Projektledare: Florian Witt
Projektstatus: Slutrapport

UTOPISKA?! KONSTRUKTIONER MED PELARE OCH BALKAR AV GLAS


Målet är att utreda om det är möjligt att skapa byggnader med en bärande stomme av glas där glaspelare och glasbalkar produceras industriellt.

1:a rapporten med bakgrunden till projektet kan du läsa här.
2:a rapporten kan du läsa här.

Glas i bärande konstruktioner i form av pelare och balkar finns enbart i enskilda spännande byggprojekt som tar tillvara glasets egenskaper och möjligheter. Marknaden är inte mättnad genom dessa projekt. Efterfrågan är betydlig större och kan med säkerhet ökas genom att skapa industriella byggsystem av bärande delar av glas. Den genomförda litteraturstudien som även inkluderade studier av byggda projekt utgör grunden för den i projektet utvecklade idén till ett sådant byggsystem. Hypotesen att ta fram ett industriellt byggsystem med bärande delar av glas har diskuterats med intressenter från olika branscher i två workshop. Man är överens om att det finns en stor potential på marknaden och den föreslagna lösningen bedöms som mycket intressant att arbeta vidare med.

Metoder och regler
Ett industriellt byggsystem med bärande delar av glas ställer krav på att man arbetar utifrån en given plattform. Plattformen ger kunden möjlighet att göra ett antal val och erhålla en kundanpassad produkt. Glasindustrins plattform är väl fördefinierad. Produkttillgången är planglas enligt floatglasmetoden. Den utvecklades under 1950-talet och har bidragit till vår tids expansion av användning av glas inom arkitektur och byggnadskonstruktion. I dag finns många tekniker för att bearbeta eller förädla glas som slipning, borrning, fräsning, blästring, färgläggning och antireflexbehandling som alla görs i fabrik eftersom verktygen inte förekommer på en byggarbetsplats. Plattformen för glas som bärande material måste dock kompletteras med ytterligare kunskap, som sedan mynnar i gemensamma dimensioneringsmetoder och regler för hela branschen.

Ett byggmaterial med möjligheter
Genomskinligheten gör glaset unikt i förhållande till andra material. Det släpper in dagsljus, ger utblick, men skyddar ändå mot bland annat väder och buller och samt har arkitektoniskt och estetiskt viktiga funktioner. Glas kan användas som bärande konstruktion, vid rumsgestaltning och som utsmyckning. Den snabba tekniska utvecklingen av glaset, bland annat med hjälp av tunna beläggningar som ger olika egenskaper, har gjort glas till ett material med stora och spännande nya möjligheter. Glas har därmed blivit ett av de intressantaste konstruktionsmaterialen i en byggnad.

Mobilt och stationärt system
Utvecklingsprocessen av marknadserbjudanden för bärande delar av glas och dess framställningskoncept bör startas och efterföljas av en produktframtagningsprocess. Byggandets mest fundamentala förutsättning, att byggnaden alltid måste uppförs på den plats där den skall brukas, innebär att produktframtagningsprocessen för ett industriellt byggsystem bör beakta alla faser och delas upp i två delar; ett stationärt tillverkningssystem, fabriken, och ett mobilt monteringssystem på byggplatsen. I många tillverkningsföretag saknas en teknisk bas för att själv kunna standardisera och organisera utveckling av produkterna. Genom glasexperternas medverkan vid framtagandet av företagets byggsystem garanteras också säkerheten. Sedan kan arkitekter, allmänkunniga konstruktörer och byggare ta hand om produkterna i de flesta byggprojekten.

Mer forskning om sammanfogning
En nyckelfråga när man skall använda glas är hur det skall sammanfogas med den övriga byggnadsstrukturen dvs. hur man utformar förband. Vid punktinfästning av glas, som är vanligt förekommande i dag, uppstår spänningskoncentrationer kring hålet. Detta kan beaktas och det pågår lovande forskningsprojekt kring nya tekniker för att minimera effekterna. Genom lokal kemisk härdning eller polering med vattenskärteknik kan bärförmågan ökas kring håltagningar i glas. En annan möjlighet att sammanfoga glas är att limma. En produkt som sedan en lång tid tillbaka har limmats är bilens vindruta. Detta förband är strukturellt lastbärande. Fördelen med limning är att olika material kan kombineras och därmed ger friare val av konstruktionsmaterial. Detaljer med stora dimensionsskillnader kan fogas. Nackdelar är svårigheten att kunna kontrollera kvaliteten och arbetsmiljöfrågor. För bärande konstruktioner behövs det forskning både av experimentell och teoretisk karaktär i syfte att välja limsystem, verifiera byggkomponenters bärförmåga, styvhet och livslängd och av tillämpad karaktär för hantering och applicering av lim samt nödvändig utrustning.

Samarbete med industrin
Limning ger också möjlighet till samverkanskonstruktioner med andra material där glasets svagheter kompenseras genom det andra materialets egenskaper. Vanlig förekommande är laminerat säkerhetsglas som får sina skyddande egenskaper genom en lamineringsprocess.


Idé till nytt byggsystem med bärande glasdelar. Plåt inslitsat i glas som sammanfogning. Screentryck som ansluter utseendemässigt till omgivningen. Skiss på lång- respektive kortsida.

Två eller flera glasskivor varvas med plastfolie. För en enklare sammanfogning av sådana produkter utvecklades i projektet idén att slitsa in delar av plåt, trä eller annat material (se bild). Ett byggsystem enligt denna princip skulle kunna hanteras av byggföretagen. Inga specialverktyg eller -kompetens behövs för monteringen på byggarbetsplats. Men det är en idé och ingen beprövad lösning än. Därför måste produktidén och de ingående komponenterna vidareutvecklas tillsammans med industrin och demonstrationsprojekt genomföras.

Ur artikel i tidskriften Glas
Här redovisas några utdrag ur artikeln "Forskningsprojektet om bärande stomme i glas som ska ge Sverige ett byggsystem i världsklass" i tidskriften Glas, nr 1, 2011.

Vinnova positiva
På Vinnova som stöder projektet finansiellt är man mycket positiva över resultatet. "– Vi ser, precis som Florian, en stor potential i projektet och har faktiskt framhållit detta som ett av de bästa vi stöder, säger Tero Stjernstoft på Vinnova, som nu kommer att försöka skaffa fram mer medel så att Florian Witt och Glafo kan fortsätta sitt arbete att nå målet."

Goda skäl för fortsättning
Om man nu kommer fram till att idén håller, kan Vinnova ändå inte garantera en fortsatt finansiering. Utan nu måste byggbranschen visa intresse att vara med och stötta den fortsatta forskningen, som ska leda fram till en industriell produktion av ett standardiserat byggsystem. "– Jag tycker att det borde finnas goda skäl för Florians projekt att få glasindustrin, limtillverkarna och branschorganisationerna att vilja bidra till fortsatt forskning på området, för jag ser en stor potential att få fram standardelement med pelare och balkar och glas som passar väl in i samhällets satsning på hållbara städer", säger Tero Stjernstoft, Vinnova.

 HEM - OM GLAFO - FORSKNING & UTVECKLING - UTBILDNING - OM NGF
BIBLIOTEK - OM GLASFORSKNINGSFÖRENINGEN GLAFO - FAQ - IN ENGLISH

All information på denna webbplats lyder under följande ansvarsfriskrivning och upphovsrättsskydd.