A rendkívül magas épületek üvegezésének technikai kihívásai

A rendkívül magas épületek (azaz a 600 méternél magasabb felhőkarcolók) üvegezését gyakran magától értetődőnek tekintik műszaki szempontból. Ezzel szemben a csúcstechnológiával készült, nagy szilárdságú üveg, amely napjaink rendkívül magas épületeit – például a dubaji Burj Khalifát – borítja, éppolyan fontos az épület hatékonysága szempontjából, mint a beépített acél és beton.

Ha rendkívül magas szerkezetekről van szó, akkor a fő kihívásokat a szélterhelés, a hőmérséklet- és magasságkülönbségek, valamint a páralecsapódás jelentik.

A talajszinthez közel a szelet felfogják a fák és egyéb épületek, de ahogy az épület igen magas méreteket ölt, ezek a szelet felfogó akadályok eltűnnek. A toronyra ilyenkor a szél teljes, csillapítatlan ereje hat.

A fény és hő szintén jelentős tényezőt jelent. A magas épületek a hatalmas belső hőtömegük miatt folyamatos légkondicionálást igényelnek, még az év hidegebb hónapjaiban is. Egy felhőkarcoló energiaköltségének nagy részét a légkondicionálás adja. A rendkívül magas épületeknek nemcsak nagyobb a belső hőtömegük, de az épület teljes méretének túlnyomó része a környező épületek fölé magasodik, így semmi sem blokkolja az azt érő napsütést. Ráadásul többségük a Közel-Kelet, Afrika és Délkelet-Ázsia sivatagos területein található.

A dolgokat tovább bonyolítja a tény, hogy a rendkívül magas épületek külső héja csaknem teljesen üvegből készül, és ezekből is a magas és széles üvegtáblákat részesítik előnyben, hogy lehetőleg semmi se gátolja a szabad kilátást. A kihívás abban rejlik, hogy ezeknek a nagy üvegtábláknak rendkívül erősnek kell lenniük, mivel ellen kell állniuk a nagy szélterhelésnek, és az épületben tartózkodók kellemes közérzete és kényelme érdekében kompenzálni kell az általuk bebocsátott hatalmas fénymennyiséget.

A rendkívül magas épületekre jellemző kihívások

A környezet

Egy épület környezete – és a Burj Khalifa és a Jeddah Tower esetében a helyi sivatagi éghajlat – fontos tényezőt jelent, amelyet figyelembe kell venni. A rendkívül magas épületeket körülvevő területek, például a dombok és az egyéb épületek az intenzív hőséget napközben javarészt elnyelik, éjjel viszont ezt a hőt folyamatosan kibocsátják, kisugározzák környezetükbe. Az alacsony emissziójú (Low-E) üveg segít visszaverni ezt a hosszú hullámhosszú sugárzást, és csökkenteni annak áteresztődését. Ezért az egyik legjobb választás a Low-E üveg (például a Guardian SunGuard Neutral 60) használata.

Ezekben a forró, párás, sivatagos régiókban, ahol napközben a hőmérséklet akár az 50°C-ot is elérheti, a helyi éghajlat valódi kihívást jelent az üvegre nézve mind a feszültség, mind pedig az elhajlás szempontjából, de a páralecsapódással kapcsolatos potenciális problémák miatt is.

Az emberek többségében nem is tudatosul, hogy mennyire népszerű a Low-E üveg a Közel-Keleten, és miért is érdemes használni. Általában úgy gondolják, hogy a Low-E üveg csak hideg éghajlaton használatos. A legtöbben még csak nem is gondolnak bele a közvetett hősugárzás éjjeli és nappali blokkolásának és visszaverésének szükségességébe.

Páralecsapódás

A rendkívül magas épületeknél mindig fennáll a kockázata annak, hogy a külső üvegtáblák külsején pára csapódik le. Ennek az épület (nyáron rendkívül forró és párás) külseje és (légkondicionált) belseje közötti hőmérséklet-különbség az oka.

Ha a belső tábla alacsony emissziójú üvegből készül, az segít annak megakadályozásában, hogy a hideg az épület belsejéből a külső üvegtáblához jusson; míg a hőkezelés (teljes edzés vagy előfeszítés) akár 5-ször erősebbé teheti az üveget a szélsőséges szélterhelésnek és hőmérséklet-különbségeknek való ellenállás érdekében.

Magasságkülönbségek

A rendkívül magas épületek legfelső és legalsó pontja közötti magasságkülönbség – és az ezzel járó hőmérséklet-különbség – miatt fellépő nyomáskülönbség a hőszigetelőüveg-egységeknél elhajlási problémákat okozhat.

A Burj Khalifa projekt esetén a hőszigetelőüveg-egységek gyártási és beépítési környezetének hőmérséklete közötti eltérés is kihívást jelentett: gyártásukkor, januárban 26°C volt, dubaji beépítésükkor, augusztusban pedig 48°C. A hőszigetelőüveg-egységek terhelésének és elhajlásának számításai segítségével a Guardian Glass műszaki szakértői meg tudták határozni az épület különböző magasságain használandó üvegek ideális vastagságát.

Szél

A rendkívül magas épületek magassága miatt a szélerősség rendkívül nagy lehet. Habár az épület dinamikai alakját úgy tervezik, hogy csökkentse a szélörvények leválása miatt fellépő szerkezeti terhelést, az üveg vastagsága is nagyon fontos tényező. A Burj Khalifa üveghomlokzatát úgy tervezték, hogy akár 250 km/órás szélterhelésnek is ellenálljon. Ahogy már említettem, a Jeddah Tower üvegrendszerét úgy alakították ki, hogy törés vagy szivárgás nélkül elviselje a torony 2,5 méteres sugarú kilengését. A felhasznált üveg vastagsága beszerelésének magasságától függ. A hőkezelés (teljes edzés vagy előfeszítés) is rendkívül fontos, mivel akár 5-ször erősebbé teheti az üveget a szélsőséges szélterhelésnek és hőmérséklet-különbségeknek való ellenállás érdekében.

Ha kérdése van az üveg az Ön következő projektjében való használatával kapcsolatban, szívesen állunk rendelkezésre, a projekt méretétől és helyszínétől függetlenül.