlhkých pouštních oblastech s denními teplotami dosahujícími až 50 °C znamená pro sklo skutečný problém z hlediska pnutí a průhybu, ale i možné kondenzace.

Většina lidí si neuvědomuje, jak moc je nízkoemisivní sklo na Blízkém východě oblíbené a proč je vhodné ho používat. Obecně si lidé myslí, že se nízkoemisivní sklo používá pouze v chladném podnebí. Většina z nich však nepomyslí na to, že takové sklo v noci a během dne rovněž blokuje a odráží nepřímé teplo.

Kondenzace

U extrémně vysokých budov vždy existuje riziko, že se na vnější skleněné tabuli objeví (vnější) kondenzace. Je to z důvodu rozdílu teplot mezi vnějším povrchem budovy (který je v létě velmi horký a vlhký) a vnitřní teplotou (udržovanou klimatizací).

Použití nízkoemisivního skla jako vnitřní tabule může pomoci zabránit přenosu chladu zevnitř budovy na vnější skleněnou tabuli. Navíc díky tepelné úpravě (úplnému tepelnému tvrzení nebo zpevnění) se sklo stane až 5krát pevnějším, aby odolalo extrémním poryvům větru a teplotním rozdílům.

Rozdíly nadmořské výšky

Výškový rozdíl mezi spodní a nejvyšší částí extrémně vysoké budovy, a s tím spojený teplotní rozdíl, může způsobit problémy s průhybem izolačního skla z důvodu rozdílu tlaku.

U projektu Burdž Chalífa byl dokonce problém rozdílu teploty při výrobě a při instalaci izolačních skel, která byla vyrobena v lednu při teplotě 26 °C a instalována v Dubaji v srpnu při teplotě 48 °C. Výpočty pnutí a průhybu izolačních skel pomohly našim technikům v Guardian Glass stanovit správné tloušťky skla, aby vyhovovaly různým výškám instalace od horní až po spodní části budovy.

Vítr

Vzhledem k výšce extrémně vysokých budov může být síla větru extrémně velká. Ačkoli je dynamický tvar budovy navržen tak, aby snižoval konstrukční zatížení způsobené kmitáním konstrukce účinkem větru, tloušťka skla je neméně důležitá. Skleněná fasáda pro Burdž Chalífu byla navržena tak, aby odolala poryvům větru až do 250 km/h. Jak jsem již uvedl, zasklení pro budovu Džidda Tower je navrženo tak, aby odolalo výkyvu o poloměru 2,5 metru bez prasknutí či zatečení. Tloušťka použitého skla závisí na výšce budovy, kde má být instalováno. Tepelná úprava (tvrzení nebo zpevnění) je rovněž zásadní, neboť se sklo stane až 5krát pevnějším, aby odolalo extrémním poryvům větru a teplotním rozdílům.

Pokud máte otázky týkající se použití skla ve vašem příštím projektu bez ohledu na jeho rozměry a umístění, rádi vám poradíme.