Fatada Swiss Re - Bagheta care asigura conceptul climatic
Conceptul climatic al fatadei Swiss Re din Londra a fost pus in practica cu un Swisspacer-V SGG, ceea ce a dus la o ameliorare evidenta a problematicii condensului in zona sustinatoarelor diagonale.
Sediul central din Londra al Swiss Re domina imaginea orasului cu inaltimea sa de 180 metri. Arhitectul Sir Norman Foster a proiectat acest zgarie-nori cu 40 de etaje cu o fatada marcanta din sticla, cu un un bar exclusiv adapostit de cupola sa si care a fost inaugurat in mai 2004. Structura de otel plasata pe dinafara se imbina cu sistemul de piloni si traverse aflat in centrul constructiei, preluand astfel o parte din sarcina statica. Cortina exterioara este compusa pe de o parte din romburi de inaltimea unui etaj, iar pe de alta parte din elemente formate din doua triunghiuri cu o treapta orizontala, de asemenea in forma de romb de inaltimea unui etaj. Cadrul elementelor cu o latime intre 1,5 metri si 2,5 metri si o inaltime de 4,15 metri sunt confectionate din profile de aluminiu. 72 dintre aceste elemente sunt inglobate in fiecare dintre etaje intre nivelele 3 si 34, o data cu si o data fara treapta. Fatada din elemente se bazeaza pe o substructura din otel. In total au fost prelucrati 46.000 m2 de sticla. Constructorul acestui sediu a fost firma elvetiana Schmidlin AG.
Echipa lui Foster si Behlung a proiectat o fatada de aerisire, a carei cortina de sticla (ESG 10 mm si strat termoizolant, SZR 16 mm, VSG 2 x 5 mm) era montata la o distanta de 1 pana la 1,5 metri de cortina interioara de sticla (VSG 2 x 5 mm). In spatiile dintre cortine se afla elementele diagonale de sustinere si lamelele jaluzelelor. Prin aceste spatii iese aerul uzat din birouri, prin aerisiri in cortina interioara de sticla, plasate la nivelul podelei. Constructia speciala a fatadei de aerisire reduce considerabil consumul de energie pentru racire si permite in aproape o jumatate de an, reducerea consumului de energie necesar aerisirii. Aductia de aer proaspat se face prin sliturile de aerisire in traversele ori zontale si prin canalele de aerisire din elementele triunghiulare. Prin plafon, aerul intra in fiecare dintre incaperi.
Geamurile au fost livrate de catre firma Eckelt Glass (A), care a folosit pentru prima oara noile spacer-e Swisspacer-V. Joachim Röhner, director de proiect la firma Swisspacer in Kreuzlingen ne-a explicat ca „firma Eckelt ne-a contactat pentru ca avea nevoie de o tehnologie de fatada cu sigilare termica de foarte mare randament ca sa inainteze o oferta firmei Schmidlin AG Fassadentechnologie. Noi, cei de la Swisspacer, tocmai finalizasem familia de produse V pentru productia de serie. Dificultatea consta in gasirea unui producator pentru folia de otel inoxidabil deosebit de subtire, de 0,025 mm. Producatorul de unelte ne-a spus mai intai ca aceasta dimensiune este de fapt masura lui de toleranta si nu cea a produsului finit. In cele din urma am primit folia cu grosimea minima ceruta (din cauza valorii deosebit de reduse a transmisiei termice pe care o are otelul inoxidabil de tip 1.4301) si am reusit si sa laminam profilul de PVC. Swisspacer-V isi demonstrase deci productibilitatea de serie din primii metri produsi, iar noi deja aveam in perspectiva primul contract. Dificultatea la construirea fatadei sediului Swiss Re consta in faptul ca in special prin profilele adanci de 200 de milimetri ale elementelor de fatada, cat si prin traversele principale cu treapta si invelis ignifug, se formeaza o nuanta de aer cald. Aici, proiectantii sperau ca, folosind baghete de cea mai buna calitate, sa previna formarea de condens. O problema in plus a constituit-o faptul ca usile glisante din cortina interioara de sticla a fatadei duble, puteau permite o crestere foarte mare a umiditatii daca erau deschise si astfel un plus de condens in zona pilonilor. In zona marginilor geamurilor trebuia deci crescuta temperatura de suprafata cat mai mult, fara insa a spori costurile cu intretinerea cladirii printr-un consum crescut pentru aerisire si incalzire.
Pentru a clarifica problema, s-a creat, in laboratoarele firmei Schmidlin AG Fassadentechnologie, un mock-up. Acolo se afla, printre altele, un geam cu proprietati asemanatoare cu baghetele clasice „warm edge”, iar la acestea s-a constatat ca aceasta combinatie permite o temperatura mult prea redusa in zonele marginale. Baghetele Swisspacer-V livrate de Eckert corespundeau in schimb cerintelor inginerilor, iar noi am primit comanda in cele din urma.”
GFF a stat de vorba cu proiectantii responsabili Alain Anthony si Yves Schlüpfer de la firma Schmidlin AG Fassadentechnologie din Aesch in Elvetia.
In faza de proiectare a sediului Swiss Re ati beneficiat de un model de laborator, pentru a studia comportamentul fatadei, fiind vorba si de condens la marginile elementelor de sustinere?
Antony: „Initial, in caietul de sarcini s-a scris: margine de aluminiu pentru geamuri, geam cu o valoare U de 2,8 W/m2K, pentru a forta racirea pe timp de noapte. Noi am pornit din start cu ideea ca, probabil se va produce condens la colturi sau pe elementele de sustinere. A mai existat un motiv pentru acel test, si anume geometria cladirii. La elementele de sustinere ar putea exista zone, la colturile geamurilor exterioare, unde nu circula aerul. Testul a fost facut cu doua geamuri diferite. Primul fel de geam a fost unul simplu, clar, cu baghete normale din otel. Al doilea tip a fost unul cu un strat low-e si cu otel inoxidabil. Testele au aratat ca la geamul normal se facea condens la –4°C afara si la 21°C inauntru, pe intreaga suprafata. Am descoperit ca nu functioneaza cu sticla netratata. S-au testat diferite grade de umiditate si circulatie a aerului. Dat fiind ca era vorba de o fatada de aerisire, s-a testat cu diferiti curenti de aer de pana la 120 m3/h pe metru.”
Schüpfer: „Daca priviti geometria fatadei veti sesiza o distanta intre fatada interioara si cea exterioara de pana la 1,5 metri. Se creeaza astfel pericolul ca aerul care intra pe dedesubt sa mearga numai pe fatada interioara si sa iasa iar sus fara sa fi circulat prin intregul spatiu dintre fatade. Astfel, aerul nu curge paralel cu fatada exterioara, unde astfel se produce mai repede condens. Prin geometria speciala a cadrului sub forma de romburi, unde au fost introduse forme diagonale in geam si prin rezistenta structurii de otel invelite se mai crea pericolul ca la geamurile exterioare sa se formeze zone fara circulatie a aerului.”
Nu ati putut solutiona aceasta problema in mod constructiv?
Antony: Aveam de a face cu doua cerinte: la inceput, arhitectul a preferat geamul netratat, din cauza efectului de racire accentuat pe timp de noapte. Montarea de placi gaurite pentru aerisirea directa a geamurilor ar fi costat prea mult. In aceasta situatie ne-am decis pentru un test cu strat low-e.
Schüpfer: „Daca priviti imaginile veti putea descoperi ca geometria profilelor are o influenta foarte mare prin sigilarea cu un cadru foarte rezistent.“
Cat de mari erau geamurile fatadei exterioare si cu ce valori au fost folosite, in cele din urma?
Antony: „Este o cladire axial-simetrica, pe fiecare etaj sunt 144 elemente de sticla, 72 dintre ele sunt totdeauna identice, geamurile au dimensiuni cuprinse intre 2,5 metri latime si 4 metri inaltime. Am avut la dispozitie doua tipuri de culori, deschise si inchise. S-a folosit geam cu 10 mm pe din afara low-e, spatiu intre, de 14 mm si 10,76 mm in interior.“
Schüpfer: „Valoarea U a geamului a fost redus de la 2,8 W/m2K la 1,4 W/m2K.“
Antony: „Folosirea unui sigiliu optimizat a fost in cele din urma solutia cea mai simpla si chiar cea mai ieftina.“
Domnule Röhner, cum a fost testul cu modelul pentru dumneavoastra?
Röhner: „Se poate vedea din calculele firmei Schmidlin AG Fassadentechnologie ca geamul low-E solutioneaza foarte bine problema condensului in centrul geamului. Dar in zonele de margine, in zona A si partial si in zona B, fara o sigilare de margini optima se mai produce inca mult condens. In exemplarul intr-o culoare din biroul Schmidlin AG Fassadentechnologie, care ne arata modelul de testare, au fost evidentiate zonele pe geam A, B si C – care sunt mentionate in tabel - in culori. Este interesant de remarcat faptul ca, la vremea ploioasa din Londra, condensul apare deja la o temperatura exterioara de +5°C si la o umiditate de 55%, ceea ce chiar nu este mult. Asta pe baza elementelor de sustinere cu acoperirea curentilor de aer.
Argumentul pro Swisspacer-V a fost in acest caz o crestere a temperaturii cu 2,6°C in zonele de margine ale geamului, iar Schmidlin a confirmat aceasta prin calcule proprii, dovada ca a fost ales acest produs.”
