Glas gegen Stein - besser, schlechter oder gleichwertig?

    Das Glasthema im Lakhta Center in St. Petersburg ist sehr neugierig, schon allein deshalb, weil Glas die Funktion von Wänden im Turm erfüllt. Es bedeutet, dass es vor der äußeren Umgebung schützen muss und gegen zerstörerische Einwirkungen resistent sein muss, zumindest nicht schlechter als herkömmliche Materialien. Aber können wir das hinter der Fassade des „Lakhta Centers“ sagen - wie hinter einer Steinmauer?

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    Die Frage ist nicht untätig. Schließlich wissen wir alle aus der Kindheit, wie traurig die Geschichten über Häuser, wo die Wände aus den falschen Materialien bestehen, enden ...

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    Lassen Sie uns sehen!

    Architekten von Wolkenkratzern entscheiden sich oft für Glasfassaden. Weil es ist:

    A. Schön

    B. Die Glasfassade ist leichter als die von traditionellen Materialien. Obwohl das Gewicht vergleichbarer Volumina von Glas und schwerem Beton ungefähr gleich ist, wird Glasmaterial weniger benötigt, um Wände mit der gleichen Quadratur zu bauen.

    C. Glas erfüllt alle notwendigen Anforderungen an Wände - für Haltbarkeit, Wärmedämmung, Schutz vor verschiedenen äußeren Einflüssen. Wir werden weiter unten darüber sprechen. So

    Muss ich eine harte Nuss sein, um die Fassade des Turms zu durchbrechen?


    Im letzten Beitrag wurde eine separate Diskussion über die Stärke der Glasfassade eines Wolkenkratzers geführt. Irgendwo auf einer intuitiven Ebene ist es klar, dass die Fassaden im Turm zuverlässig sein müssen, gleichzeitig aber die Lebenserfahrung darauf hindeutet, dass Glas noch zerbrechliches Material ist. Sogar ein Frontfahrzeug kann durch Temperaturunterschiede oder einen Steinschlag beschädigt werden. Was können wir über die Glaswand sagen - es ist einfach gruselig, sich dagegen zu lehnen, besonders - irgendwo im 87. Stock.

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    Visualisierung des Panoramas von der obersten Etage des Lakhta Centers. Würden Sie sich dem Glas nähern?

    Der diskutierte Fall ist jedoch genau der Fall, in dem die Lebenserfahrung falsch ist. Ähnlich der Tatsache, dass die Erde noch rund ist, fliegt das Flugzeug ohne zu schlagen mit den Flügeln. Das moderne Frontglas mit Würde widersteht Steinschlag, Temperaturschock und gibt bei Beschädigung keinen Splitter, so dass das Vertraute durch erfahrene Beobachtungen gebrochen wird. die Welt

    Außerdem verwenden Ingenieure heute Glas als konstruktives Element, das heißt als tragende Struktur. Das erste Gebäude mit Glaskonstruktionen wurde im letzten Jahrhundert - im Jahr 1951 - erbaut. Jetzt haben die lichtdurchlässigen Dächer mit Glasbalken und Bögen das Gebäude der Volksbank in Hannover, den Speisesaal der Technischen Universität Dresden, Glassäulen mit jeweils 6 Tonnen Tragfähigkeit. unter dem Dach des Innenhofs des Verwaltungsgebäudes der Stadt Saint-Germain-en-Laye.

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    Das Dach mit Glasbögen - das Gebäude der Volksbank (Hannover) Foto von hier . Fünf Bögen mit einem Abstand von 2,5 m, verklebt aus 3 Glasscheiben. Stahlbänder - "Versicherung" gegen Zusammenbruch bei Balkenversagen. Sie können hier beispielsweise mehr über die Glaskonstruktion erfahren.

    Als einen weiteren visuellen Beweis für die Zuverlässigkeit des Glases werde ich ein Beispiel für eine solch schreckliche, aber sichere Attraktion geben: Die

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    Aussichtsplattform im 103. Stock des Willis Tower in Chicago. Ganz aus Glas gefertigt. Sie können sich keine Sorgen um einen Besucher machen - der Boden unter ihr ist fast 4 cm dick, der Balkon kann einer Belastung von 5 Tonnen standhalten.

    Das Fassadenglas in St. Petersburg "Lakhta Center" ist mit 4,15 cm sogar noch etwas dicker. Die Traglast der Fassaden beträgt 400 kg. auf apt. Es ist so:

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    Könnte Bruce Willis es brechen?

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    Höchstwahrscheinlich nicht. Aber Mike Theisson hätte mit einem Schlaganfall von 800 kg gute Arbeit geleistet.

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    Wenn Sie nicht Mike sind, können Sie sich nicht nur mutig an eine solche Fassade lehnen, sondern sogar mit einem Stuhl darauf klopfen - wie im Film wird es nicht funktionieren.

    Mike hat das Glas zerbrochen. Was weiter?


    Nichts Schlechtes wird passieren.
    Erstens spielt die Glasfassade, obwohl sie eine Wand ist, keine „Rolle“. Sie können beliebig viele Gläser zerbrechen - die Stabilität der Turmkonstruktionen, bei der die Tragkräfte zwischen dem Stahlbetonkern und den Säulen verteilt werden, hat keinen Einfluss.
    Zweitens ist Glas, das für die Fassaden des Lakhta Centers (und für die Fassaden anderer Wolkenkratzer) bestimmt ist, sicher - wenn es beschädigt ist, entstehen keine großen oder scharfen Bruchstücke. Es gibt keine Fragmente - stattdessen bilden sich Dellen oder Risse. Eine beschädigte Glaseinheit in einer solchen "zerknitterten", aber mechanisch vollständigen Form wartet auf ihren Austausch.
    Dies liegt daran, dass das Glas aus Schichten besteht, von denen eine Folie ist.
    Diese Technologie nennt sich Triplex und ist, wie wir glauben, den Lesern bekannt. Zum Beispiel wird es zur Herstellung von Fahrzeugfrontscheiben verwendet.

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    Trail from the Stein auf dem Glas Triplex

    Formelglas und alternative Realität


    Gläser für die Fassaden des Lakhta Centers werden nach einer Mehrschichtformel hergestellt: Glas 8 mm + 1,5 mm Folie + 8 mm Glas + 16 mm Argon + 8 mm Glas, insgesamt - 4,15 cm Dicke.

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    Die Dicke des Glases lässt sich anhand des Rippenteils der Platten abschätzen, die

    Besonderheit der äußeren Glasschicht sind die thermoreflektierenden Eigenschaften. Zum Schutz vor übermäßiger Sonneneinstrahlung (auch wenn eine solche Annahme für die klimatischen Bedingungen der nördlichen Hauptstadt ungewöhnlich erscheint) wurde das Glas mit einer speziellen Beschichtung versehen. Es gibt übrigens auch eine Front, die einen "metallischen", kalten, graublauen Farbton bedeckt.

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    Die innere Glasschicht ist gehärtet. Gehärtetes Glas ist die zweite Art von extrem haltbarem und gleichzeitig Sicherheitsglas, das bei Beschädigung keine scharfen oder großen Bruchstücke ergibt.

    Die Argonschicht wird zur Verbesserung der Energieeffizienz verwendet.
    Die Wärmeleitfähigkeit dieses Gases ist ungefähr 1,5-mal niedriger als die von Luft (0,68 der Wärmeleitfähigkeit von Luft). Die Figur ist zwar nicht so toll, aber sie wird im Maßstab der Verglasungsfläche des Gebäudes von 72,5 Tausend Quadratmetern.
    Es gibt andere angenehme "Kleinigkeiten" - zum Beispiel eine hohe Viskosität des Edelgases, die die Konvektionsgeschwindigkeit verringert, und folglich die Wärmeübertragung zwischen den Glasschichten.

    Aufgrund der mehrlagigen und der Argon-Zwischenschicht besteht das Paket im „Lakhta Center“ aus Einkammer- und Einglas-Saiten, mit Ausnahme einiger Spezialabschnitte, auf die später noch eingegangen wird. Das Gewicht des Glasteils der Fassade beträgt etwa 13 Tausend Tonnen. Bei Mehrkammerglaslösungen wäre das Gewicht deutlich gestiegen. Dies würde sich wiederum auf die Entwurfsparameter auswirken - wir hätten den Turm wahrscheinlich nicht gesehen, da er gerade gebaut wird.

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    Experimentell


    Die Konstruktions- und Designgruppe "Lakhta Center" bezieht sich auf Glas ohne Ehrfurcht. Einige Leser wissen, dass das Glas gefroren und geblasen wurde, aber das ist noch nicht alles. Er wurde auch ertrunken, in Brand gesetzt und Tag und Nacht auf ihn ausspioniert.

    Dichtheitsprüfung von Fassaden - am Standort der Firma Gartner (Deutschland). Mit verschiedenen Instrumenten imitieren die Tester verschiedene Arten von starkem Regen und deren Wirkung auf Glaspackungen.

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    Laborstelle, an der die Passage durchgeführt wurde. Achten Sie auf leichte Metallhölzer. Dahinter verbirgt sich ein vollständiges Modell der Fassade - mehrere Glaspackungen in Form eines Parallelogramms.

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    Das Testen hat begonnen. Das doppelt verglaste Fenster wird unter starkem Druck mit einem Wasserstrahl gegossen. Wasser kommt von solchen Sprinklern:

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    Der Sprinkler ist nicht einzeln. Was sah tatsächlich nach Wäldern aus - zahlreiche Sprinklerreihen:

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    Das Experiment zeigte eine Nebenwirkung (Regenbogen):

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    Auf dieser Seite des Glases - nur eine Flut:

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    Aber das reicht nicht. Was ist „Regen“ ohne „Wind“? Das folgende Setup geht in die Schlacht:

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    Es wird ein Hurrikan-Wind entstehen:

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    Jetzt tobt ein ganzer Sturm hinter der Fassade:

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    Tester von der gegenüberliegenden Seite, die auf der Haut trocken sind, sammeln im Gegensatz zu den Kollegen draußen Indikatoren und zeichnen die Reaktion der Fassade auf unterschiedliche "Wetterbedingungen" und die Stabilität der Glaseinheit auf zu verschiedenen Arten von Regen, die Enge der "Haut" des Vollmodells.

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    Aber noch eine Reihe von Tests - Feuer. Hier wird das Glas in Brand gesetzt. Brandprüfungen im Großmaßstab werden in einem Oberflächenbetonbunker durchgeführt, von dem eine der Wände durch ein Versuchsglas ersetzt wird, auf dem die Sensoren befestigt sind:

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    Im ersten Teil werden sie die Reaktion des Glases auf Feuer bei laufender Feuerlöschanlage testen. Im Raum ist alles bereit für Brandstiftung:

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    Diese Sprinkler werden die Fassade schützen:

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    Los geht's!

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    Innerhalb weniger Minuten tobt ein Feuer in der Betonkabine ...

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    Und das Wasser ... Sprinkler arbeiten - auf dem Foto sieht man die Ansammlung von Feuchtigkeit am Rahmen:

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    Aber die Temperatur der Fassade, wenn die Feuerlöschanlage funktioniert. Verschiedene Sensoren erfassen zu unterschiedlichen Zeitpunkten 18-20 Grad an der Glasaußenfläche, die Temperatur steigt nicht weiter an. Das Ergebnis ist sehr gut.

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    Der zweite Teil des Tests ist die Bestätigung der thermischen Stabilitätsgrenze der Gläser. Hier schaltet sich die Feuerlöschanlage aus und legt die maximalen Temperaturen fest, bei denen das Glas seine Integrität behält, sowie andere Eigenschaften ohne irreversible Änderungen:

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    Über 600 Grad sind ein guter Indikator. Ungefähr dasselbe - in einem speziellen Kaminglas.

    Schließlich wurde eine weitere vollständige Modellierung durchgeführt, um die ästhetischen Eigenschaften der Fassade zu bewerten. Heute ist die neben der Baustelle befindliche Modellierstätte nicht überfordert - es gibt Gitter, Muster für Pflasterbeläge und Varianten der Planetariumshülle ... Aber dieses Layout:

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    ... erschien auf der Baustelle vor fast eineinhalb Jahren. Verschiedene Glasproben wurden eingefügt und darin geändert. Eine Gruppe von Designern beobachtete, wie das Glas aussieht und wie es sich bei verschiedenen Wetterbedingungen, zu verschiedenen Jahreszeiten und zu verschiedenen Tageszeiten - Tag und Nacht - verhält.
    Aufgrund der Staubentwicklung und der Tatsache, dass das Glas der Fassaden "aufgeklärt" ist, d. H. Bei einem möglichst geringen Gehalt an "vergilbendem" Eisenoxid (weniger als 0,015 gegenüber den üblichen 0,6 bis 0,8) wirkt der Turm mit unterschiedlicher Beleuchtung in einem kalten Bereich. Schatten hängen vom Licht ab. Zum Beispiel tagsüber bei strahlendem Sonnenschein und Reflexion des himmelblauen Glases:

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    Bei bewölktem Wetter können die Kanten der Fassade grau und bronze wirken:

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    In voller Blüte und Sonnenuntergang bei klarem, wolkigem Wetter können Beobachter einen anderen ungewöhnlichen Farbton einfangen - rot-violett:

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    Und doch am meisten Der Turm der Zeit hat eine graublaue Farbe, die organisch mit unserem nördlichen Himmel und der Glätte des kalten Finnischen Meerbusens verschmilzt.

    Alle diese Testreihen - Feuer, Wasser und Schönheit - bestätigten die Übereinstimmung der Fassadenkonstruktionen mit den festgelegten Auslegungsparametern.

    Wie Sie sehen, können Glasfassaden starke, sichere, warme und schöne Wände sein. Unsere Meinung ist besser als Stein.



    Im nächsten Beitrag werden wir darüber sprechen, wie die ästhetische Wirkung der Verglasung ohne Kanten erreicht wird und wie die Fassaden des Turms montiert werden.

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