Gelast glas: een architecturale uitdaging

Het verbinden van plaatglas door middel van warmte kan in theorie leiden tot perfect transparante structuren. Maar zijn ze ook maakbaar en sterk genoeg? Na talloze breuktesten concludeert promovenda Lisa Rammig dat lassen en lamineren een zeer hoge transparantie en sterkte kan bieden. Maar toepassing in de architectuur is een uitdaging. Zij promoveerde op 17 mei j.l. op haar proefschrift: ‘Advancing Transparency. Connecting glass with heat – An experimental approach to the implementation of heat bonding into glass connection design for structural applications’ aan de faculteit Bouwkunde van de TU Delft.

In de ’technische’ architectuur van enkele decennia geleden waren prominente metalen fittingen en kabels populair, maar tegenwoordig wordt zelfs een donkere siliconenverbinding niet goed genoeg geacht. De wens naar optimale transparantie vraagt om onzichtbare verbindingen. Innovatieve technieken zoals het lassen of buigen van glas met warmte vormen het alternatief. Het is de enige manier om reflecties te voorkomen die anders zouden verschijnen op de randen van het glas waar het is aangesloten. ‘Als er driedimensionale elementen worden gemaakt, wordt glas een sculpturaal element in plaats van een plat oppervlak. Door zijn geometrie kan het dan ook stijver zijn dan vlakglas.’

Onderzoek

Rammig onderzocht in een laboratorium van de Universiteit van Cambridge hoe spanning zich ontwikkelt in het glas tijdens het lassen. Vervolgens belastte ze de werkstukken volgens een vast protocol totdat ze braken. Dit gaf een idee van de sterkte van de warmtegebonden glasverbindingen.

Uit het onderzoek bleek dat de door warmte verlijmde verbindingen een vergelijkbare sterkte hadden als het originele materiaal. ‘Met de disclaimer dat ze gefabriceerd moeten worden zonder insluitsels en geometrische imperfecties.’ En dat is niet eenvoudig met handmatig vervaardigde glasverbindingen. Geautomatiseerde, lasergestuurde lastechnologie zou dergelijke onvolkomenheden kunnen voorkomen, maar die technologie staat nog in de kinderschoenen.

Sculpturale elementen

Is het gebruik van heat bonded verbindingen de toekomst voor geveltechniek? Zeker is dat niet, want glaselementen die op deze manier worden gevormd, moeten de oven in om te voorkomen dat ze breken door thermische belasting. Hiervoor is een hele grote oven nodig. Laserondersteund lassen kan deze barrière mogelijk verwijderen, omdat het een zeer lokale verwarming mogelijk maakt, waardoor de veroorzaakte thermische spanning wordt verminderd.

Maar dan nog is het transport van volledig beglaasde geveldelen nog lastig. “Geheel glazen sculpturale elementen, zoals trappen, zijn misschien een meer voor de hand liggende toepassing”, zegt Rammig. “Je kunt ze op deze manier volledig transparant en monolithisch maken, zonder metalen beslag – en ze kunnen worden geïsoleerd van bouwbewegingen.” Dergelijke constructies zouden echter deels van gelaagd glas moeten worden gebouwd om risico’s uit te sluiten. Gorillaglas – zoals gebruikt in moderne schermen van mobiele telefoons – kan ook kansen bieden.

Kortom

Kortom, heat bonding-technologie maakt transparantere glasconstructies mogelijk, maar het gebruik ervan kent zijn grenzen. Rammig: “Nieuwe architecturale toepassingen in glas worden altijd als riskant ervaren. Ik denk dat ze stap voor stap, in een continu evolutionair proces, hun plaats in de architectuur moeten innemen. Maar laten we vooral niet opgeven.’

Downloaden scriptie.