Wie kann das System der Kuppelüberdachung von oben umgekehrt werden?

Hatten Sie déjà-vu-Erfahrungen, als Sie das Einkaufszentrum zum ersten Mal betraten? Alles sieht vertraut aus, als wären Sie schon einmal hier gewesen. Das passiert nicht einfach so. Die meisten Einkaufszentren ähneln sich, da sie nach ähnlichen Prinzipien gebaut sind: große Flächen, viel Raum, viel Glas und viel Licht.

Über das Licht werden wir separat sprechen. Es ist heute kaum vorstellbar, große Einkaufszentren ohne ästhetische Kuppelkonstruktionen zu sehen, die die Räume mit viel natürlichem Licht füllen. Es sollte jedoch daran erinnert werden, dass alles seinen Preis hat. Die Kosten für diese architektonischen Lösungen sind hoch, die Gesamtkonstruktion des Gebäudes wird komplexer, die Betriebskosten steigen, es ist Wartung erforderlich, und es besteht das Risiko, dass die lichtdurchlässigen Konstruktionen durch äußere Einflüsse beschädigt werden, usw.

Die Anforderungen, die der Auftraggeber an solche Kuppelkonstruktionen stellt, basieren in der Regel auf drei Hauptmerkmalen: Sicherheit, Energieeffizienz und Langlebigkeit. Hier stoßen wir jedoch sofort auf ein Problem: Diese mit Standardlösungen zu gewährleisten, ist in der Regel einfach unmöglich.

Was sind die Probleme bei der Verwendung von metallischen Tragstrukturelementen? Erstens die Ästhetik. Gewöhnliche Lösungen sind ein "Wald" von Metallkonstruktionen, der die Gesamtausstrahlung der Konstruktion beeinträchtigt. Das zweite Problem ist die Verschlechterung der Energieeffizienz, da jedes metallische Element ein Leiter von Kälte und Wärme ist. Man muss kein Experte sein, um zu verstehen, dass eine Stahlbetondecke mit entsprechender Wärme- und Hydroisolierung unvergleichlich bessere thermische Eigenschaften hat als ein auf eine metallische Unterkonstruktion gelegter Isolierglasfenster.

Normalerweise wird die Sicherheit durch die Verwendung von Verbundglas oder die Anwendung von Folienüberdachungen erreicht (die Nachteile werden später erläutert). Die Energieeffizienz wird durch die Optimierung der thermischen Eigenschaften des Isolierglasfensters oder des Foliensegments reguliert. Langlebigkeit ist ein schwer vorhersehbarer Faktor, und in der Regel erfordern lichtdurchlässige Kuppelüberdachungen regelmäßige Wartung und periodischen Austausch von Abdichtungselementen, sei es Dichtungsgummis, Silikondichtstoffe oder andere.

Erfreulicherweise hat die Branche der Glaskonstruktionen in den letzten Jahren einen großen Schritt nach vorn gemacht. Neue Technologien und Materialien haben die Möglichkeiten der Architekten erheblich erweitert und ermöglichen es ihnen, ihre kühnsten Ideen zu verwirklichen. Eine davon ist Aestech Glazing, eine patentierte Technologie, die Metallelemente (Pfosten oder Riegel) in Glaskonstruktionen überflüssig macht. Die hochfesten Doppelglasfenster kommen ohne Pfosten oder Riegel aus und sind tatsächlich selbsttragend. Um die Isolierglaseinheit herum befindet sich ein Streifen aus GFK-Profilen, einem hochfesten und leichten Verbundmaterial aus Glas und Kunststoff. Alle Befestigungselemente können direkt in das Profil geschraubt werden und verbinden so die Isolierglaseinheiten untereinander und mit den tragenden Elementen des Gebäudes, ohne dass ein Metallprofil verwendet werden muss. 

Einer der interessantesten Fälle ereignete sich bei der Arbeit an der Dachkuppel eines Einkaufszentrums in Kiew. Die größte Herausforderung bei diesem Projekt bestand darin, die tragenden Strukturen nach außen zu bringen. Im Inneren sollte nur eine Glasfläche mit großen Segmenten von bis zu 4 m² verbleiben. Es war sogar notwendig, das Kuppeldachsystem auf den Kopf zu stellen.

Dank des lokalen Anpassungssystems der Stützelemente konnten Konstruktionsfehler der Öffnungen und der montierten Metallstrukturen ausgeglichen werden. Um die erforderliche thermische Leistung des Kuppelsystems zu gewährleisten, wurde als Material für die Aufhängung der Trägerplattformen hochfestes Glasfasergewebe gewählt, das einen niedrigen Wärmeleitkoeffizienten Wärmeleitfähigkeit (entspricht der Wärmeleitfähigkeit von trockenem Holz).

Als Haupttragelemente der Strukturen wurden I-Träger gewählt, die mechanisch zu räumlichen Strukturen zusammengefügt wurden. Die vertikalen Umfassungsstrukturen wurden mit den horizontalen Elementen ohne die Verwendung zusätzlicher Metallprofile verbunden, was der Struktur zusätzliche Leichtigkeit und Transparenz verleiht und eine ausreichend hohe thermische Leistung der Verbindungszone gewährleistet.

Wie Sie sehen, gibt es selbst bei der Schaffung eines so typischen Elements wie einer Kuppelstruktur Raum für Phantasie und originelle technische Lösungen. Dies wäre jedoch kaum möglich gewesen ohne moderne Lösungen, die Architekten und Bauherren helfen, sie genau nach ihren Vorstellungen zu entwerfen und umzusetzen.