Jak vznikají monolitické kupole – pár faktů o moderní výstavbě

Navzdory tomu, že kupolové domy nejsou ve stavebnictví tak úplně nové, stále překvapují a vzbuzují zvědavost. Příkladem první monolitické kopule je pravděpodobně iglú. Za svou odolnou konstrukci vděčí blokům utlačeného sněhu, který střídavě taje a mrzne a vytváří pevnou a homogenní strukturu.

Publikováno: 30-10-2021
Building with monolithic dome

Igloo ukazuje dvě nejdůležitější přednosti takových konstrukcí, a to jejich vysokou pevnost a vynikající izolační vlastnosti. Monolitické kopule vděčí za svou odolnost především přirozené pevnosti oblouku a dobrou izolaci zajišťuje minimální plocha kulového průřezu. První současnou monolitickou kupolí bylo kluziště postavené v Provu (Utah USA) v roce 1963. O čtyři roky později bylo přestavěno a přeměněno na tržnici. V této podobě fungovala první monolitní stavba až do své demolice v roce 2006. V Polsku je nejznámější kupolovou konstrukcí tzv. „Kosmické město“, ve kterém sídlí ústředí Rádia RMF FM. V současné době se monolitické kupole používají v různých architektonických projektech, a to jak rezidenčních, tak průmyslových a servisních. Monolitické konstrukce mohou díky své odolné konstrukci sloužit jako sklady v cementářském, hnojivovém, energetickém, zemědělském a těžebním průmyslu. Často se také využívají jako takzvané budovy, které omezují radiaci v jaderných elektrárnách, a to díky své strukturální celistvosti.

Etapy budování monolitické kopule

Moderní monolitické kupole jsou stavěny především metodou vyvinutou ve Spojených státech třemi bratry: Davidem, Barrym a Randy Southem. První kopule byla postavena v Shelley v Idahu v dubnu 1976. Stavba monolitických kopulí pomocí této metody je založena na několika etapách, prováděných v přesně definovaném pořadí. První etapa spočívá v přípravě staveniště pro stavbu. K tomuto účelu je zhotoven prstencový betonový základ vyztužený ocelovou výztuží. Tyče umístěné mimo základ slouží ke spojení konstrukce s dalším vyztužením konstrukce. Vznikne tak monolit s vysokou konstrukční pevností. Druhou fází konstrukce monolitické kopule je upevnění pneumatického vzduchu pro vytvoření prstence a následného čerpání vzduchu, dokud není dosaženo správného tvaru. V dalším kroku vstupují do hry polyuretany. Uvnitř kopule je nanesena vrstva polyuretanové pěny , která po vytvrdnutí působí jako izolace celé konstrukce a zajišťuje další zpevnění. V této fázi můžete využít mimo jiné hotové polyuretanové systémy dostupné v nabídce skupiny PCC, které umožňují výrobu vysoce kvalitních izolačních nátěrů . Příkladem takových produktů je řada Ekoprodur a Crossin ® . Izolační polyuretanové systémy zajišťují vynikající tepelnou a zvukovou izolaci díky polotuhé a tuhé pěně . Tyto typy izolací mají velmi širokou škálu použití. Aplikují se na základy, podlahy, vnitřní a vnější stěny, střechy a podkroví. Díky použití produktů Crossin® je možné dosáhnout vynikajících součinitelů tepelné vodivosti. Kromě hotových polyuretanových systémů zahrnuje produktové portfolio skupiny PCC také polotovary, jako jsou polyetherpolyoly Rokopol® , retardéry hoření (řada Roflam ) a také kompatibilizéry a emulgátory, které se používají k výrobě vysoce kvalitních OCF montážní pěny. Všechny tyto chemické produkty jsou široce používány v moderním stavebnictví. Čtvrtou fází výstavby monolitických kopulí je montáž výztužných ocelových tyčí na dříve aplikovanou polyuretanovou pěnu pomocí speciálně navrženého ráfkového systému. Malé kopule vyžadují tyče malého průměru s širokými roztečemi. Pro větší stavby je nutné použít silnější tyče umístěné v menších vzdálenostech. Poslední etapa výstavby monolitických kopulí spočívá v nástřiku betonu na výztuž zhotovenou v předchozí etapě. Tato vrstva obvykle nepřesahuje tloušťku 8 cm a zcela pokrývá ocelové pruty a vytváří tenkostěnný monolitický skelet. Beton po zaschnutí vytváří extrémně tuhou a odolnou konstrukci. Pro zlepšení vlastností stříkaného betonu se často používají speciální modifikační přísady, jako jsou např. výrobky řady Rofluid ( M, H, P, T ). Přísady do betonu tohoto typu se používají jako velmi účinné zpomalovače pojiva betonu , které zpomalují tuhnutí betonové směsi. Rofluidy navíc díky své chemické struktuře a nízkému obsahu chloridů nezpůsobují korozi ocelové výztuže.

Výhody a nevýhody monolitických kopulí

Monolitické kopule mají řadu výhod. V první řadě se vyznačují vynikajícími nosnými a izolačními vlastnostmi především díky svému tvaru. Jejich unikátní design jim dává schopnost odolat i těm největším přírodním katastrofám, jako jsou bouře, tornáda a dokonce i zemětřesení. Monolitické budovy jsou proto obzvláště oblíbené v oblastech světa nejvíce vystavených přírodním katastrofám. Nedostatek nutnosti osazování nosných stěn v monolitických konstrukcích umožňuje pohodlné uspořádání uspořádání místností. Navíc díky unikátnímu designu není potřeba střecha. To se promítá do výrazného snížení investičních nákladů a také úspory času výstavby. Velké úspory se dosahují také díky použití menšího množství stavebních materiálů než při standardní výstavbě. Jednou z nevýhod a potíží, se kterými se setkáváme při stavbě monolitických kupolí, je potřeba zapojit zkušené odborníky se speciálním vybavením. To může zahrnovat relativně vysoké náklady na provedení takové konstrukce. Navíc zakřivené plochy v interiéru kupole vyžadují úpravu celého designu interiéru a vybavení. Pro optimální využití povrchů, zejména těch hůře dostupných částí, je většinou potřeba vyrobit nábytek na míru. Nevýhodou může být i původní vzhled tohoto typu staveb, zejména v oblastech s tradiční zástavbou, kde by monolitické kupole byly příliš výrazné.

Zdroje:
  1. Seymour, Raymond B., Kauffman, George B.. Polyurethanes: A class of modern versatile materials. „Journal of Chemical Education”. 69 (11), s. 909, 1992
  2. https://www.izolacje.com.pl/artykul/dachy/162089,izolacje-z-pianki-poliuretanowej-a-wyroby-z-welny-mineralnej
  3. Gorzelak G., Halbiniak J., Langier B.: Przewodnik do technologii betonów i zapraw, Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej, Częstochowa 2005
  4. PN-EN 206-1:2003 Beton Część 1: Wymagania, właściwości, produkcja i zgodność.

Komentáře
Zapojte se do diskuze
Nejsou žádné komentáře
Posoudit užitečnost informací
- (žádný)
Vase hodnoceni

Stránka byla strojově přeložena. Otevřít původní stránku