141216_Ο12_ΘΘ

Παράθυρα με μεταβλητή αδιαφάνεια.

 Πρόκειται για το λεγόμενο smart γυαλί που  είναι μια αναδυόμενη τεχνολογία που αποτελείται από ήλεκτροχρωμικά, φωτοχρωμικα και θερμοχρωμικά μόρια υγρών κρυστάλλων. Χρησιμοποιείται σε παράθυρα και φεγγίτες, στα οποία η μετάδοση του φωτός σε αυτά αλλάζει ανάλογα με την εφαρμογή της τάσης, την ποσότητα του φωτός και της θερμότητας που θέλουμε στο εσωτερικό του κτηρίου. Όταν η θερμότητα ή η ποσότητα του φωτός που εισέλθει στο κτήριο είναι η επιθυμητή τότε το γυαλί αλλάζει από διαφανές σε ημιδιαφανές μπλοκάροντας κάποια ή και όλα τα μήκη κύματος και μπορεί να γίνει μέχρι και αδιαφανές.

Τρόπος λειτουργίας: Το smart glass  λειτουργεί με την τοποθέτηση των υγρών κρυσταλλικών μορίων ανάμεσα σε 2 υαλοπίνακες που όταν τα ηλεκτρικά φορτισμένα μόρια ευθυγραμμιστούν επιτρέπουν στο φως να περάσει μέσα όπως ένα κανονικό κομμάτι γυαλιού. Σε περίπτωση που επιθυμούμε να αποτρέψουμε την διέλευση του φωτός και να χάσει την διαπερατότητα του το τζάμι τα μόρια βρίσκονται ακατάστατα στο διάκενο μεταξύ των τζαμιών.

Πλεονεκτήματα: Με την εγκατάσταση ενός τέτοιου κελύφους δίνεται η δυνατότητα για εξοικονόμηση χρημάτων με την αποθήκευση ενέργειας για θέρμανση, κλιμαστισμό και φωτισμό. Αλλά και αποφεύγεται και  η χρήση κουρτινών και περσίδων.

Μειονεκτήματα: κόστος υλικών και κόστος εγκατάστασης, κόστος ηλεκτρικής ενέργειας και αντοχής, λειτουργικά χαρακτηριστικά όπως η ταχύτητα ελέγχου και ο βαθμός της διαφάνειας.

Χρήση: οπουδήποτε, το εξωτερικό του σπιτιού σας άντι για τα συμβατικά τζάμια στη θέση των παραθύρων, για περίβλημα ντουζίερας, για διαχωριστικά γραφείων ή ακόμη και για οθόνη τηλεόρασης.

Aerogel

Το aerogel είναι μια διαφορετική κατηγορία χαμηλής πυκνότητας  στερεών, που συνδυάζει πολλαπλές και ανόμοιες ιδιότητες υλικών σε ένα υλικό. Θεωρείται το ελαφρύτερο και αραιώτερο στερεό στον πλανήτη. Δημιουργείται από την αφαίρεση όλου του υγρού από το πήκτωμα του διοξειδίου του πυριτίου και την αντικατάσταση του από αέριο, χωρίς ωστόσο να αλλοιώνεται η μοριακή του δομή. Είναι κατασκευασμένο από πολύ μικρά νανομετρικού μεγέθους σωματίδια διοξειδίου του θείου διασυνδεδεμένα σε ένα δίκτυο από πολύ μικρούς και πολλούς πόρους.

Η δομή του είναι τόσο δυνατή που μπορεί να αντέξει σε πίεση 4000 φορές το βάρος του αλλά είναι τόσο εύθραυστο που μπορεί να σπάσει με πολύ μικρή  άσκηση δύναμης. Ένα κλασσικό μπλοκ aerogel  που αποτελείται κατά 96 %του όγκου του από αέρα μπορεί να αντέξει ένα τούβλο που είναι χιλιάδες φορές το βάρος του. Αλλά αυτό δεν είναι αρκετό για να θεωρηθεί ανθεκτικό υλικό, αντιθέτως χαρακτηρίζονται γενικά από χαμηλή αντοχή σε θραύση. (υπάρχουν υποκατηγορίες που είναι πιο σκληρά και έχουν μεγαλύτερη αντοχή και ακαμψία).

Το aerogel παρέχει σε υπερθετικό βαθμό απόσβεση ενέργειας (θερμικής και ακουστικής) - παρέχει 39  φορές περισσότερη μόνωση από την καλύτερη μόνωση υαλοβάμβακα και αυτό λόγω της μοναδικής δομής του από ατέλειωτους πόρους που κάνει τα αέρια να μην μπορούν να διαπεράσουν στην άλλη πλευρά του υλικού.

Χρήση: κεραμίδια αεροτζέλ χρησιμοποιούνται στο διάστημα ως κομήτης συλλέκτες σκόνη και για μονώσεις αεροσκαφών και σπιτίων.

Διαφανές σκυρόδεμα

Διαφανές σκυρόδεμα χαρακτηρίζουμε το δομικό υλικό με δυνατότητα μετάδοσης του φωτός ( τεχνητού ή φυσικού)  λόγω των οπτικών ινών στο εσωτερικό του. Η σύνθεση του διαφανούς σκυροδέματος αποτελείται από λεπτόκοκκα αδρανή μαρμάρου και εκατομμύρια οπτικές ίνες από γυαλί που σχηματίζουν ένα πλέγμα και τρέχουν παράλληλα μεταξύ τους ανάμεσα στις δύο κύριες επιφάνειες του κάθε μπλοκ.

 Οι οπτικές ίνες οδηγούν το φως από το μπλοκ της μιας πλευράς στην άλλη, έτσι λόγω τις παράλληλης θέσης, το φως εμφανίζεται αμετάβλητο στην πιο σκοτεινή πλευρά, ανεξαρτήτως από το πάχος του τοίχου (μέχρι 20 μέτρα). Περιγράμματα αντικειμένων ή φιγούρες ανθρώπων που παρεμβάλλονται μεταξύ της φωτεινής πλευράς και του πετάσματος, προβάλλονται ως σκιές στην άλλη πλευρά . Η αναλογία των ινών είναι πολύ μικρή (4%) σε σύγκριση με τον συνολικό όγκο των μπλοκ. Λόγω του μικρού μεγέθους των ινών, που διεισδύουν στο σκυρόδεμα ενσωματώνονται στο υλικό και φαίνονται σαν ένα διαφορετικό ομοιογενές υλικό.

Το υλικό είναι στεγανό, ανθεκτικό στην υπεριώδη ακτινοβολία και πυράντοχο. Φέρουσες δομές μπορούν να κατασκευαστούν από αυτά τα τμήματα, δεδομένου ότι οι ίνες υάλου δεν έχουν αρνητική επίδραση στην υψηλή θλιπτική αντοχή του σκυροδέματος. Επίσης στα μπλοκ μπορεί να ενσωματωθεί θερμική μόνωση. Επομένως το καινοτόμο αυτό σκυρόδεμα συνδυάζει όλα τα πλεονεκτήματα του συμβατικού σκυροδέματος με τη διαφάνεια, την αισθητική και την αίσθηση της ελαφρότητας.

Κύρια πεδία εφαρμογής είναι οι προσόψεις των κτηρίων, ανάμεσα στο κέλυφος και τα πετάσματα μπορούν να τοποθετηθούν λάμπες, χρησιμοποιείται σε  επενδύσεις εσωτερικών τοίχων και κατασκευή επίπλων.

Γυαλί ως δομικό στοιχείο

Τελευταία όλο και περισσότερο παρατηρείται η χρήση του γυαλιού ως δομικό υλικό. Πολυώροφες επιφάνειες, ενιαίες, χωρίς εμφανή μεταλλικά πλαίσια. Οι υαλοπίνακες αναρτούνται τις περισσότερες φορές από τους ίδιους υπερκείμενους υαλοπίνακες ή ίσως υπάρχουν αρμοί μερικών χιλιοστών ικανών να εξασφαλίσουν συστολές- διαστολές και υγρομόνωση.

Η θεωρητική αντοχή του γυαλιού υπαγορεύεται από την μοριακή συνοχή των δεσμών πυριτίου και οξυγόνου, η πρακτίκη όμως είναι πολύ μικρότερη. Έχει αποδειχθεί πως όλα τα χαρακτηριστικά αντοχής του γυαλιού εξαρτώνται από τις ατέλειες που υπάρχουν στην επιφάνεια του και στις άκρες του. Έτσι και η εφελκυστική αντοχή εξαρτάται από τις ατέλειες αυτές, οι οποίες έχουν προέλθει είτε κατά την διάρκεια της κατασκευής του είτε κατά την τοποθέτηση του. Η εφελκυστική δύναμη που επιβάλλεται στο γυαλί συγκεντρώνεται στις άκρες αυτών των ατελειών υπό μορφή αυξημένων εφελκυστικών τάσεων.

Εκτός από την παρουσία και την διανομή των ατελειών στην επιφάνεια, η αντοχή του γυαλιού εξαρτάται και από τις περιβαλλοντικές συνθήκες. Πρόκειται για χαρακτηριστικό που απαιτεί προσοχή κατά τον σχεδιασμό γιατί, αντίθετα με άλλα υλικά, η απόκλιση της αντοχής είναι μεγάλη και μπορεί να αυξηθεί επιπλέον κατά την διάρκεια της ζωής του υλικού.

Επιπλέον οι αντοχές και ο δομικός χαρακτήρας του γυαλιού επηρεάζεται από επεξεργασίες όπως το Ψήσιμο (tempered glass), συγκόλληση πολλαπλών στρώσεων υαλοπινάκων, η κατεργασία των επιφανειών τους είτε διάφορους τρόπους αμμοβολής είτε με εκτυπώσεις μοτίβων έπ’ αυτών και τέλος η προσθήκη εξωτερικά ή μεταξύ αυτών μεμβρανών με ειδικές ιδιότητες ή με εκτυπωμένα μοτίβα ή χρώματα.

Αρετές του γυαλιού είναι και η διαφάνεια, η ακαμψία, η αντίσταση στις ατμοσφαιρικές μολύνσεις, η δυνατότητα αντανάκλασης, φιλτραρίσματος της ηλιακής ακτινοβολίας, η ευκολία συντήρησης, η μεγάλη διάρκεια ζωής και η αντοχή στις καιρικές συνθήκες και τη διάβρωση. Με κατάλληλη επιλογή του υλικού μπορεί το γυαλί να παρέχει θερμομονωτικές και ηχομονωτικές ιδιότητες και επιπλέον αντιπυρική προστασία. Μπορεί να είναι χρωματιστό ή διαφανές, ματ ή γυαλιστερό, να συνδυάζεται με μεταλλικά πλέγματα ή σχέδια. ενώ υπάρχουν και θερμοχρωμικά τζάμια που αλλάζουν χρώμα με τις αυξομειώσεις της θερμοκρασίας (διαδραστική αρχιτεκτονική).