1. Kierunki rozwoju konstrukcji budowlanych
W projektowaniu architektonicznym i konstrukcyjnym od najdawniejszych czasów dążono do prezentowania rozwiązań odznaczających się korzystniejszymi walorami funkcjonalnymi, ekonomiczniejszym zużyciem materiałów i środków finansowych niż stosowane poprzednio. Obserwując te tendencje trzeba stwierdzić, że nie występowały one tak żywiołowo w żadnym okresie historycznym, jak to ma miejsce współcześnie, tzn. od 1945 r. Wpływ na to wywiera nie-wątpliwie rozkwit nauki, wzrost ogólnej kultury oraz dynamicznie rozwijająca się technika budowlana. W wyniku zmian, jakie zachodzą w produkcji materiałów i technicznych metod realizacji, następują poszukiwania nowych kierunków w architekturze, odpowiednio przystosowanych do warunków klimatycznych, przyzwyczajeń i odczuć estetycznych ludności, jej stylu i poziomu życia. Towarzyszą temu nowe sposoby użycia materiałów i nowe rozwiązania form konstrukcyjnych, odpowiadające ich funkcji i pełnemu wykorzystaniu pozytywnych właściwości materiałów. Podstawowymi materiałami konstrukcyjnymi, jakimi obecnie operuje architekt i konstruktor przy projektowaniu trwałych budowli, są stal i beton. Nie wydaje się, aby te materiały w najbliższej przyszłości mogły być zastąpione w budownictwie przez inne bardziej efektywne materiały nośne. Wartość tych dwóch materiałów zastosowanych oddzielnie i łącznie tkwi przede wszystkim w ich dużych zaletach fizycznych i mechanicznych oraz w opanowaniu technologii formowania najbardziej różnorodnych układów konstrukcyjnych. Należy nadmienić, że dotychczas nie są jeszcze całkowicie wyzyskane pełne możliwości tych materiałów w kształtowaniu konstrukcji budowlanych. Stąd obserwuje się ogólne dążenie zmierzające do poprawy jakości tych materiałów, a zwłaszcza ich cech wytrzymałościowych, zgłębienia znajomości warunków ich pracy w konstrukcjach oraz poszukiwania optymalnych kształtów ustrojów nośnych. Do niedawna przy projektowaniu konstrukcji stalowych stosowane były wyłącznie klasyczne kształtowniki walcowane, co nadawało ustrojom stalowym specyficzny charakter. Trzeba przy tym zauważyć, że nawet przy najbardziej starannym doborze przekrojów część materiałów pozostaje niewykorzystana pod względem statycznym. Obecnie wprowadza się do praktyki cienkościenne profile kształtowane na zimno (korytka, rury, łupiny), których zalety konstrukcyjne poznano wcześniej w przemyśle lotniczym, samochodowym i okrętowym. Zastosowanie przekrojów cienkościennych o znacznie racjonalniejszym rozwiązaniu pod względem statycznym i o bardziej różnorodnych kształtach stwarza nowe możliwości w zakresie projektowania i realizacji konstrukcji i detali architektoniczno-budowlanych o korzystniejszych właściwościach użytkowych i estetycznych.
W USA i w krajach Europy Zachodniej o wysoko rozwiniętej produkcji stali już obecnie zużycie kształtowników cienkościennych wynosi ok. 20o/o ciężaru stali przeznaczonej na konstrukcje budowlane. Należy przy tym wspomnieć o nowych gatunkach stali stopowych odpornych na działanie czynników atmosferycznych. Stal i metale srebrzyste stają się coraz atrakcyjniejszymi materiałami pozwalającymi przy współpracy z tworzywami sztucznymi na kształtowanie architek- toniczne różnorodnych form i struktur. Żelbet stanowi materiał o ogromnych możliwościach
konstrukcyjnych i plastycznych. Mimo że konstrukcje żelbetowe są obecnie najbardziej rozpowszechnione w budownictwie, nie przybrały one jeszcze form ostatecznych. Stosowane powszechnie deskowanie drewniane narzuca proste formy, często niecałkowicie wykorzystane statycznie, co powoduje, że konstrukcje żelbetowe wydają się ciężkie nie tylko w sensie fizycznym, lecz również optycznym. Od form konwencjonalnych w żelbecie odstąpił jako pierwszy Włoch, który w poszukiwał najbardziej oszczędnych rozwiązań konstrukcyjnych.
Rozwiązania Nervzego polegają na wykonywaniu poszczególnych części konstrukcji żelbetowych w postaci prefabrykowanych foremek z tzw. siatkobetonu. Metoda ta otworzyła drogę do kształtowania struktur powierzchniowych o pięknych formach i prostych rozwiązaniach technologicznych (rys. 10-2).
Duże możliwości kryje w sobie również metoda sprężania konstrukcji. Ten nowy sposób kształtowania ustrojów, zapoczątkowany w latach trzydziestych, rozwija się obecnie w skali ogólnoświatowej w sposób dynamiczny. Obecna praktyka dowodzi, że nie ma prawie dziedziny w budownictwie inżynieryjnym, gdzie nie mógłby być skutecznie wykorzystany efekt sprężania. Istotna w metodzie sprężania jest dążność do pełnego wykorzystania pracującego przekroju na naprężenia ściskające oraz dążność do zmniejszenia wpływu obciążenia własnego materiałów na ogólne parametry i pracę konstrukcji. Ma to szczególne znaczenie w odniesieniu do materiałów "kruchych", jak beton, ceramika, kamienie naturalne, które można wykorzystać do celów budowlanych w ilości prawie nie ograniczonej. Ponadto sprężenie w wielu przypadkach może spełniać inne zadania, m.in. może zwiększyć sztywność w smukłych lub wiotkich ustrojach, jak np. w budowlach wieżowych albo cienkościennych przekryciach powierzchniowych, strukturalnych lub w dachach wiszących. Otwiera to zupełnie nowe możliwości w stosowaniu kształtów o nie spotykanych dotychczas zaletach konstrukcyjnych i ekonomicznych. Jak dotychczas, największe rozpowszechnienie w budownictwie znajduje beton sprężony, gdyż łączy on w sobie cechy konstrukcji żelbetowych pod względem swobody kształtowania plastycznego oraz konstrukcji stalowych, jeśli chodzi o możliwości wykorzystania materiałów na znacznych rozpiętościach. Materiałem konstrukcyjnym przyszłości będą niewątpliwie stopy aluminiowe. Dzięki wielkim zasobom tego materiału w przyrodzie oraz dynamicznemu rozwojowi produkcji, jaki obserwujemy w ostatnich latach, aluminium zajmuje obecnie czołowe miejsce wśród materiałów konstrukcyjnych. Większość produkcji tego metalu pochłania jednak przemysł lotniczy. Na potrzeby budownictwa przeznacza się obecnie ok. 20 % produkcji w skali światowej.
Czynniki decydujące o szerszym stosowaniu aluminium w budownictwie są następujące: jego mały ciężar właściwy, duża odporność na korozję atmosferyczną i łatwość tworzenia kształtowników o dowolnie uformowanych przekrojach . Jednakże na przeszkodzie do szerszego stosowania aluminium w budownictwie stają na razie zbyt duże koszty produkcji oraz wiele problemów konstrukcyjnych i technologicznych.
Nowym materiałem stosowanym w budownictwie są tworzywa sztuczne. W praktyce stosuje się je w szerokim zakresie głównie do robót wykończeniowych. Jak wynika z projektów i doświadczalnych realizacji, z odpowiednio dobranych tworzyw sztucznych można wykonać budynek mieszkalny bez użycia innych materiałów konstrukcyjnych. Jest to możliwe dzięki uni-wersalnym właściwościom użytkowym tworzyw. Lekkość obróbki i formowania, wytrzymałość i odporność na działanie korozji, dobre właściwości izolacji cieplnej, dźwiękowej i wilgotnościowej, możliwośc zbrojenia i łączenia tworzyw o różnej strukturze, możliwość uzyska-nia tworzyw przeźroczystych lub barwionych czyni z nich cenne materiały konstrukcyjno-budowlane, pozwalające na zyskanie lekkich i oryginalnych rozwiązań architektonicznych i konstrukcyjnych (rys.10-3). W niektórych krajach poczyniono próby zastosowania elementów przestrzennych z powłok tekstylnych (tkanin), konstruowanych na odpowiednim szkielecie. Elementy takie tworzą przestrzenne cienkościenne łupiny, które odznaczają się wysoką wytrzymałością i jednocześnie są bardzo lekkie. Już dziś wiadomo, że z plastyków węglopochodnych wykonuje się części samochodów i konstruuje części pojazdów kosmicznych. Są to jednak wciąż materiały bardzo drogie.
Tworzywa sztuczne wkraczają do produkcji betonów. W niektórych krajach, w tym i w Polsce, be-tony produkowane na bazie żywic syntetycznych znalazły praktyczne zastosowanie w budownictwie. Zupełnym novum jest wykorzystanie nośności papieru sprasowanej masy papierowej w połączeniu z syntetycznymi żywicami. W Stanie Nevada (USA) wybudowano most o rozpiętości 12 m i szerokości 3,5 m dla obciążenia 5 ton, całkowicie z masy papierowej.
Rozwój konstrukcji budowlanych zależy nie tylko od wprowadzenia zupełnie nowych materiałów, lecz również od uszlachetniania materiałów tradycyjnych, takich jak ceramika czerwona, gips, wapień, szkło. Znaczenie wymienionych materiałów dla budownictwa jest o tyle ważne, że można je uzyskać z dostępnych surowców przy zastosowaniu ekonomicznej produkcji. Wyroby z tych materiałów, oparte na nowej technologii produkcji i nowych formach dostosowanych do potrzeb współczesnego budownictwa, mogą z powodzeniem konkurować z żelbetem, a w wielu przypadkach przewyższają jego właściwości techniczne. Na przykład ceramika wielokomórkowa nadaje się do wznoszenia lekkich ścian i przekryć. Gips może być znakomicie wykorzystany w nośnych elementach o różnym przeznaczeniu, nawet na samodzielne elementy zginane, które zbroi się włóknami szklanymi. Autoklawizowane tworzywa wapienno-piaskowe można wykorzystać zupełnie podobnie jak żelbet, zwłaszcza w różnych konstrukcjach przekryć. Szkło już obecnie stanowi doskonałe tworzywo i jest stosowane do różnych celów. Za granicą materiałom tym poświęca się wiele uwagi. Oprócz zagadnień materiałowych podwalinę rozwoju form konstrukcyjnych, a tym samym i architektury, stanowią usprawnienia technologiczne i organizacyjne budownictwa. Wiąże się z tym konsekwentnie dążenie do stosowania nowych środków technicznych i uprzemysłowienia. Jeszcze do niedawna zagadnieniom uprzemysłowienia
poświęcano mało uwagi, sądząc, że nie daje ono pełnych możliwości przejawiania twórczej inwencji. Przykłady współczesnych realizacji całkowicie temu przeczą. W wielu najwybitniejszych dziełach architektonicznych powstałych w ostatnich latach można zauważyć, że twórcy ich doskonale opanowali zagadnienia techniczne związane z prefabrykacją i metodami montażu.
Uprzemysłowieniem objęto prawie wszystkie kraje, dotyczy ono całokształtu produkcji budowlanej, przeto stało się obecnie podstawowym kryterium nowoczesnych rozwiązań konstrukcyjnych i postępu technicznego w budownictwie masowym. Uprzemysłowienie najbardziej nadaje się do budownictwa mieszkaniowego, które stwarza najdogodniejsze warunki do stosowania daleko idącej standaryzacji podstawowych parametrów (wysokości kondygnacji, rozpiętości, obciążeń użytkowych itd.) oraz masowej ciągłej produkcji. Metody realizacji upodabniają się coraz bardziej do metod produkcji stosowanych w przemyśle fabrycznym wieloseryjnym, stąd nawet pochodzą nowe pojęcia "fabryka domów" i "fabryka fabryk". Poszukiwania zmierzają do uzyskania niemateriałochłonnych systemów otwartych, gwarantujących elastyczność funkcjonalnego i przestrzennego programowania, nie angażujących nadmiernie mechanizmów budowlanych, transportu, nakładu siły roboczej oraz środków finansowych. Ogromne możliwości uprzemysłowienia istnieją również w budownictwie przemysłowym. W Polsce budownictwo przemysłowe jako pierwsze wkroczyło na drogę uprzemysłowienia i obecnie poszczycić się może dużymi osiągnięciami. Nieodłączny warunek rozwoju budownictwa uprzemy-
słowionego stanowi typizacja i normalizacja . Dyscypliny te znacznie wcześniej zostały docenione w wielkim przemyśle maszynowym. Obecnie typizacja wkracza prawie we wszystkie dziedziny działalności związanej z budownictwem: w projektowanie architektoniczne i inżynieryjne, w programowanie inwestycji, w produkcję materiałów i wyrobów budowlanych, jak również w technologię, organizację i realizację budowy. Typizacja obejmuje problematykę podstawowych ro-
dzajów budownictwa mieszkaniowego, użyteczności publicznej, sportowego, przemysłowego, wiejskiego. Zmierza się również do stosowania konstrukcji lekkich i ekonomicznych, wymagających minimalnego zużycia materiałów i czasu na ich wykonanie. Przejawia
się to w przejściu z ustrojów statycznych płaskich na przestrzenne i powierzchniowe; stosuje się sklepienia siatkowe, struktury trójwymiarowe, cięgnowe, powłoki jedno- i dwukrzywiznowe. Kierunek ten jest szczególnie korzystny w rozwiązywaniu konstrukcyjnym budynków halowych przemysłowych i użyteczności publicznej. Układy przestrzenne pozwalają na estetyczne rozwiązanie przestrzeni zabudowanej, dają architektom i konstruktorom zupełnie nowe możliwo-
ści twórcze i umożliwiają kształtowanie konstrukcji ciekawych architektonicznie. Odkrywcze znaczenie cienkościennych konstrukcji powierzchniowych i prętowych przestrzennych polega na
wyeliminowaniu działania momentów zginających i rozmieszczeniu materiałów zgodnie z kierunkiem działania sił zarówno w przekryciach o kształtach płaskich, jak też krzywoliniowych oraz na możliwości kształtowania nietypowych form swobodnych (rys. 10-5 i 10-6). We współczesnych rozwiązaniach konstrukcyjnych daje się zauważyć również śmiałość w powiększaniu liniowych parametrów ustroju i obiektów (rozpiętości, wysokości) oraz wzrost technologicznych obciążeń. Stało się to możliwe przede wszystkim dzięki rozwojowi wiedzy inżynierskiej i opanowaniu metod wyznaczania rozkładu naprężeń w skomplikowanych ustrojachpłaskich i przestrzennych oraz dzięki dokładniejszemu poznaniu cech mechanicznych i technologicznych materiałów konstrukcyjnych. Należy podkreślić, że prawidłowe obliczenie konstrukcji i efektywne zastosowanie tworzywa prowadzi zarówno do uzyskania oszczędności na materiałach, jak też do zmniejszenia kosztów dzieła budowlanego w pełnej zgodzie z warunkami bezpieczeństwa.
Teoretyczne porównanie granicznych rozpiętości różnych układów konstrukcyjnych pozwala wnioskować:
1. Największe możliwości pokonywania dużych rozpiętości stwarzają ustroje wiszące. Przy zastosowaniu drutów cienkich przeciąganych na zimno i naprężeniach dopuszczalnych 120 kG/mm (1176,8 MPa), przy obciążeniu 2000 kg/mm możliwe jest osiągnięcie rozpiętości użytkowej 3000=5000 m. W praktyce inżynierskiej, w układach wiszących, rozpiętości
1200=1400 m zostały już pokonane. Możliwość wykorzystania ustrojów wiszących w kształtowa- niu obiektów architektonicznych wskazał M. Nozuicki (1950 r.). Dało to początek wielu opracowaniom teoretycznym i praktycznym oraz powstaniu oryginalnych koncepcji konstrukcyjnych i architektonicznych. Między innymi Otto Frei przedłożył projekt przekrycia doliny Alp dachem wiszącym o rozpiętości 2000 m. W Chicago powstaje projekt dysertacyjny przekrycia powierzchni o wymiarach 350 x 700 m płaską przestrzenną strukturą prętową, z modularnych jednostek 58x58 m, zawieszoną na cięgnach stalowych.
Dla zabezpieczenia przed agresją atmosferyczną Akropolu szwajcarski architekt 0livier Rossell zaproponował gigantyczne wiszące przekrycie plastykowe, rozpięte nad całym wzgórzem.
2. Rozpiętość użytkowa układów łukowych ze stali niestopowych przy zastosowaniu dopuszczalnych naprężeń o wielkości 2000 kG/cm2 (196,13 MPa) może osiągnąć 1500=1700 m. Łuk stalowy, który przenosi tylko obciążenia własne, może pokonać rozpiętość 2500 m.
W łukach żelbetowych przy zastosowaniu betonu o naprężeniach dopuszczalnych do 200 kG/cm2 (19,61 MPa) i zbrojeniu ze stali zwykłej jako nieprzekraczalną teoretyczną rozpiętość ustala się 1200 m. W łukach z betonu sprężonego rozpiętości wynoszą odpowiednio 600 i 350 m. Jak widać, przy projektowaniu przekryć można dysponować dużą skalą rozpiętości.
Łuki od dawna pasjonowały architektów i inżynierów. Najśmielsze rozwiązanie zaproponował Freyssnet już w 1930 r. Było to przekrycie przeszkody wodnej żelbetowym łukiem o rozpiętości 1000 m.
3. Ogromne możliwości w pokonywaniu rozpiętości tkwią również w przestrzennych i powierzchniowych układach konstrukcyjnych. Wizjonerską koncepcję przedstawił R. B. Fuller mając na uwadze ochronę środowiska miejskiego przed agresją atmosferyczną. Zaproponował on, w konkretnym projekcie, przekrycie dzielnicy w Nowym Jorku - Manhattanu, przeźroczystą kopułą strukturalną o rozpiętości 3200 m. Obserwując tendencje w zakresie budownictwa wysokiego stwierdzamy dążenie do pokonywania coraz większych wysokości, przy czym charakterystyczne jest:
a) wprowadzenie kształtów geometrycznych opartych na naukach ścisłych, a przede wszystkim na matematyce (układy walcowe, hiperboloidalne, rys. 10-7), kształtów istniejących w przyrodzie,
b) wyzyskanie walorów strukturalnych układów prętowych i cięgnowych
Wymienione tendencje kształtowania budowli wysokich znalazły wyraz w pomysłach Le Corbusiera, Nerviego, Maesa van de Rohe, L. Kahna, F. L. Wzghta oraz w niektórych projektach teoretycznych .
W RFN powstaje projekt 356-piętrowej wieży-osiedla o wysokości 1330 m. Angielscy futorolodzy projektują 850-piętrowy budynek w kształcie abstrakcyjnego obelisku o wysokości 3200 m, podobny pomysł rodzi się we Włoszech. Jest przy tym znamienne, że z punktu widzenia technicznego projekty te są realne, przy czym nie jest to granica możliwości technicznych, teore-
tyczne bowiem dane wskazują, że podobne obiekty można wznosić o wysokości do 5000 m. Zanim to nastąpi, trzeba będzie jednak rozwiązać wiele problemów, między innymi w zakresie instalacji, klimatyzacji, bezpieczeństwa przeciwpożarowego, ujemnych skutków zstępujących wiatrów, i co najważniejsze - pokonania ludzkich stresów psychicznych. W dziedzinie kształtowania nowoczesnych układów konstrukcyjnych można zaobserwować też próby przejścia do form dynamicznych imitujących ruch. Przykładem tego może być wiszący dach stadionu olimpijskiego w Monachium (1972 r.) (rys. 10-10), a także formy głównych obiektów olimpijskich w Montrealu (1976 r.). Niezwykła w swoim założeniu plastycznym i konstrukcyjnym jest również wielofunkcyjna hala o powierzchni 9500 m2 w Monachium (RFN) przekryta ciągłą drewnianą kopułą siatkową w kształcie przeźroczystych, swobodnie wkomponowanych wzgórków. W wielu współczesnych realizacjach architektonicznych zarysowuje się coraz bardziej tendencja ścisłegopowiązania formy plastycznej z konstrukcją. Konstrukcja staje się jednym z zasadniczych elementów kompozycji. Konstrukcji nie ukrywa się, lecz otwarcie pokazuje się ją wewnątrz i na zewnątrz, co prowadzi do zerwania z szablonowymi rozwiązaniami i zmusza do nowych, śmiałych i pomysłowych poszukiwań form plastycznych podporządkowanych prawom natury, sztuki i techniki. Zupełnie nową dziedziną w budownictwie jest aerostatyka, która zajmuje się wykorzystaniem nośności powietrza. W tym celu kształtuje się elementy z lekkiego materiału odpornego na przenikanie powietrza. Konstrukcje tego typu nazwano konstrukcjami pneuma-tycznymi. Pełne możliwości kształtowania architektonicznego w tym zakresie zilustrowały pawilony na wystawie światowej Expo w Osace (Japonia) oraz kopuła aluminiowa nad stadionem w Baltimore (USA) o rozpiętości 270 m, podtrzymywana sprężonym powietrzem. Na tle ogólnych tendencji rozwojowych architektury i budownictwa należy odnotować zacieśnienie się związku konstrukcji z twórczością architektoniczną. Coraz silniejsze jest przeświadczenie, że między archi-tekturą i konstrukcją nie ma żadnego rozdźwięku. Oba te działy twórczości inżynierskiej są ściśle ze sobą związane, gdyż aby dzieło architektoniczne zyskało swoją ostateczną formę plastyczną, trzeba pokonać wiele trudności technicznych, zwłaszcza związanych z zaprojektowaniem dostatecznie wytrzymałej struktury nośnej. Trzeba również starannie przemyśleć sposób realizacjioraz przekalkulować nakłady związane z budową. Przykładem zrozumienia tej idei jest twórczość czołowych architektów, utrzymana w dyscyplinie celowości funkcjonalnej i ekonomii, co przyniosło im zasłużone uznanie na całym świecie. Stąd też powinna wynikać świadomość, że powstanie wielu oryginalnych, odkrywczych, o niespotykanym wyrazie architektonicznym i myśli inżynierskiej dzieł, które urzekają swoją śmiałością, logiką ujęcia, przejrzystością kompozycji plastycznej i konstrukcyjnej, zawdzięcza się zbiorowemu wysiłkowi wielu specjalistów, wśród których czołową rolę odgrywa twórczy architekt.
Rekapitulacja
1.Czym charakteryzuje się istota postępu naukowo-technicznego w odniesieniu do sposobu użycia materiałów tradycyjnych, a więc drewna, cegły, kamienia, w konstrukcyjno-materiaławych rozwiązaniach budynków?
2. Jakie podejmowane jest działanie dla efektywniejszego wykorzystania w konstrukcjach pracy materiałów podstawowych, tzn. metali i betonów, oraz jakie są tendencje w zakresie optymalnego kształtowania form i systemów konstrukcyjnych?
3. Jakie zarysowują się perspektywy wykorzystania w elementach konstrukcyjnych tworzyw sztucznych?
4. Rozwój nowych rozwiązań i nowych form konstrukcyjnych warunkują: stan nauk technicznych, technologiczna i organizacyjna baza budownictwa. Przedstawić w ogólnym zarysie wpływ wymienionych dziedzin na metody obliczania, projektowania i wykonania konstrukcji.
5. Projektowanie i realizacja nowych rozwiązań konstrukcyjnych powinny zmierzać nie tylko do poprawności technicznej, lecz także powinny odzwierciedlać dobre efekty ekonomiczne. Opisać te systemy konstrukcyjne, których zastosowanie przynosi niewątpliwe korzyści.
6. Upowszechnienie nowych konstrukcji i nowych form strukturalnych w architekturze zawdzięcza się wielu twórcom. Na podstawie wyłożonego materiału oraz wiadomości zaczerpniętych z literatury przedmiotu przedstawić teoretyczny i praktyczny wkład w rozwój konstrukcji budowlanych wybitniejszych współczesnych architektów i konstruktorów.
2. Budowle z tkanin i powietrza
W poszukiwaniu coraz szybszych i tańszych technologii wznoszenia budynków projektanci i producenci oferują setki nowoczesnych rozwiązań i materiałów budowlanych. W gąszczu informacji i reklam trudno jest jednak znaleźć takie, które dotyczyłyby budowli wznoszonych z tkanin technicznych, a zwłaszcza budowli pneumatycznych. Ze względów ekonomicznych tego typu konstrukcje zyskują w świecie coraz większą popularność. Najstarszą, znaną historycznie formą struktury pneumatycznej, jest żagiel. Następnie człowiek zastosował do transportu cieczy zbiorniki i rury wiotkie w postaci np. worków ze skóry. W 1783 r., jako efekt pierwszych dociekań teoretycznych, powstał balon braci Mongolfier. Dziś w życiu codziennym stykamy się wszyscy z elementami pneumatycznymi, takimi jak dętki samochodowe, piłki, łodzie i materace dmuchane oraz wiele innych przedmiotów użytkowych.
Pierwsza naziemna budowla pneumatyczna wywodziła się bezpośrednio od idei balonu lotniczego i był nią hangar lotniczy, zaprojektowany i opatentowany przez inżyniera angielskiego F.W. Lan -chestera w 1917 r. Możliwości intensywnego rozwoju budownictwa pneumatycznego powstały jednak dopiero pod koniec II wojny światowej w USA, na skutek rozwoju produkcji wysokiej jakości tkanin technicznych. Pierwsze praktyczne prace w zakresie realizacji i określenia zasad kształtowania naziemnych struktur pneumatycznych prowadził w USA W. Bird, pracownik nau-kowy Cornell University w Buffalo. Realizowane przez niego konstrukcje służyły do osłony anten radarowych na dalekiej północy. Pierwsze tego rodzaju budowle powstały w 1946 r. W 1962 r. działało już ponad 50 przedsiębiorstw realizujących setki konstrukcji pneumatycznych. W latach pięćdziesiątych budowle pneumatyczne zaczęły się również pojawiać w innych krajach o rozwiniętym przemyśle chemicznym: Anglii, Francji, RFN i ZSRR. Nieprzerwany rozwój budownictwa pneumatycznego w świecie trwa do dzisiaj.
Dotychczas powstało wiele zróżnicowanych systemów kształtowania budowli pneumatycznych. Ze względu na charakter pracy można wyróżnić 4 podstawowe typy konstrukcji :
-jednowarstwowe powłoki powietrzno-oporowe (konstrukcje o pneumatycznym wnętrzu użytkowym),
-struktury wielokomorowe (tworzy je zestaw stykających się bezpośrednio, zamkniętych przestrzeni wypełnionych powietrzem niezależnie od siebie, co stwarza możliwość wykorzystania nośności osobnych komór o dowolnych kształtach),
-żebrowe ustroje pneumatyczne (wykorzystujące jako element nośny hermetyczne, przestrzenne żebra wypełnione sprężonym powietrzem),
-ustroje mieszane (m.in. posiadające elementy wykonywane w sposób konwencjonalny, jak ściany, słupy, odciągi i pneumatyczne przekrycia oraz wszelkie inne rozwiązania odbiegające od pozostałych trzech typów)
W ostatnich latach wzrasta zastosowanie konstrukcji pneumatycznych do przekrywania dużych powierzchni. Jednocześnie obserwuje się wzrost zastosowań tych konstrukcji w różnego rodzaju obiektach budownictwa przemysłowego, ogólnego, a także rolniczego. Szczególnie dynamiczny rozwój "arehitektury miękkiej" nastąpił w tym czasie w Japonii, gdzie istniała tradycja budownictwa lekkiego związana z sejsmiką wysp japońskich.
Wymieńmy tylko kilka przykładowych realizacji:
- Pawilon Fuji Group na targach "Expo70" w Osace, projektu dra M. Kawaguchi, powierzchni 2000 m2. Był to ustrój żebrowy o kształcie siodła, skonstruowany z 16 napełnionych sprężonym powietrzem żeber rurowych średnicy 4 m i zmiennej długości maksymalnie do 60 m.
- Amerykański pawilon wystawowy na targach "Expo 70" w Osace, projektu Davis, Brody, Chermayeff, Geismar de Harak Associates powierzchni 9500 m2. Pierwsza na świecie niskoprofilowana, podtrzymywana kablami struktura pneumatyczna
- Srebrna kopuła w Pontiak koło Detroit (USA), wzniesiona w 1975 r., projektu O'Dell, Hewlett, Luckenbach Inc., powierzchni 39 200 m2. Była to kopuła wzniesiona na ścianach o konstrukcji tra-
dycyjnej. Miała ona znaczący wpływ na wszystkie później wznoszone gigantyczne kopuły przekrywające obiekty sportowe.
- Kopuła nad budynkiem Uniwersytetu Syracuse w Nowym Jorku, mieszczącym stadion do gry w futbol, wzniesiona w 1981 r., projektu Geiger-Berger Associates, powierzchni 25 680 m2.
- Dach dla pawilonu "Expo 85" w miejscowości Tsukuba w Japonii. Podwójna pneumatyczna membrana rozpiętości 30m i wysokości 4,4 m w środkowej części.
- Kopuła amfiteatru w Vancouver (Kanada), wzniesiona w 1983 r., projektu Phillips Baratt Ltd, powierzchni 39 900 m2. Pierwsza tego typu realizacja w Kanadzie.
- Pneumatyczne przekrycie rzymskiej areny w Nimes we Francji, używane sezonowo od października do kwietnia, po raz pierwszy użyte w 1988 r. Przekrycie soczewkowe, o kształcie elipsy i wymiarach 90 x 60 m, wsparte na 30 10-metrowych kolumnach i stalowej obręczy .
Kombinowana konstrukcja: połączenie przekrycia strukturalnego z przekryciem pneumatycznym.
- Pawilon Mitsubishi na wystawie ogrodniczej "Expo 90" w Osace, projektu Mitsubishi Estate Co., Ltd powierzchni 783 m2. Konstrukcja o kształcie nawiązującym do kształtu ogromnej bulwy roślinnej.
- Kopuła Tokijska, przekrywająca hale sportowe i ekspozycyjne powierzchni 31 700 m2, projektu Takenaka Corporation i Nikken Sekkei Ltd.
Obok tych najbardziej znanych przykładów zastosowań konstrukcji pneumatycznych nie można pominąć budowli o mniejszych rozmiarach, produkowanych seryjnie i szeroko stosowanych naZachodzie, takich jak hale sportowe (rys.1 i 2), hale i magazyny przemysłowe (rys.3), garaże itp.W Polsce prototypy powłok pneumatycznych wykonywano już w drugiej połowie lat pięćdziesiątych. Pierwsze w kraju rozwiązanie przedstawiono w 1956 r. na konkursie SARP na Pawilon na Wystawę Światową w Brukseli. Pierwszy prototyp konstrukcji pneumatycznej ma-łych wymiarów wykonano w 1958 r. w Instytucie Tworzyw Sztucznych w Warszawie, natomiast pierwszą budowlę doświadczalną wykonano w 1961 r. również w Warszawie.
Powłoka ta miała kształt walca zakończonego dwiema ćwierćkulami i była wykonana z tkaniny bawełnianej obustronnie pokrytej gumą. Tego typu tkanina okazała się nieodporna na grzyby i ple-śnie w częściach stykających się z fundamentem. Dwie kolejne powłoki wykonano z tkaniny stylonowej pokrytej PCV oraz bawełnianej tkaniny brezentowej impregnowanej i powleczonej obustronnie gumą. W obu wypadkach trwałość tkanin okazała się zbyt mała.
Od początku rozwoju "architektury miękkiej" w Polsce problemy materiałowe były największym ograniczeniem w stosowaniu tego typu konstrukcji.
W 1965 r. na budowie Przedsiębiorstwa Budowlanego P.W. w Reptach koło Tarnowskich Gór została zrealizowana powłoka wykonana przez zakład Polnam w Częstochowie. Wykonana była z tkaniny stylonowej powlekanej obustronnie PCV. Pomyślne wyniki eksploatacji tej powłoki dały początek rozwoju produkcji i eksploatacji powłok pneumatycznych na szerszą skalę. Wykorzystywane one były głównie jako obiekty magazynowe w rolnictwie i budownictwie
Do 1980 r. zrealizowano w kraju ok.180 obiektów tego typu. Produkowały je dwa zakłady: Legionowo w Warszawie oraz Polnam w Częstochowie. W latach 80. praktycznie zaprzestano produkcji powłok, jedynie zakłady Polnam wytwarzały obiekty tego typu na indywidualne za-mówienia, traktując tę działalność jako uboczną.
Na przestrzeni ostatnich lat częstochowskie zakłady Polnam wyprodukowały dwie powłoki dla przekrycia obiektów sportowych: pneumopowłoczkę nad obiektem K.S. "Budowlani" we Wrocławiu oraz nad basenem K.S. "Olimpia" w Łodzi (rys. 4), a także duży magazyn pneuma-tyczny znajdujący się we Wronkach. Ponadto zakłady produkują garaże pneumatyczne na potrzeby wojska. Na podstawie danych uzyskiwanych z wydziałów architektury i urbanistyki urzędów wojewódzkich oraz urzędów rejonowych stwierdzić można, że w chwili obecnej na terenie naszego kraju jest użytkowanych kilkanaście obiektów pneumatycznych, z czego większość stanowią obiekty sportowe (m.in. pływalnia przy ul. Inflanckiej w Warszawie oraz wymieniana już pływalnia w Łodzi; korty tenisowe przy Wisłostradzie oraz przy al. Żwirki i Wigury w Warszawie).
3. Elewacje aluminiowo-szklane
Moda na elewacje aluminiowo szklane trwa nieprzerwanie od lat sześćdziesiątych. Z tego czasu oraz ze wczesnych lat siedemdziesiatych pochodzą widoczne w wielu miastach Polski szare i brzydkie elewacje wykonane z anodowanego aluminium i często pojedynczego ciągnionego szkła. Pierwsze próby sprostania wymogom nowoczesności nie zawsze były udane. Zmienny klimat Polski a także bardzo zanieczyszczone powietrze brutalnie obeszły się z okładzinami aluminiowymi wieżowców i Domów Towarowych Centrum na ścianie wschodniej przy uI. Marszałkowskiej w Warszawie. Skokowy postęp w projektowaniu i wykonawstwie nastąpiły przed kilku laty. Przyzwyczailiśmy się bardzo szybko do tego że aluminium jest lakierowane na dowolny kolor wg palety barw, że barwne szyby harmonizujące z kolorem profili odbijają w swej lustrzanej powierzchni urodę chmur i zieleń miasta. We wnętrzach nowoczesnego biurowca nie hula wiatr, a przy zacinającym deszczu pracownicy nie biegają z gąbkami i wiadrami aby zbierać wodę płynącą po parapetach. Elewacje i okna z tamtych lat dożywają swoich dni. Przyczyny są dwie: obowiązuje już od kilkunastu lat nowa norma cieplna dla budynków oraz zestarzały się materiały wykończeniowe użyte kiedyś wykonania elewacji.
Elewacje konstrukcji słupowo-ryglowej
Klasyczna elewacja konstrukcji słupowo-ryglowej ma tafle szklane zamocowane w ramach aluminiowych, złożonych z aluminiowych słupów i poprzeczek. Ten sposób zapewnia odpowiednią sztywność i nośność konstrukcji. Poprzeczności aluminiowe mają zwykle mniejszy przekrój niż słupy. Z doświadczeń wynika, iż dobre efekty architektoniczne i bardzo dobre ekonomiczne uzyskuje się projektując ścianę osłonową z rozstawem słupów co ok.1,5 m i poprzeczek co 1,5 do 1,8 m.
Zewnętrzne listwy maskujące nie rażą wtedy oczu zbyt gęstym skratowaniem, a masa aluminium użytego na wykonanie słupów i poprzeczek jest optymalna. Jeśli przy kalkulowaniu ceny za wykonanie ściany osłonowej pominąć cenę szkła, to koszt ustroju konstrukcyjnego zależy od masy zużytego aluminium. Warto zwrócić uwagę na jeszcze trzy aspekty stosowania aluminiowo-szklanych ścian osłonowych:
1. Niekorzystne jest projektowanie w pasie podokiennym pakietów składających się ze szkła od zewnątrz oraz wełny mineralnej w różnej obudowie od wewnątrz. Istnieją i są stosowane oczywiście takie rozwiązania, które mają aprobaty techniczne ITB, ale są one o wiele droższe i bardzo kłopotliwe w użyciu ze względu na konieczność połączenia tak wykonanej ściany osłonowej ze stropem. Utrudniają zapewnienie szczelności przeciwpożarowej połączenia, nie wspominając o tym, że może się zdarzyć konieczność wymiany stłuczonego w takim pakiecie szkła.
2. W klasycznym układzie słupowo-ryglowym, który ma robić dobre wrażenie na przechodniach, nie powinno się projektować okien otwieranych czy otwierano-uchylnych. Każde takie okno będzie obwiedzione dość szerokim obramowaniem ościeżnicy i skrzydła otwieranego, co pogrubia szerokość widocznej z zewnątrz ramy aluminiowej z 6 do ok. 16 cm. Tylko przy specjalnym eksponowaniu na elewacji okien otwieranych (przez ich układ bądź inny kolor) i ze świadomością znacznego zwiększenia kosztu elewacji warto proponować takie rozwiązanie. Oczywiście elewacja bez okien otwieranych wymusza zastosowanie w obiekcie pełnej wentylacji mechanicznej (na-wiewno-wywiewnej).
3. Jeżeli elewacja aluminiowo-szklana ma się dobrze prezentować, to winna być często myta. Nie będzie przesadą, jeśli się stwierdzi, iż mycie konieczne jest dwa razy do roku, a w dużych miastach i przy głównych ulicach nawet częściej. To zwiększa koszty eksploatacji i wymaga zainstalowania na dachu budynku specjalnych wózków do mycia elewacji lub przy-najmniej poręczy, z których opuszczać się będą nieocenieni w takim przypadku alpiniści.
Modernizacja elewacji na przykładzie budynku PFRON w Warszawie
Ciekawe problemy stają przed projektantami i wykonawcami gdy właściciel budynku zrealizowanego przed 20. laty postanowi zmodernizować jego elewację. Typowy budynek biu-rowy miał wtedy żelbetową konstrukcję nośną, ściany osłonowe z betonu komórkowego i zwykły tynk cementowo-wapienny na elewacji. Stary budynek biurowy czy magazynowo-produkcyjny ma po modernizacji wyglądać jak nowy, a jego elewacja przyciągać oko, szczególnie przyszłych użytkowników wynajmujących za duże pieniądze powierzchnię na bank, firmę ubezpieczeniową, przedstawicielstwo firmy zagranicznej. Właściciel nie może poprzestać na wymianie zużytych okien drewnianych na okna z PCW, ociepleniu ścian osłonowych styropianem i położeniu nowego kolorowego tynku akrylowego. Przeważnie chciałby upodobnić obiekt do powstających seriami biurowców z elewacjami pokrytymi szkłem refleksyjnym. To się dobrze sprzedaje, taka jest nasza polska moda. Wydaje się, że w miarę udaną próbę możliwości spełnienia życzeń inwestora mającego taki stary biurowiec możemy zaobserwować w Warszawie tuż przy rondzie ONZ. Państwowy Fundusz Rehabilitacji Osób Niepełnosprawnych zakupił od likwidatora Centralnego Związku Spółdzielczości Mieszkaniowej dziesięciokondygnacyjny biurowiec, który należało przystosować do potrzeb osób niepełnosprawnych, dostosować do zmienionych, ostrzejszych przepisów ochrony przeciwpożarowej, ocieplić i zmodernizować elewację. Tuż obok stoi podobny, także aktualnie modernizowany, budynek biurowy Bumaru, a do północnej ściany budynku PFRON przylega o wiele wyższy, szklano-kamienny wieżowiec Ilmetu. Z wielu przedstawionych koncepcji inwestor wybrał, a architekt gminy Warszawa-Śródmieście zaakceptował rozwiązanie najlepiej komponujące się z otoczeniem i pasujące do wizji centrum Warszawy końca XX wieku. Elewację frontową (od ul. J. Pawła II i Śliskiej) wykonano jako aluminiowo-szklaną, z profilami aluminiowymi lakierowanymi proszkowo (kolor:morska zieleń) i szkłem niebiesko-zielonym (chyba pierwszy raz zastosowane na elewacjach w Warszawie). Od strony podwórza, widocznego jedynie z okien Ilmetu i oficyny sąsiedniej kamienicy, stara elewacja została ocieplona niepalną wełną mineralną, pokryta siatką szklaną, tynkiem mineralnym i farbami wg technologu opracowanej przez firmę ISPO Polska.
Generalnym wykonawcą budowy został Mostostal Zabrze-Zakład Realizacji Inwestycji
w Warszawie, który podjął się wykonać prace w ciągu dziesięciu miesięcy od podpisania umowy (w tym: prace projektowe, uzyskanie warunków technicznych zabudowy, wszystkie konieczne uzgodnienia, uzyskanie pozwolenia na budowę, dostawa i montaż ślusarki aluminiowej i szkła). Projekt budowlany wykonał zespół projektowy z Przedsiębiorstwa Projektowo-Budowlanego Domont. Projekt techniczny elewacji został sporządzony przez biuro projektów Metalplast-Bielsko-Proal. Ślusarkę aluminiową z tłoczonych w kraju profili wykonał, według własnego systemu, Metalplast-Bielsko. Kompletacją dostaw ślusarki, elementów zakotwień, szkła, tysiąca innych elementów uzupełniających i montażem za-
jął się Mostostal Zabrze, Zakład Elementów Aluminiowych w Zabrzu Mikułczycach. Tak rozbu-dowana współpraca pozwoliła na zakończenie robót montażowych w grudniu 1996 r. Pozostała kosmetyka i mycie pomontażowe całej elewacji po zakończeniu prac budowlanych i modernizacyjnych wewnątrz biurowca. Odnowiony budynek pełnym blaskiem zalśni w promieniach wiosennego słońca. Ma szansę się podobać.
Detale
Trzy prezentowane przekroje (detale konstrukcyjne zostały zaczerpnięte z projektu Metalplast-Bielsko-Proal) pozwolą fachowcom zorientować się, jak projektanci i wykonawcy poradzili sobie z zastosowaniem systemu słupowo-ryglowe. Ściany zbudowanej z beton komórkowego zostały wymontowane drewniane okna, co drugie z nich zostało zastąpione otwieranym oknem aluminiowym, wmontowanym w siatkę aluminiowych słupów i rygli, pozostałe zamieniono na okna nie otwierane. Założenie, iż nie będą burzone filarki międzyokienne spowodowało poszatkowanie elewacji w pasie okiennym dodatkowymi słupkami. Pozostawienie muru w pasie podokiennym wydaje się być dobrym i godnym polecenia rozwiązaniem. Biurowiec PFRON przy Rondzie ONZ w Warszawie po modernizacji elewacji jest dobrą wizytówką polskiego wykonawstwa.
4. Klinkier ocieplany pianką poliuretanową - nowy
belgijski system elewacyjny
Belgijska firma GENORM AG oferuje ostatnio nowy system elewacyjny GEBRIK, przeznaczony zarówno dla budownictwa nowego. jak i dla obiektów remontowanych (rys. 1 i 2). Rozwiązanie to może być stosowane na ściany tradycyjne, jak i różne rodzaje prefabrykowanych ścian domów jedno- i wielokondygnacyjnych. Rozwiązanie "GEBRIK" jako system ochrony cieplnej budynku, łączy wiele zalet z dziedziny fizyki budowli. techniki i estetyki, jak: wysoka izolacyjność cieplna, łatwość montażu oraz liczne możliwości kształtowania elewacji tak w zakresie formy, jak i koloru. Producent podkreśla szczególnie, że stosowanie systemu "GEBRIK" daje możliwości uzyskiwania dużych oszczędności w kosztach ogrzewania domów, sięgające nawet do 40%, co w głównej mierze wynika z zastosowania pianki poliuretanowej.
Wysoką izolacyjność systemu "GEBRIK" potwierdzają liczne świadectwa instytutów badaw-czych, między innymi z Monachium i Baden-Wurtemberg.
Klinkier z pianką poliuretanową stanowi trwałą ochronę przeciw deszczom i napływającej wodzie oraz pozwala na dyfuzję pary wodnej na zewnątrz. System, "GEBRIK" składa się z płytek klinkierowych z poliuretanową pianką. Płytki klinkierowe mają 18 mm grubości, różną strukturę powierzchni i są produkowane w 18 różnych kolorach. Płytki są trwale związane z warstwą utwardzonej pianki poliuretanowej grubości 44 mm. W seryjnej produkcji do połowy głębokości na 12 mm spoin między płytkami klinkierowymi jest wprowadzona warstwa specjalnego spoiwa na bazie mieszanki kwarcowej. Warstwa ta ma za zadanie wzmocnić połączenie między płytkami a elementem pianki poliuretanowej (rys. 3, 4).
Standardowy element elewacyjny ma długość 1390 mm, szerokość 715 mm i waży 24 kg. Asortyment produkcji obejmuje również standardowe elementy narożnikowe, przeznaczone do
wykonywania narożników domów oraz otworów drzwiowych i okiennych, a także nadproży.
Podczas produkcji elementy są profilowane na obwodzie i mają odpowiednie wręby. które wy- pełnia się pianką poliuretanową podczas montażu. Również podczas produkcji elementów są wykonywane w nich otwory w spoinach przeznaczone dla mocujących kołków (dybli).
Zaletą systemu jest prosty montaż elementów, "GEBRIK" polegający na mocowaniu ich kołkami do ściany budynku. Obciążenie od elewacji z ocieplonych płyt klinkierowych przejmuje ściana. Kończąca elewację od dołu aluminiowa listwa kątownikowa nie pełni żadnej roli konstrukcyjnej, a jedynie stanowi ozdobne zakończenie. Po zamocowaniu płyt elewacyjnych do ściany spoiny międzypłytowe wypełnia się pianką poliuretanową w celu zapobieżenia powstaniu mostków cieplnych.
5. ISOHOME 2000 Polska - energooszczędny system
budowy domów
System budownictwa ISOHOME 2000 P jest odmianą budownictwa monolitycznego, be-tonowego, realizowanego w deskowaniu styropianowym. Jest to zespól kształtek z twardego styropianu samogasnącego, do szybkiego wznoszenia ciepłych, nośnych ścian budynków mie-szkalnych, obiektów przemysłowych, gospodarczych i innych (rys.). Nakład robocizny na montaż pustaków i wypełnienie betonem 1 m2 ściany wynosi 0,43 r-g. Nośność rdzenia betonowego ścian umożliwia wznoszenie budynków do 25 m wysokości. Współczynnik przenikania ciepła dla ścian ko = 0,29 W/(m2 · K).
Układanie bloczków rozpoczyna się od naroży, wycinając część ścianki wewnętrznej bloczka, dla zapewnienia ciągłości ścianki betonowej. Pierwsze trzy warstwy bloczków układamy dokładnie poziomo (na idealnie poziomym fundamencie), aby dalsze warstwy zachowały pionowość ścian. Układanie odbywa się na sucho (bez spoiwa) przez nacisk od góry dla zakleszczenia zamków. W kształtkach styropianowych układa się beton o konsystencji plastycznej w ilości 125 I betonu na 1 m2 ściany. System składa się z siedmiu rodzajów kształtek, pozwalających wybudować ściany o dowolnym kształcie z zachowaniem modułu projektowego 5 cm.
Otwory okienne są możliwe do wykonania o dowolnej szerokości przez przycinanie bloczków na dowolną długość i zaślepienie ich kształtkami - zatyczkami owalnymi lub prostokątnymi. Również wysokość otworu może być dowolna, wykonywana jako wielokrotność 5 cm przez stosowanie korektorów wysokości (MH) lub podcięcie bbloku. Nadproża zbroimy w zależności od rozpiętości otworu. Zbrojenie układamy w elemencie nadprożowym (ML). Istotne jest, by w przypadku betonowania warstwami przesklepiać otwór pustakami, co pozwoli na zachowanie ciągłości płaszczyzny ściany.
Przy realizacji budynków w systemie ISOHOME 2000 P można zastosować dowolny rodzaj stropów. Może to być strop drewniany, strop gęstożebrowy, płyta żelbetowa monolityczna, strop Kleina lub strop płytowy prefabrykowany.
Elementy systemu ISOHOME 2000 Polska:
a - element ścienny MC,
b - element nadprożowy ML;
c - element podparcia stropu MP;
d - korektor wysokości MH, element szufladkowy OC i zatyczki końcowe OH, OB
Wybór rodzaju konstrukcji dachu, jak i pokrycia należy do projektanta budynku. W budynkach realizowanych w systemie ISOHOME 2000 można zastosować dowolny rodzaj konstrukcji dachu. Nośność ścian ISOHOME 2000 można regulować odpowiednio do występujących obciążeń za pomocą różnej klasy betonu oraz wprowadzając odpowiednie określone przez projektanta zbrojenie, wynikające z obliczeń konstrukcyjnych.
Do wykończenia zewnętrznego ścian najbardziej odpowiednie wydaje się zastosowanie tynków cienkowarstwowych zbrojonych siatką z włókna szklanego. Technologia ta jest omówiona w świadectwie ITB Og/247/92. Mogą to być tynki produkcji krajowej, np. typu ATLAS, lub importowane jak ALSECO, DRYVIT, TERRANOWA itp. Dla wzmocnienia tynku cienkowarstwowego w pasie przyziemia celowe jest ułożenie siatki z włókna szklanego w dwóch warstwach przy użyciu masy klejowej. Możliwe są również inne sposoby wykończenia ściany ISOHOME od zewnątrz:
1. oblicowanie cegłą - klinkierową, ceramiczną itp.,
2. okładanie ścian płytkami przyborskimi, drewnem, listwami winylowymi - sidingiem.
Do wykończenia wewnętrznego proponujemy zastosowanie arkuszy suchego tynku gipsowego grubości 12,5 mm przyklejonego bezpośrednio do pustaków styropianowych za pomocą kleju na bazie gipsu. Ściany wznoszone z kształtek styropianowych są idealnie równe, dlatego zmniejsza się zużycie klejów i zapraw elewacyjnych. Wielkość elementów sprawia, że czas montażu ścian wynosi 0,7-0,8 r-g/m2, przy ręcznym zalewaniu kształtek. Kształtki podstawowe ścienne mają wymiary 200x25x25 cm. Zasady montażu są bardzo proste, co sprawia, że kształtki nadają się również do samodzielnego wznoszenia ścian, oczywiście pod nadzorem osoby uprawnionej.
Instalacje elektryczne i wodnokanalizacyjne układa się w pustakach styropianowych po uprzednim wytrasowaniu i wycięciu w nich kanałów od strony
6. KOMUNIKATY TECHNICZNE
Targi budownictwa "BAU '97"
Od 14 do 19 stycznia 1997 r. odbywały się w Monachium jedne z największych targów budowlanych Międzynarodowe Targi Specjalistyczne Materiałów Budowlanych, Systemów Budowlanych i Renowacji Budynków "BAU '97"
Przemysł betonów
i przemysł cementowy
Według prognoz demograficznych i gospodarczych wynika, że należy się liczyć ze znacznym wzrostem zapotrzebowania na mieszkania tanie i dostępne dla przeciętnie zarabiającego człowieka. Zdaniem ekspertów, podstawowym i głównym warunkiem zaspokajania tych potrzeb jest szerokie upowszechnienie i stosowanie w praktyce tanich i oszczędnych systemów budowlanych
Wspólna ekspozycja przemysłu betonowego i cementowego na targach podkreśla wysokie ekologiczne i ekonomiczne walory betonu i cementu jako materiału budowlanego oraz szczególne ich przydatności i możliwości stosowania w budownictwie mieszkaniowym.
. Jedną z firm, która w tej wspólnej ekspozycji cieszyła się szczególnie dużym zaintereso- waniem, była firma LIAPOR WERKE- TUNINGEN. Produkuje ona dwa rodzaje kruszywa ze spiekanej gliny "Liapo odpadów szklarskich "Liave. Roczna wielkość produkcji "Liaporu" wynosi 1,0 mIn m3, kruszywo jest produkowane w dwu grupach uziarnienia - 4/8 mm i 8/16 mm oraz masie nasypowej 325 i 800 kg/m3 (rys. 1). Kruszywo to, ze względu na swoje techniczne walory, jest stosowane na budowach do betonów lekkich jako materiał do wyrobów ściennych i stropowych, i do konstrukcji inżynierskich żelbetowych.
Specjalnie opracowany system bloków ściennych Liapor-Super-K (rys. 2) umożliwia wykonywanie ścian grubości 30 cm i wartości k = 0,4 W/(m2 · K), zaś przy grubości 36,5 cm o wartości k = 0,35 W/(m2 · K). Firma oferuje również system budowy domów jednorodzinnych o powierzchni użytkowej 150 m2. Dom jest montowany z elementów prefabrykowanych ściennych i stropowych w stanie surowym w ciągu 2 dni (rys. 3).
To kruszywo jest stosowane również do wykonywania konstrukcji o dużych rozpiętościach, przy których najefektywniej można je wykorzystać. Jako przykład firma podaje realizację mostów w Norwegii, gdzie uzyskano duże oszczędności w obniżeniu ciężaru własnego konstrukcji sięgające 1 tony na 1 m3 betonu tradycyjnego. Do wykonania mostów było stosowane kruszywo "Liapor" w klasach betonu B25-90.
Innym przykładem jest zastosowanie kruszywa "Liapor" do wykonania konstrukcji elewacyjnej budynku w Dusseldorfie z lekkiego betonu konstrukcyjnego klasy LC 35/45 (rys. 4).
W 1997 r. została uruchomiona na bazie odpadów szklarskich nowa opatentowana produkcja lekkiego kruszywa "Liaver" o uziarnieniu od 0,25 do 4,0 mm i ciężarze nasypowym od 190 do 300 g/I. Ten bardzo lekki, o świetnych parametrach technicznych, granulat nadaje się do izolacji termicznych zapraw i wypraw do betonów izolacyjnych do nowoczesnych elewacji kurtynowych Wielcy producenci wyrobów z betonu komórkowego YTONG i HEBEL ofeerowali swoje najnowsze rozwiązania dla tanio i szybko budowanych domów.
Oferta ich obejmuje wyroby z bloczków, bloków i dyli o wysokości kondygnacji, stosowanych do budowy domków jednorodzinnych. Do perfekcji doprowadzono organizację budowy oraz partnerski system realizacji, polegający na współpracy projektanta, producenta, wykonawcy, inwestora i samorządu lokalnego, co umożliwia realizację domku jednorodzinnego w stanie surowym w ciągu 4 dni (rys. 5).
Przemysł konstrukcji
stalowych i aluminiowych
W walce o utrzymanie się na rynku, w sytuacji zaostrzającej się konkurencji, przedsiębiorstwa produkcji i montażu konstrukcji stalowych stawiają konsekwentnie na nowe rozwiązania technologiczne, jednocześnie rozszerzając swoją ofertę usług w tej dziedzinie. Tendencje we współczesnej architekturze zmierzają wyraźnie w kierunku stosowania wymiarowych, lekkich, kształtnych i łatwo modyfikowanych elementów konstrukcji stalowych.
Jedną z wielu firm z tej branży, które prezentowały na targach swoje rozwiązania systemowe, była firma MM-MAGNUS-MULLER. Firma MM oferowała systemy konstrukcji stalowych o różnym przeznaczeniu. Firma gwarantuje bardzo krótkie cykle realizacyjne i wysoką jakość obiektów. Szczegółowe zestawy elementów konstrukcyjnych budynku administracyjnego są pokazane na rysunku 7. Zastosowanie konstrukcji aluminiowych w Europie jest określane na ok.1 milion ton rocznie. Znajdują one następujące zastosowanie: ok. 70% to okna i elewacje, zaś części uzupełniające stanowią l0 % całej produkcji.