PROVOCĂRILE TEHNICE ALE STICLEI ÎN CAZUL CLĂDIRILOR FOARTE ÎNALTE:Guardian Glass: "Vitrajele, la fel de importante precum oţelul şi betonul din structura interioară"

Sticla pentru clădirile foarte înalte (precum zgârie-norii de peste 600 de metri înălţime) este, de obicei, luată ca atare în ceea ce priveşte funcţiile sale tehnice. Totuşi, vitrajele care acoperă clădirile foarte înalte din prezent, precum Burj Khalifa din Dubai, sunt la fel de importante în ceea ce priveşte performanţa clădirilor precum oţelul şi betonul din interiorul acestora, informează o analiză Guardian Glass.

Potrivit acesteia, când vine vorba despre structuri foarte înalte, principalele provocări sunt reprezentate de forţa vântului, temperatură, diferenţele de altitudine şi de condens.

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

Guardian Glass precizează că alţi factori importanţi sunt lumina şi căldura. Clădirile înalte, din cauza masei interne enorme de căldură, necesită de obicei aer condiţionat în permanenţă, chiar şi în lunile reci ale anului. Aerul condiţionat reprezintă singurul cost energetic cel mai mare al clădirilor de tip zgârie nori. Clădirile foarte înalte prezintă o provocare unică: nu doar că au o masă de căldură internă foarte ridicată, ci şi o proporţie foarte mare a dimensiunii lor totale este cu mult peste cea a vecinilor, prin urmare nu este nimic care să blocheze soarele. De asemenea, majoritatea acestor clădiri sunt, de obicei, în regiuni deşertice din Orientul Mijlociu, Africa şi Asia de Sud Est.

Conform studiului, pentru a complica lucrurile şi mai mult, faţadele clădirilor foarte înalte sunt aproape exclusiv din sticlă, cu un accent deosebit pe panouri din sticla de largi dimensiuni, care oferă privelişti maxime, fără obstacole. Provocarea este că aceste panouri din sticlă mai mari trebuie să fie extrem de puternice pentru a rezista la forţele mari ale vântului şi trebuie proiectate într-un asemenea mod astfel încât să compenseze cantitatea de lumină admisă în interiorul clădirii pentru îm­bunătăţirea bunăstării şi confortu­lui ocupanţilor acesteia.

Guardian Glass arată că provocările specifice clădirilor foarte înalte sunt:

Împrejurimile

Vecinătăţile unei clădiri şi, în cazul clădirii Burj Khalifa şi Jeddah Tower, climatul deşertului de pe plan local, reprezintă factori importanţi de luat în considerare. Zonele din jurul clădirilor foarte înalte, precum dealurile şi 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 nopţii. Sticla cu un nivel redus de emisivitate (Low-E) contribuie la reflexia acestei radiaţii de undă lungă şi reduce la minimum 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 deşert, cu temperaturi în timpul zilei care ajung până la 50°C - reprezintă adevărate provocări pentru sticlă, în ceea ce priveşte tensiunea şi deformarea, dar şi posibile probleme de condensare.

Majoritatea oamenilor nu îşi dau seama cât de populară este sticla cu un nivel redus de emisivitate (Low-E) în Orientul Mijlociu şi 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. Totuşi, conceptul de blocare şi de reflectare a căldurii indirecte pe durata nopţii şi pe durata zilei este o idee pe care majoritatea oamenilor nu ar lua-o în considerare.

Condensul

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

Utilizarea unor sticle cu un nivel redus de emisivitate ca panou intern poate ajuta la prevenirea transferului aerului rece din interiorul clădirii către panoul de sticlă din exterior.

În timp ce tratamentul de securizare sau călire va face ca sticla să fie de cinci ori mai puternică pentru a rezis­ta la forţele extreme ale vântului şi la diferenţele de temperatură.

Diferenţe de altitudine

Diferenţa de altitudine dintre partea de sus şi de jos a unei clădiri foarte înalte şi diferenţa de temperatură respectivă pot produce probleme de deformare a sticlei pe unitatea sticlei de izolare, din cauza diferenţei de presiune.

La proiectul Burj Khalifa, a existat chiar şi provocarea dată de diferenţa de temperatură dintre temperaturile de la locul producerii şi de la locul de montaj ale geamurilor termoizolante, care au fost produse în ianuarie, la o temperatură de 26°C şi instalate ulterior în locaţia din Dubai în august, când temperatura era de 48°C. Calculele referitoare la tensiunea şi deformarea vitrajelor le-au permis experţilor noştri de la Guardian Glass să ajute la definirea grosimii corecte a sticlelor, care să se potrivească cu înălţimile diferite de instalare a sticlei, din partea de sus şi de jos a clădirii.

Vântul

Din cauza înălţimii clădirilor foarte înalte, forţele 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, faţada de sticlă a fost proiectată să reziste la forţe 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 înălţimea 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 forţele extreme ale vântului şi la diferenţele de temperatură.