Történeti épületek aerodinamikai problémáinak vizsgálata

A történeti és műemléképületeknek a mai építési szokásoktól eltérő formai kialakítása és egyedisége miatt nem, vagy csak durva becslésként használhatók a szakirodalomban, szabványokban található, a szélteher meghatározására javasolt adatok. Ezen épületek rekonstrukciójánál, felújításánál azonban sokszor nélkülözhetetlen a szélteher pontos ismerete.

A szél hatása a történeti épületek vizsgálata során elsősorban a tető, a toronysisak, a kupola és a magasabb felépítmények esetében válik fontos kérdéssé.

A tetők esetében fontos a héjazat rögzítése, amely – pikkelyes fedéseknél – meredekebb tetőknél (általában 40 fok felett) alkalmaztak. Fémlemezfedéseknél pedig fontos a korc rögzítése.

Történeti tetőknél vizsgálat kérdése lehet, hogy az ereszeknél használt vízcsendesítő javít-e (vagy esetleg ront) a szél hatásán és hogyan befolyásolja a héjazat felkapását.

Ezeknek a vizsgálatához a tetőfelület helyi alaki tényezőire van szükség.

A toronysisakok esetében is fontos a forma vizsgálata. Például: a hullámtagos barokk torony vagy a 19. századra jellemző egyszerűbb gúlasisak, továbbá az átmeneti formák (csűrlős sisak, négy fiatornyos tört gúlasisak, stb.) esetében milyen aerodinamikai tényezőkkel lehet számolni.

 

Az is kérdés, hogyan változtatja meg az aerodinamikai körülményeket a sok templomnál megépített kettős torony.

A szél borító hatása ellen a toronysisakokat lekötötték, amelyet – barokk sisakok esetében, de később is – a falazott toronyszerkezet sarkaiba lejjebb beépített átlós lekötő gerendacsonkokhoz rögzítettek. Érdemes megvizsgálni, hogy ezek a kovácshegesztett/toldott kovácsvas lekötések hogyan működtek. Ehhez a vizsgálathoz a toronysisak egészére vonatkozó, globális alaki tényezőre van szükség. Megjegyezzük, hogy a 19. század templomépítészetében vannak olyan példák, amikor a toronysisak a torony magasságának jelentős részét képezi, ilyen pl. a bátaszéki plébániatemplom.

A tornyok esetében vizsgálandó kérdés az is, hogy a harangablakok – nyitott vagy zárt állapotban – hogyan befolyásolják a torony stabilitását; lehet-e ennek számottevő hatása.

A kupolák esetében szintén nagyon aktuális kérdés a forma, felületi rögzítés és szerkezet összefüggése. Speciális jelenthet a szél vonatkozásában az egy- vagy többhéjúság vizsgálata, és ennek a hatása a kupolára és a kupola héjazatára.

A témát gondozó kutató és tanszék

Dr. Sajtos István  | BME Építészmérnöki Kar | Szilárdságtani és Tartószerkezeti Tanszék
(Építészettörténeti és Műemléki Tanszékkel egyeztetve)

Az intézmény korábbi publikációi a témában

Tóth Zsuzsa, Máté Albert (2011): A soproni tűztorony fa toronysisakjának erőjátéka. BME Építészmérnöki Kar TDK dolgozat. Konzulensek: Dr. Sajtos István, Dr. Armuth Miklós, Dr. Lajos Tamás, Balczó Márton