Fassadenelemente, Innenausbau und Möbel Projekt: Isolierglas verstärkt (VIR) Haus im Tessin, Architekt: Pietro Boschetti (Quelle: Orchidées Constructions SA) Berner Fachhochschule Architektur, Holz und Bau Forschung und Entwicklung • Statische Verstärkung von Isolierglas • Filigrane Systeme mit grossflächigen Fenstern Die zeitgenössische Architektur bezieht ihre Ausdruckskraft durch nüchterne und lichte Volumina. Erzielt wird dieser Ausdruck durch die Transparenz und insbesondere die beeindruckenden Abmessungen der Fenster. Auf technischer Ebene führt dies zu einer Vergrösserung der Fensterflächen mit Auswirkungen auf das Gewicht der Elemente, die Materialfestigkeit und das Handling. Sind Sie interessiert? Wenden Sie sich an uns! Berner Fachhochschule Architektur, Holz und Bau Solothurnstrasse 102 Postfach CH-2504 Biel Telefon +41 32 344 03 41 Fax +41 32 344 03 91 E-Mail [email protected] Ihre Ansprechpartner Urs Uehlinger Telefon +41 32 344 03 94 E-Mail [email protected] Marc Donzé Telefon +41 32 344 03 59 E-Mail [email protected] Bei traditionellen Verglasungssystemen ist das Isolierglas in einem Rahmen (wahlweise aus Holz, PVC oder Aluminium) eingebettet. Dieser stellt die statischen Funktionen und eine ausreichende Steifigkeit des verglasten Elements sicher. Das Isolierglas trägt nicht zur statischen Funktion bei. Dies obwohl es exzellente mechanische Eigenschaften hat. Das Projekt hat zum Ziel, diese Eigenschaften als tragendes Element zu nutzen. Das Isolierglas wird verstärkt, so dass es selbsttragend wird. Da der Rahmen nun keine tragende Funktion mehr hat, können die Holzquerschnitte beträchtlich verkleinert werden. Das erlaubt die Entwicklung von filigranen Elementen mit sehr guten thermischen Leistungseigenschaften. • www.ahb.bfh.ch/fe • Projektbeschrieb Verformung eines aus zwei Glasscheiben bestehenden Isolierglases bei Beanspruchung durch Windlast Im Rahmen des Projekts werden die mechanischen Eigenschaften von Isolierglas analysiert und ausgewertet. Dies mit dem Ziel, das Glas selbst als Strukturelement in der Fensterkonstruktion für den Aussenbereich einzusetzen. Die Idee besteht darin, eine mechanische Kopplung zwischen den beiden Aussenschichten des Isolierglases herzustellen, um ein halbsteifes Verbundsystem zu erhalten. Das Isolierglas wird soweit verstärkt, dass es selbsttragend wird. Dadurch übernimmt da Glas die statische Funktion des Rahmens. Anders als in traditionellen Systemen steigt die statische Leistung des Rahmens mit zunehmder Dicke des Isolierglases. Daher ist die Methode für Dreifachverglasungen mit einer Dicke von 36 bis 50 mm besonders gut geeignet. • Ergebnisse Beispiel eines neuen Fenstersystems mit verstärktem Isolierglas Das im vorliegenden Projekt vorgestellte Verfahren macht aus dem Isolierglas ein tragendes Element. Durch diese Besonderheit lässt sich der Bau eines Fensters von Grund auf verändern. Der Rahmen des Öffnungselements hat nicht mehr die gleichen statischen Funktionen, da er nicht mehr dazu dient, die Windlasten aufzunehmen. Dadurch lassen sich die Abmessungen des Flügelquerschnitts mit folgender Zielsetzung reduzieren: •Verbesserung der thermischen Leistung des Fensters •Maximale Vereinfachung der Herstellung des Fensters •Filigranes Aussehen des Fensters Das Verklebungsverfahren für Isolierglas ermöglicht eine Nutzung der statischen Abstandhöhe des Isolierglases um die statische Leistung des Fensters zu erhöhen, so dass Elemente mit grösseren Abmessungen realisiert werden können. Kraft-Verformungsverhalten einer elasto-plastischen Verbindung unter Beanspruchung durch Scherkräfte Das Verfahren dient als Grundlage zur Entwicklung von innovativen Fenstersystemen und Fassadenelementen. Bis zur Umsetzung sind allerdings weitere Schritte auf theoretischer sowie auf Versuchsebene erforderlich. In einer weiterentwickelten Form lässt sich durch das Verfahren die Steifigkeit des Isolierglases gegenüber den Biegekräften um das Achtfache erhöhen, ohne die Haltbarkeit des Glases zu beeinträchtigen. •Einheit Fassadenelemente, Innenausbau und Möbel Schematische Darstellung des Kraft-Verformungsverhaltens einer elastischen Verbindung Im Rahmen von Forschungsprojekten und Dienstleistungen für die Wirtschaft entwickeln und optimieren wir Produkte und Systeme in den Bereichen transparente Fassaden, Fenster, Bauelemente, Innenausbau und Möbel. Dabei berücksichtigen wir alle Aspekte der Entwicklung: von den bauphysikalischen Anforderungen über die Werkstoffeigenschaften bis hin zu den Fertigungs- und Logistikprozessen. In unserem – nach internationalen Normen akkreditierten Labor – prüfen wir Bauteile und Produkte auf deren Eigenschaften hinsichtlich Gebrauchstauglichkeit und Sicherheit. Zudem sind wir notifizierte Prüfstelle für Fenster und Türen. In diesem Zusammenhang arbeiten wir auch aktiv in nationalen und internationalen Normungsausschüssen und Fachgruppen mit. Prüfkörper für Versuche mit Scherkraft durch Zug Erhöhung der Steifigkeit EIg 7.8 3.1 Serie N° B1.1 … B1.5 B1.6 … B1.10 Erhöhung der Steifigkeit des Glases mit einem biegsamen und einem halbsteifen Klebstoff • www.ahb.bfh.ch/fe 170412
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