Fereastra - Portal de afaceri - revista de specialitate pentru furnizorii de sisteme si producatorii de tamplarie din PVC, Aluminiu si lemn stratificat cu geam termoizolant. Aici gasiti informatii utile despre: ferestre, usi, pereti cortina, termopane, geam termopan, etc.

Expertii Departamentul de Proiectare Structurala si Ingineria Lemnului (ITI) din cadrul Universitatii Tehnolgice din Viena (TU Wien) au desfasurat in ultimii ani mai multe proiecte de cercetare, cu scopul de a optimiza performanta structurala, eficienta energetica si cea ecologica, precum si caracteristicile componentelor structurale ale cladirilor moderne, in categoria carora se incadreaza inclusiv fatadele cortina, ce combina, in mod ingenios, materiale precum lemnul, betonul si sticla. Scopul final este acela al obtinerii unei constructii optimizate din punct de vedere structural, cu o eficienta sporita la nivelul resurselor utilizate si a componentelor. Pentru evaluarea acestei oportunitati, au fost analizate diferite combinatii ale materiilor prime mentionate anterior, un accent deosebit fiind pus pe diferite componente din sticla. In final modelele rezultate au fost comparate cu ansamblurile conventionale de pereti cortina atat din punct de vedere al performantelor tehnice, energetice si functionale, cat si al celor ecologice. 

 

In opinia expertilor vienezi, una dintre principalele provocari ale secolului actual este reprezentata de reducerea la minimum a schimbarilor climatice antropice si a consumului de energie si resurse. Sectorul constructiilor este responsabil pentru aproximativ 30% din emisiile globale de dioxid de carbon, pentru 30-40% din consumul de energie si pentru 40-50% din cel de materie prima. De aceea, se impun eforturi viguroase pentru imbunatatirea eficientei consumului in acest sector, printr-o abordare holistica la nivelul tuturor fazelor de exploatare a imobilelor incepand de la proiectare, continuand cu executia si utilizarea propriu-zisa si terminand cu operatiunile de reciclare. In vederea reducerii emisiilor gaze cu efect de sera este necesar ca imobilele sa utilizeze nu numai resurse regenerabile, ci si materiale ecologice in procesele de executie. O componenta importanta a cladirilor este anvelopa lor, de pe pozitia sa de interfata intre interior si exterior. Din punct de vedere structural, un rol major este cel avut de componentele translucide, in special sticla si substructurile sale. Proiectarea fatadei are o influenta considerabila asupra consumului de energie al unei cladiri, utilizata pentru racire, incalzire si iluminare. Energia solara poate fi generata cu ajutorul elementelor transparente, iar designul fatadei poate avea un rol major in economia de energie, daca asigura un control optim al proceselor de transformare. Pentru a atinge scopul reducerii consumului de resurse, se impune o analiza obiectiva a punctelor slabe aferente metodelor conventionale de constructie, precum si o examinare atenta a alternativelor si posibilitatilor de optimizare. De-a lungul timpului, au fost propuse numeroase solutii ce au facut obiectul proiectelor de cercetare, dintre care se remarca structurile compozite din lemn-beton (WLC), cele care folosesc sticla ca element portant sau placile laminate hibride din lemn (HCLTP), constand in panouri combinate din lemn amplasate in plan vertical si cu portanta pe directie orizontala. In cadrul tuturor eforturilor mentionate anterior au fost identificate o serie de avantaje, ce ar putea fi folosite in mod integrat prin combinarea HCLTP, a structurilor de lemn-beton si a celorlalte solutii structurale pentru a atinge obiectivele propuse de eficientizare. In opinia cercetatorilor vienezi, geometria combinata a componentelor in forma de panou si nervura a elementelor din HCLTP ofera o baza ideala pentru executia unei constructii compozite polivalente, in mai multe straturi. De exemplu, structura nervurata permite instalarea elementelor de sticla rigida la exteriorul nervurilor, precum si asigurarea unui spatiu-tampon suplimentar intre planurile de izolare. Acesta din urma ar trebui sa contribuie la optimizarea fizica structurala a elementelor portante, prin utilizarea unor solutii adaptate suplimentare, executate din lemn-beton sau WLC. Daca toate componentele amintite sunt aranjate in mod corespunzator, cresc sansele sporirii eficientei generale a resurselor la nivelul intregii cladiri.

 

Intr-o prima etapa, au fost evaluate proprietatile fizice structurale ale elementelor compozite pe baza de lemn, fiind masurate proprietatile termice in raport cu cele de termoizolare si cu capacitatea de stocare termica. De asemenea, au fost analizate diferite variante ale structurilor portante, in termeni de constructie termica (cerere de incalzire sau temperatura operativa a camerei, in cazul supraincalzirii din sezonul estival) si ulterior s-a realizat evaluarea ecologica a acestora. Prin metoda respectiva s-au putut trage concluzii despre aplicabilitatea generala a variantelor constructive propuse si s-au creat premisele formularii de recomandari cu privire la utilizarea adecvata din punct de vedere ecologic a fatadelor din lemn-beton-sticla. In general, lemnul, ca materie prima regenerabila indeplineste cerintele statice ridicate ale procesului de constructie a fatadelor. Profilele de lemn au o duritate mai mica in comparatie cu sistemele metalice si de aceea sunt recomandate pentru protectia marginilor panourilor vitrate, impreuna asigurand o legatura adecvata si un transfer optim al fortelor in si din sticla si implicand astfel componente transparente in sarcinile portante. Este bine cunoscut faptul ca sticla poate absorbi forte mari de compresie, daca acestea sunt aplicate uniform, fara varfuri de stres. Potentialul respectiv poate fi exploatat corect printr-o legatura elastica perimetrala si printr-un blocaj in zonele de colt. Aceasta permite sticlei sa transfere fortele in substructura si mai departe in fundatie. In ceea ce priveste combinatia dintre lemn si sticla, pana in prezent, au fost definite doua sisteme diferite TGC care urmeaza aceleasi principii generale. Ambele se bazeaza pe o structura de stalpi si grinzi din lemn, pentru transferul vertical de sarcina. Geamul termoizolant, ce include sau nu sticla laminata, este lipit de un cadru adaptor realizat din placaj de mesteacan, care este insurubat pe montanti si grinzi. Pentru a garanta un aspect atractiv s-a folosit un sistem cu cadru adaptor dintat publicat, patentat in Austria. Cel de-al doilea sistem utilizeaza o rama adaptoare in forma de L si, in plus fata de cordonul de sigilare din silicon, include componente de blocare amplasate in colturile geamului, necesare pentru a transfera fortele de compresie in sticla. Solutia respectiva exploateaza zona de forfecare, precum si diagonala de compresie pentru a transmite forte mai mari si pentru a oferi o rigiditate imbunatatita. Cercetari suplimentare referitoare la modelul TGC cu cadru adaptor in forma de L au fost realizate inclusiv in ceea ce priveste potentialul de rigidizare ca plan de forfecare pentru cladiri multietajate in sistem stalpi-grinzi. Variantele propuse au fost diferite prin adezivii folositi (siliconici sau epoxidici bicomponenti) si grosimea sticlei. Un accent important a fost pus pe clarificarea influentei cuplajului (ca element unic, grup de elemente sau fatada in ansamblul sau) asupra cresterii eficientei elementelor din TGC, luand in considerare o serie de riscuri reale, cum ar fi cel seismic sau cel dat de incarcarile mari din vant. De asemenea, s-a constatat ca reducerea grosimii sticlei nu are aproape niciun efect asupra rigiditatii peretelui, datorita independentei aproape totale a caracteristicii de flexibilitate de parametrul respectiv. Concluzia a fost aceea ca prin cuplarea elementelor TGC si folosirea adezivilor semirigizi a rezultat o majorare semnificativa a rigiditatii peretelui, precum si o reducere sensibila a deformarilor.

 

In ceea ce priveste compozitul lemn-beton, acesta este un amestec de ciment, aschii de lemn sau praf de fierastrau, care poate fi aplicat atat la interior, cat si la exterior. Particulele in cauza sunt un produs secundar al operatiunilor de procesare a lemnului. Avantajul principal al agregatului uzat (aproximativ 90% din volumul materialului) este dat de greutatea sa redusa si de nivelul optim de termoizolatie asigurat. "Betonul din lemn” are numeroase aplicatii, iar cel folosit in constructii se fabrica in cadrul unor procese industriale, folosindu-se lianti anorganici, diversi aditivi si apa. Prin combinarea diferitelor parti ale materialului, s-ar putea obtine un nou material de constructie ce poate fi turnat, cu proprietati de autocompactare, care combina o serie de avantaje fizice si ecologice, in cazul in care se optimizeaza proprietatile materialului in materie de rezistenta, masa, izolatie termica, fonica, protectie impotriva incendiilor si, pe de alta parte, caracteristici ecologice, data fiind marea sa reciclabilitate. In concluzie, performanta unei constructii ecologice este masurata in functie de eficienta sa energetica si de durabilitatea materialelor folosite. Reutilizarea sau reciclarea acestora constituie o componenta a analizei ciclului ecologic de exploatare. Se poate afirma ca elementele de fatada finisate reprezinta o sursa valoroasa de dezvoltare conceptuala, in special datorita abordarii holistice a fatadelor din lemn-beton-sticla. Utilizarea elementelor din lemn, care pot fi produse folosind mai putina energie in comparatie cu materialele metalice, este cruciala in prezent. Toate studiile realizate au demonstrat deja efectul benefic fatadelor din lemn-beton-sticla asupra cererii anuale de incalzire a unei camere operative dintr-un spatiu de locuit orientat spre sud. Trebuie subliniat faptul ca nu structura transparenta de anvelopare, ci si elementele opace ale acesteia ar putea fi utilizate in viitor pentru a reduce cererea de energie pentru incalzire in sezonul rece, dat fiind faptul ca WLC poate actiona inclusiv ca element de stocare termica.