Provocările tehnice ale sticlei în cazul clădirilor foarte înalte

Sticla pentru clădirile foarte înalte (precum zgârie norii de peste 600 de metri înălțime) este, de obicei, luată ca ceva normal în ceea ce privește funcțiile sale tehnice. Totuși, vitrajele care acoperă clădirile foarte înalte din prezent, precum ar fi Burj Khalifa din Dubai, sunt la fel de importante în ceea ce privește performanța clădirilor precum oțelul și betonul din interiorul acestora.

Când vine vorba despre structuri foarte înalte, principalele provocări sunt reprezentate de forța vântului, temperatură, diferențele de altitudine și de condens.

La apropiere de sol, vântul este contracarat de copaci și de alte clădiri, dar, pe măsură ce clădirile sunt ridicate la înălțimi foarte mari, aceste obstacole dispar. În acest moment, turnul se confruntă cu forța deplină, neîngrădită a vântului.

Alți factori importanți sunt lumina și căldura. Clădirile înalte, din cauza masei interne enorme de căldură, necesită de obicei aer condiționat în permanență, chiar și în lunile reci ale anului. Aerul condiționat reprezintă cel mai mare cost energetic al clădirilor de tip zgârie nori. Clădirile foarte înalte reprezintă o provocare unică: nu numai că au o masă internă ridicată de căldură, dar o mare parte din dimensiunea lor totală se situează mult deasupra vecinilor, deci nu există niciun obstacol care să blocheze soarele. De asemenea, majoritatea acestor clădiri sunt, de obicei, în regiuni deșertice din Orientul Mijlociu, Africa și Asia de Sud Est.

Pentru a complica lucrurile și mai mult, fațadele clădirilor foarte înalte sunt aproape exclusiv din sticlă, cu un accent deosebit pe panouri din sticlă de largi dimensiuni, care oferă priveliști maxime, fără obstacole. Provocarea este că aceste panouri din sticlă mai mari trebuie să fie extrem de puternice pentru a rezista la forțele mari ale vântului și trebuie proiectate într-un asemenea mod astfel încât să compenseze cantitatea de lumină admisă în interiorul clădirii pentru îmbunătățirea stării de bine și confortului ocupanților acesteia.

Provocările specifice clădirilor foarte înalte

Împrejurimile

Vecinătățile unei clădiri și, în cazul clădirii Burj Khalifa și Jeddah Tower, climatul deșertului de pe plan local, reprezintă factori importanți de luat în considerare. Zonele din jurul clădirilor foarte înalte, precum dealurile și alte clădiri, absorb de fapt mare parte din căldura intensă de pe durata zilei, dar radiază în continuare sau emit această căldură către împrejurimi pe durata nopții. Sticla cu un nivel redus de emisivitate (Low-E) contribuie la reflexia acestei radiații de undă lungă și reduce la minim transmisia acesteia. Din acest motiv, utilizarea unei sticle cu nivel redus de emisivitate (Low-E) (precum Guardian SunGuard Neutral 60) reprezintă una dintre cele mai bune alegeri.

Climatul de pe plan local în aceste regiuni foarte calde, cu umiditate din deșert, cu temperaturi în timpul zilei care ajung până la 50°C – reprezintă adevărate provocări pentru sticlă, în ceea ce privește tensiunea și deformarea, dar și posibile probleme de condensare.

Majoritatea oamenilor nu își dau seama cât de populară este sticla cu un nivel redus de emisivitate (Low-E) în Orientul Mijlociu și de ce este folosită. În general, oamenii cred că sticla cu un nivel redus de emisivitate (Low-E) este utilizată doar în climate cu vreme rece. Totuși, conceptul de blocare și de reflectare a căldurii indirecte pe durata nopții și pe durata zilei este o idee pe care majoritatea oamenilor nu ar lua-o în considerare.

Condens

În cazul clădirilor foarte înalte, există întotdeauna un risc de condens care poate apărea pe panourile exterioare de sticlă (exterior). Acest lucru se datorează diferenței de temperatură dintre exteriorul clădirii (care este foarte fierbinte și umed pe durata verii) și temperatura din interior (aerul condiționat).

Utilizarea unei sticle cu nivel redus de emisivitate ca strat interior ar putea preveni transferul frigului din interiorul clădirii către panoul exterior de sticlă, în timp ce tratamentul termic (securizare sau călire) va crește de până la 5 ori rezistența sticlei la forțele extreme ale vântului și la diferențele de temperatură.

Diferențe de altitudine

Diferența de altitudine dintre partea de sus și de jos a unei clădiri foarte înalte și diferența de temperatură respectivă pot produce probleme de deformare a sticlei pe unitatea sticlei termoizolante, din cauza diferenței de presiune.

În cadrul proiectului Burj Khalifa, a existat chiar provocarea diferenței între temperaturile de producție și de instalare ale unităților de sticlă termoizolantă, care au fost fabricate în ianuarie la o temperatură de 26°C și apoi instalate la fața locului în Dubai în august, când temperatura a fost de 48°C. Calculele de tensiune și deviere pentru unitățile de sticlă termoizolantă au permis experților tehnici de la Guardian Glass să definească grosimile de sticlă potrivite diferitelor înălțimi de instalare a sticlei pe întreaga înălțime a clădirii.

Vânt

Din cauza înălțimii clădirilor foarte înalte, forțele vântului pot fi extrem de mari. Chiar dacă forma dinamică a clădirii este proiectată să reducă încărcarea structurală datorată creării de turbioane eoliene, grosimea sticlei este, de asemenea, foarte importantă. În cazul clădirii Burj Khalifa, fațada de sticlă a fost proiectată să reziste la forțe ale vântului de până la 250 km/oră. Precum s-a amintit anterior, sistemul de sticlă pentru Jeddah Tower a fost proiectat să reziste la o balansare cu rază de 2.5 metri fără pericol de rupere sau de scurgeri. Grosimea sticlei utilizate depinde de înălțimea clădirii în care este montată. Tratamentul termic este, de asemenea, crucial (securizare sau călire), deoarece va face ca sticla să fie de 5 ori mai puternică pentru a rezista la forțele extreme ale vântului și la diferențele de temperatură.

Dacă aveți întrebări cu privire la utilizarea sticlei în următorul dvs. proiect, indiferent de dimensiuni și locație, vă vom asista cu plăcere.