Fassadenbau profitiert von Verbund-Sicherheits- glas mit - DuPont

Huberto Moreno und Jaime Rodríguez) haben im Wand- ebenso wie
im Decken bereich konsequent auf das Baumaterial Verbund-Sicherheitsglas
gesetzt. Dies gilt auch im Bereich des Bahnhofs, beispielsweise
für den Boden der Glasbrücke, die die Verbindung zum Bereich
der Treppen und Aufzüge herstellt (Bild 6).
Auf Grund der großen Abmessungen der einzelnen, überkopf
montierten, 2.250 mm x 2.250 mm messenden Glaselemente auf der
Innenseite des Bahnhofsdachs war eine Ausführung mit herkömm lichen
PVB-Zwischenlagen nicht realisierbar, wie bei DuPont durchgeführte
Simulationsrechnungen mit Hilfe der Finite-Elemente-Analyse
(FEA) ergaben. Dazu wurden die Deformationen und Spannungsverteilungen
in zwei Verbunden in Original größe verglichen (zwei 8 mm
dicke Glasscheiben, 1,52 mm dicke Zwischenlage aus SentryGlas®
bzw. PVB, Vierpunktlagerung an den Ecken, Kantenabstand 100 mm).
Bei einer flächig wirkenden Windlast von 1.044 kPa waren eine maximal
zulässige Spannung von 50 MPa und eine maximale Durchbiegung
von 1/100 der Länge zwischen den Auflagern (20,5 mm) gegeben.
Als Schubsteifigkeiten wurden 26,4 MPa für SentryGlas® und
0,3 MPa für PVB verwendet. Die Ergebnisse zeigt Bild 7.
Bild 7. In der FEA-Simulation bleibt das Laminat mit der
SentryGlas® Zwischenlage klar unter den gesetzten Limits von
20,5 mm maximale Durchbiegung (links) und 50 MPa Maximalspannung
(rechts).
Während das Laminat mit der SentryGlas® Zwischenlage mit
27,3 MPa und 19,6 mm die Grenzwerte klar unterschreitet, liegen die
Werte für die PVB-Zwischenlage (nicht dargestellt) mit 92,4 MPa
und 64,55 mm deutlich außerhalb des zulässigen Bereichs (Tabelle 1).
Um die geforderten Verformungsgrenzen einzuhalten, hätten Verbundglasscheiben
mit PVB also erheblich dicker sein müssen als
Scheiben mit der SentryGlas® Zwischenlage. Entsprechend höher
wäre auch das Flächengewicht gewesen. Um dennoch die erforderliche
Absturzsicherheit zu gewährleisten, wäre eine sehr viel massivere
Stütz- und Haltekonstruktion erforderlich gewesen als die im Entwurf
vorgesehene, bewusst klein dimensionierte Punkthalterung. Dies
hätte den angestrebten transparenten Eindruck der Verglasung zerstört
– insbesondere dann, wenn sie von der Oberseite her beleuchtet
wird. Nachdem intensive Labortests die Aussagen der Simulationsrechnung
bestätigt hatten, ermöglichte die Entscheidung für ein VSG
mit der hochsteifen SentryGlas® Zwischenlage die entscheidende
Gewichtsminderung und damit die Umsetzung des gewagten Entwurfs
der Architekten.
Für die inneren Scheiben der rund 2.400 m2 großen Decke wählte
der Bauherr Temporary Union of Companies (UTE), bestehend aus
den Unternehmen Acciona Infraestructuras, Sando Construcciones
und dem Betreiber des Flughafens von Malaga, diesen innovativen
Verbund weltweit erstmals für eine solche Anwendung. Hersteller des
Glases ist Vitro Cristalglass, Spanien. Tatsächlich wiegen die einzelnen
Glaselemente des Daches trotz ihrer Größe nur rund 290 kg. So
konnte der Fassadenbauer Alu system, Linares/Spanien, ein für den
Passanten kaum sichtbares Punkthaltesystem verwenden, das die
Wand- und Deckenelemente ohne Verbindung untereinander schweben
zu lassen scheint. Zugleich stellt der Einsatz dieses Verbunds mit
SentryGlas® sicher, dass sich auch bei den extrem hohen Außentemperaturen
in Südspanien weder ganze Scheiben noch Bruchstücke lösen,
herabfallen und Passanten gefährden können.
Aus den gleichen Gründen (geringes Flächengewicht, hohe
Kanten stabilität, hohe Sicherheit auch bei extremen Temperaturen)
wurde die hochsteife Zwischenlage von DuPont auch für den Boden
der Glasbrücke gewählt, die die Eingangshalle mit dem Bereich verbindet,
in dem sich die Aufzüge und Treppen befinden. Hier sorgt ein
besonders tragfähiges Laminat aus drei je 12 mm dicken Scheiben aus
getempertem Glas und zwei 0,89 mm dicken SentryGlas® Zwischenlagen
für ein Maximum an Sicherheit.
Hohe Kantenstabilität und Wetterbeständigkeit
wirken werterhaltend
Einer breiten Anwendung von Verbund-Sicherheitsglas in der Architektur
waren bisher nicht nur deshalb Grenzen gesetzt, weil hohe Sicherheit
gleichgesetzt war mit großer Scheibendicke, gleich hohem Gewicht,
gleich hohem Material- und damit Kostenaufwand für die Tragkonstruktionen.
Auch das Langzeitverhalten bei Konstruktionen mit offenen
Kanten – die Wetterbeständigkeit – war bei Einsatz von PVB-Zwischenlagen
problematisch. Beispiele für typische Effekte einer nicht
ausreichenden Beständigkeit sind Delaminationen im Randbereich (die
Ablösung der Zwischenlage von den einfassenden Glasscheiben), Eintrübungen
oder unerwünschte Farbveränderungen (Vergilben) auf Grund
der Einwirkung von Regen (auch Reinigungsmitteln) und der im Sonnenlicht
enthaltenen UV-Strahlen. Alle diese Phänomene gemeinsam
und jedes für sich limitieren die Lebensdauer der Verglasungen und können
ihren Einsatz letztendlich unwirtschaftlich machen.
Laminate mit SentryGlas® widerstehen solchen Einflüssen –
anders als PVB – nahezu unverändert, wie ausgedehnte und umfangreiche
Freibewitterungs- und Laborversuche zeigen (Bilder 8, 9, 10).
Tabelle 1. Vergleich der gerechneten und zulässigen Spannungen
und Verformungen
Laminataufbau maximale maximale
Spannung Durchbiegung
zulässig 50,00 MPa 20,50 mm
8 mm Glas/1,52 mm SentryGlas ® /8 mm Glas 27,23 MPa 19,60 mm
8 mm Glas/1,52 mm PVB/8 mm Glas 92,47 MPa 64,55 mm
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