Nowe rozwiązanie dla energooszczędnego budownictwa pod lupą naszych studentów

Zespół z Koła Naukowego Konstrukcji Metalowych przyjrzał się innowacyjnym konsolom nośnym – ważnej części fasad budynków. Studenci przeanalizowali specyfikę nowego rozwiązania, uczestniczyli w jego badaniach i podzielili się wnioskami. Praca została doceniona podczas konferencji „Okno na budownictwo”.

Badania miały na celu określenie parametrów wytrzymałościowych konsol, sprawdzenie powtarzalności schematów zniszczenia oraz analizy możliwości wdrożenia próbnej partii do produkcji.

– Konsole nośne są częścią podkonstrukcji fasady i odpowiadają za bezpośrednie przeniesienie oddziaływań klimatycznych i ciężaru własnego fasady na konstrukcję budynku – tłumaczy Jędrzej Wojda. – Coraz większe uznanie zyskują konsole fasadowe wykonane z kilku materiałów, np. aluminiowe kształtowniki zespolone z przekładką z poliamidu.

Takie rozwiązania wpisują się w koncepcje energooszczędnego budownictwa.

– Ich zaletą jest ograniczenie punktowych mostków cieplnych, co w dalszej perspektywie pozwala na zmniejszenie grubości izolacji, obniżenie kosztów ogrzewania i klimatyzacji – wylicza Kornelia Wilga. – Poliamid zastosowany w konsolach, które badaliśmy, jest materiałem bardzo odpornym na promieniowanie UV i warunki atmosferyczne, co czyni go idealnym do zastosowań w budownictwie.

Studenci z Koła Naukowego Konstrukcji Metalowych zostali zaangażowani do przebadania konsol poliamidowo-aluminiowych o różnych parametrach geometrycznych i materiałowych. Wykorzystali do tego przestrzenną maszynę wytrzymałościową, która znajduje się na Wydziale Inżynierii Lądowej Politechniki Warszawskiej oraz analizę numeryczną.

Schematy zniszczeń były powtarzalne w obrębie danego typu konsoli. Wyniki uzyskane podczas badań laboratoryjnych i analiza numeryczna okazały się zgodne.

– Osiągniecie takiej zgodności potwierdza poprawność założeń przeprowadzonej analizy – precyzuje Michał Prochera. – Tego rodzaju kalibracja pozwala na stosowanie analiz w celu dalszej optymalizacji, bez konieczności tworzenia kosztownych prototypów do badań laboratoryjnych.

W badaniach uczestniczył zespół w składzie: Kornelia Wilga, Michał Prochera, Jędrzej Wojda i Patryk Radzimirski. Wyniki studenci zaprezentowali na III ogólnopolskiej konferencji studenckiej „Okno na budownictwo” i wygrali dzięki nim przeprowadzoną tam debatę oksfordzką. Zakwalifikowały się do niej 4 zespoły, których prezentacje konferencyjne uznano za najlepsze. Debata dotyczyła m.in. inteligentnych i zielonych miast oraz sposobu kształtowania otaczającej nas przestrzeni w kontekście np. ekologii czy ekonomii.