Skleněný dům

Pondělí, 4. Leden 2010 - 6:30
| Napsal:

Diplomní projekt Skleněný dům je studií zabývající se celoskleněnou lepenou konstrukcí bez použití dalších spojovacích materiálů. Pozemek se rozkládá ve čtvrti Hodkovičky v Praze. Je obklopen vilami z 30. let minulého století. Jedním ze „sousedů“ je i funkcionalistická vila režiséra Friče. Myšlenka funkcionalistických architektů „kosti a kůže“ je v případě skleněného domu dotažena !do konce“. Subtilnost skeletu je umožněna díky plášti „nabitému“ moderními materiály a nanotechnologiemi. Jeho funkční vrstvy jsou proto velmi tenké.

Jana Hladíková, Skleněný dům
Fotoalbum: 
Jana Hladíková, Skleněný dům
Konstrukční princip, tvar a vnitřní uspořádání vzniklo na základě studia a hledání systému, který by splňoval všechny požadavky běžného stavebního materiálu a zároveň si zachoval specifické vlastnosti skla. Konstrukce byla vyvinuta ve spolupráci s Prof. Ing. Jindřichem Melcherem, DrSc., Ing. Janem Pozdíškem z Ústavu kovových a dřevěných konstrukcí stavební fakulty VUT v Brně, kteří vypracovali statické posouzení. Dimeneze byly ověřeny v programu ANSYS.  Velikost příslušných zatížení byla uvažována v souladu s platnými technickými dokumenty pro zatížení konstrukcí pozemních staveb.
 
Proces navrhování a vývoj konstrukce probíhal v těsné spojitosti. Vznikly 3 navzájem propojené skleněné hmoty: dva přízemní tubusy  (denní prostory s obslužným zázemím) a v patře ložnice. Jednotlivé funkční části domu jsou řazeny aditivně. Důležitý článek tvoří technický prstenec s uživatelským rozhraním domu.
Všechny prostory jsou průchozí, myšlenku volného pohybu a prolínajícího prostoru podporuje průhlednost skla. Tubusy obsahují  vnitřní prstence umístěné tam, kde je potřeba ZTI.
 
Skleněný plášť přechází do interiéru a tvoří zařízení domu. Vše od TV po kuchyňské spotřebiče a hygienická zařízení je integrováno do skla. Subtilní lehké plastové prstence obtočené kolem nadzemní i přízemních částí domu získávají energii fotosyntézou ze slunečního záření na principu Grätzelových solárních článků.
 

Popis projektu

Rodinná vila je navržená z lepené skleněné konstukce s interaktivní fasádou s vrstvami OLED, nanokomponentů a holografickými skly. Konstrukce pláště přechází do interiéru a tvoří také zařízení domu. Vše je integrováno do skla, od TV po kuchyňské spotřebiče a hygienická zařízení. Subtilní a lehké plastové prstence (tzv. „dokovací prstence“) obtočené kolem nadzemní i přízemních částí domu slouží jako zdoj el.energie na principu Gratzelových solárních článků. Speciální fólie na jejich povrchu získávají enegrii fotosyntézou ze slunečního záření.
 

Konstrukce

Lepená skleněná konstrukce bez použití dalších spojovacích materiálů. Spoje řešeny pomocí nebarevných silikonových tmelů (eliminace viditelných spojů). Kostrukce je tvořena „konstrukčními moduly“ – skleněnými truhlíky. Řešení stropní konstrukce je navrženo s použitím paralelně řazených uzavřených truhlíkových nosníků na rozpětí 4 200 mm o šířce 1 050 mm, tvořených horní (podlahovou) plošnou pásnicí ve skladbě dvojsklo 2 x 8 mm s mezilehlou fólií PVB, dolní (podhledovou) plošnou pásnicí ve skladbě dvojsklo 2 x 8 mm s mezilehlou fólií PVB a dále dvěma bočními stěnami truhlíku o dimenzích 200 x 12 mm, vlepenými mezi horní a dolní plošné podlahové a podhledové pásové plošné části uzavřeného truhlíku. Celková výška truhlíkového nosníku je tedy 232 mm.
Fasádní stěnové dílce jsou sestaveny z dvojice izolačních dvojskel ve složení: 2x8mm dvojsklo s mezilehlou fólií PVB + mezera 24 mm + 2x8mm dvojsklo s mezilehlou fólií PVB, tj. celkem 56 mm.
V současné době neexistuje mezi českými státními normami žádná zabývající se nosnými konstrukcemi ze skla. Podkladem pro tuto práci se tak staly již realizované, příp. publikované příklady takovýchto staveb ze zahraničí. V neposlední řadě bylo nutné ověřit si základní konstrukci statickými výpočty, zde byla nutná spolupráce se statiky. Jedním z velmi dobrých zdrojů je „Structural glass design guide“ - informativní příručka, pravidla, které sepsal Dipl.-Ing. Frank Heyder.

 

Statické posouzení konstrukce

Statické ověření konstrukce provedli: Prof. Ing. Jindřich Melcher, DrSc., AI, Ing. Jan Pozdíšek - Ústav kovových a dřevěných konstrukcí , VUT v Brně.
Statické ověření dimenzí nosných dílců budovy z konstrukčního skla bylo realizováno s využitím programového systému ANSYS. Velikost příslušných zatížení byla uvažována v souladu s platnými technickými dokumenty pro zatížení konstrukcí pozemních staveb.
 

Plášť

Mezi vrstvy skla obvodového pláště jsou integrovány další funkční vrstvy dle požadovaných vlastností - řešení solárních zisků, protipožární vrstvy, interaktivní fasáda apod.
Tento dům by se měl proměňovat a reagovat na aktuální požadavky, jeho obyvatelé by pak měli umět jej používat...Naprogramování intenzity osvětlení během dne, zvolení průhlednosti nebo průsvitnosti, regulace intimních zón. To vše a ještě více pomocí OLED displejů a holografických skel.
V případě komunikace uvnitř domu mezi patry nebo s „okolním světem“ by opět stačilo dotknout se stěny a v dialogovém okně by se objevil obraz podobný např. oknu Skypu. Konstrukce/fasáda je tak sama vybavením.
Roboti permanentně uchycení na povrchu, případně “zaparkovaní” na různých místech (stěnách, podlahách apod.), určitý počet má vždy “svoji” část povrchu domu a jsou velikostně a technologicky upravení podmínkám, které specifická oblast čištění má. Roboti jsou naprogramovaní a pohybují se podle předem daných schémat nebo vyhodnocují potřebu čištění na základě dřívějších poznatků. Část jejich povrchu tvoří solární panel, který zabezpečuje jejich provoz. Jako další zdroj energie jim slouží dokovací prstenec, pod který zajedou a nabijí se.
 

Interiér

Do skleněných stěn je integrován nábytek, hygienická zařízení a v neposlední řadě rozvody zti. Interiérové prstence - koupelny - v jejich stěnách vedou rozvody vody a odpadu - celoskleněné zabarvené podle teploty vody, jaká jimi protéká, případně “co” jimi protéká, vedení tzi je temperováno vyhříváním skla nanotrubičkami uhlíku, po celé délce až do ústí k šachtám pod podlahovými panely domu, kde se mění v plastové. Wc, bidet vytvarované ze skla a přilepené na stěnu interiérového prstence rozvodům tzi. “Vodovodní baterie” integrované do skleněného povrchu a konstrukceinteriérového prstence.Koupelny jsou více obytnými, jejich povrch je lehce vysušitelný a vyhřívaný - pomocí povrchů a filmů s nanomateriály. Chytrý sprchový kout se mění ve vanu - shape changing material.
Řešení mytí, ochrany před poškrábáním, čištění, desinfekce, ochrana proti UV záření: povlaky v měřítku „nano“: Lotus-Effect, Easy to clean (ETC), self-cleaning, anti-fogging, anti-fingerprint, anti-reflective vrstvy. Je jasné, že zvlášť skleněný interiér je náchylný k výše zmiňovaným jevům.


Řešení

je v neviditelných filmech, které jsou na sklo nanášeny a vyžadují pouze speciální zacházení, aby nebyly poškozeny. Diplomní projekt chytrého lepeného celoskleněného domu s interaktnivní fasádou využívající OLED displeje, holografická, nanotechnologie a robotizaci.

 

 

  Diplomní projekt Skleněný dům
  JANA HLADÍKOVÁ, FA ČVUT Praha

  vedoucí diplomního projektu:  Ing. arch. Miloš Florián PhD.
  školní rok: 2008/2009

 

foto modelu: Miloš Sedláček