CRICURSA Cristales Curvados, SA i Super Spacer® są od dłuższego czasu sprawdzonym zespołem w produkcji giętych szyb izolacyjnych o rozmiarach XXL dla kultowych obiektów budowlanych z unikalnymi szklanymi elewacjami. Również dla szklanej elewacji Qatar National Library w Doha o powierzchni około 5500 m2, której budowę zakończono w roku 2018, zastosowano ciepłą ramkę dystansową, głównie ze względów energetycznych.

Falisty kształt dodaje stabilności
Rob Nijsse, profesor statyki budowlanej i były partner holenderskiego biura projektów ABT Arnheim, oraz Ronald Wenting, doradca ds. konstrukcji nośnych biura ABT, mieli wiodący udział w projektowaniu konstrukcji nośnej pierwszej kongenialnej pracy architekta Rema Koolhaasa i firmy CRICURSA: hali koncertowej Casa da Música w Porto, której faliste szklane elewacje w ciągu ostatnich 15 lat miały się stać czymś w rodzaju wizytówki gwiazdy architektury Rema Koolhaasa i jego rotterdamskiego biura OMA Architekten.

W publikacji Designing and constructing corrugated glass facades Rob Njisse i Roland Wenting piszą: Jeżeli pożądany kształt falisty może zostać sfałdowany z papieru, może go również wykonać przemysł szklarski.

Statyczna zaleta elewacji wykonanej w kształcie falistym jest czymś oczywistym. Podobnie, jak kartka papieru złożona na kształt harmonijki, posiada znacznie wyższą sztywność od gładkiego papieru. Jednak nie należy tego zdania rozumieć w taki sposób, jak może ono nonszalancko zabrzmieć przy pierwszym czytaniu.

Ponieważ obydwaj projektanci konstrukcji nośnych wiedzą z własnego doświadczenia, że na świecie istnieje zaledwie garstka wytwórców szkła giętego z możliwością produkcji giętych szyb o rozmiarach XXL o wymaganej jakości, z koniecznymi małymi promieniami wygięcia i minimalnymi tolerancjami.

Falista szklana elewacja Qatar National Library o całkowitej powierzchni 5500 m2

Nowatorskim rozwiązaniem zespołu projektowego było skonstruowanie szklanej elewacji jako elementu usztywniającego i przejmującego obciążenie. Wizją Rema Koolhaasa dla projektu w Porto była szklana elewacja bez stali i – w miarę możliwości – bez przeszkadzających filarów, belek, stalowych kabli czy też obramowań.

Było to znacznym wyzwaniem, ostatecznie zrealizowanym przez CRICURSA, jednego z najbardziej renomowanych na świecie producentów giętego szkła. Ułożone w kształcie falistym w bezpośrednim sąsiedztwie do siebie gięte szyby wielkości XXL, wzajemnie się wzmacniające i poprzez to wspólnie przenoszące oddziaływujące na nie obciążenia, umożliwiły rezygnację z zastosowania pionowych obramowań.

Dla Doha opracowano kształt falisty o małych promieniach gięcia
Także w przypadku nowo powstałej Qatar National Library dla nowego Education City w Doha, Rem Koolhaas wybrał pofalowaną elewację szklaną. Tym razem szyby wykonano w kształcie litery omega, inspirowane ideą schnących kartek papieru.

Szklane elewacje tworzą formę diamentu tak, jakby podniesione zostały rogi jakiegoś pudełka. Przepuszczają one blask światła słonecznego i oświetlają bibliotekę możliwie dużą ilością rozproszonego, nieoślepiającego światła dziennego. Przez biały aluminiowy sufit światło odbijane jest w kierunku dolnej przestrzeni. Do biblioteki o długości 138 m nie wchodzi się z boku, lecz przechodzi się do środka pojedynczego trójkątnego pomieszczenia pod podpartym sufitem budynku i jest się od razu otoczonym trzema tarasami z marmurowymi regałami na książki.

Umieszczone jeden na drugim elementy szklane posiadają wysokość do 5,50 m

Na powierzchni 42 000 m2 Qatar National Library zawiera ponad milion książek i 500 000 wydań cyfrowych. Na swobodnie podpartym pomoście, zawieszonym nad prawie całą przestrzenią, mieści się antresola ze stołami do czytania, pomieszczeniami medialnymi, studyjnymi i dużym audytorium. Dla umieszczenia Heritage Collection, obejmującej szczególnie cenne pisma i manuskrypty arabsko-islamskiej cywilizacji i prezentującej je w formie stałej wystawy, OMA Architekten Rotterdam znaleźli szczególnie spektakularne rozwiązanie: w posadzce zostało zagłębione pomieszczenie na głębokość 6 m, wyłożone beżowym trawertynem i przykryte szklanym sufitem, przypominające labirynt wykopaliskowy. Przesłanie jest tu jednoznaczne: książki są skarbem godnym tego, aby je wydobyć.

Elewacja została energetycznie zoptymalizowana
Brak metalowych elementów w szklanej elewacji Qatar National Library ma jeszcze jedną, decydującą zaletę klimatyczną: brak potencjalnych mostków cieplnych, które mogłyby przewodzić ciepło do wnętrza budynku i osłabiać izolacyjne oddziaływanie warstwy gazu, jak również ciepłej ramki w giętych podwójnych szybach zespolonych. — Katar zalicza się do tych regionów, które są najsilniej dotknięte wzrostem średnich temperatur spowodowanych zmianą klimatu — wyjaśnia Joan Tarrus, Dyrektor Marketingu firmy CRICURSA.

Gięte szyby o promieniu 550 mm w Qatar National Library

— Latem panują na zewnątrz temperatury powyżej 40 stopni, wewnątrz biblioteki powinny być przyjemne 20 stopni. Dlatego też kolosalne były energetyczne i tym samym technologiczno- produkcyjne wyzwania dotyczące szkła elewacyjnego, zwłaszcza, że w żadnym wypadku nie chcieliśmy rozważać możliwość mechanicznego zacienienia. Poprzez układ wygiętych szyb elewacja jest samonośna i niezwykle odporna na obciążenia wiatrem. — Tę samą zasadę wykorzystał Antoni Gaudi wprowadzając słynny łuk łańcuchowy — wyjaśnia Joan Tarrus.

Kształt falisty, w porównaniu z płaską powierzchnią szkła o identycznej grubości, umożliwia przeniesienie znacznie większego obciążenia, zarówno pionowo do powierzchni, jak i w samej powierzchni tafli. Według Rob Nijsse i Rolanda Weininga nośność wzrasta tu o 1000%. Aby konstrukcji nadać jeszcze większą stabilność, w Doha połączono stalowe cokoły leżące pomiędzy elementami szklanymi z wewnętrznymi filarami.

Podparte naroża budynku nadają elewacji formę diamentu.

Joan Tarrus wyjaśnia dalej: — Analizując wyzwanie architektów biura OMA – elewację z szybą podwójną w kształcie falistym – jedynym rozwiązaniem wydawała nam się metoda gięcia grawitacyjnego. Jakkolwiek ekstremalne, klimatyczne warunki w Doha przedstawiają prawdziwe techniczne wyzwanie, szkło typu float oferowało jedyną możliwość, aby osiągnąć całościowe rozwiązanie odnośnie geometrii, powłoki, rastrowania i wymiarów.

Szklane elewacje dostarczają pomieszczeniu rozproszone, nieoślepiające światło dzienne

Gięcie szkła do promienia 550 mm pozwalało nam na większe swobody w procesie projektowania. Laminowane i gięte szyby wysokie do 5,50 metra wykonane są jako podwójne zespolone szyby izolacyjne. Powłoka Low-E, jak również powłoka przeciwsłoneczna ograniczają i odbijają padające światło słoneczne. Aby jeszcze bardziej zredukować transmisję promieniowania, naniesiono siatkę szarych metalicznych punktów o średnicy 3 mm w dokładnym odstępie 6 mm. Jest to technologiczne osiągnięcie, jeśli ma się na względzie małe promienie gięcia i niezwykłe wymiary.

W klimacie pustynnym ciepła ramka jest nieodzowna
CRICURSA jako ciepłą ramkę dystansową wybrała produkt Super Spacer® TriSeal™ Flex. Ten produkt firmy Edgetech/Quanex, szczególnie zaprojektowany dla giętych szyb jest, zgodnie z doświadczeniem CRICURSA, najlepiej nadającym się do ekstremalnych obciążeń klimatycznych w regionach pustynnych.

— Aby zoptymalizować budynek pod względem energetycznym w tym regionie klimatycznym, nieodzownym jest zastosowanie ciepłej ramki w zespolonych szybach izolacyjnych — wyjaśnia Joachim Stoss, Dyrektor Zarządzający Edgetech Europe GmbH i Vice President International Sales w Quanex. Stałe wahania pomiędzy gorącym promieniowaniem słonecznym, zacienieniem i niskimi temperaturami nocą, prowadzą do ciągłego przemieszczania szyb i wskutek tego do znacznego mechanicznego obciążenia zespolenia krawędzi.

Ograniczenie i odbicie światła jak również możliwie niskie wprowadzenie ciepła określane są przez strukturę szyb

— Elastyczne ramki dystansowe, takie jak Super Spacer, hermetycznie uszczelniają przestrzeń pomiędzy taflami szkła przez okres wielu lat. Dzięki właściwościom pianki strukturalnej system ramki dystansowej przejmuje „ruchy pompujące” szyb i udaremnia uszkodzenia pierwotnego uszczelnienia — uzupełnia Joachim Stoss.

Johannes von Wenserski
www.superspacer.com

Całość artykułu w wydaniu drukowanym i elektronicznym 

Inne artykuły o podobnej tematyce patrz Serwisy Tematyczne 
Więcej informacji:  Świat Szkła 05/2020