Энергоэффективные конструкции и возможности мехатронных строительных элементов

• Share

Новаторские оконные и фасадные конструкции
Для улучшения энергоэффективности окон и фасадов нужно оптимизировать теплоизоляцию, вентиляцию, использование дневного света и теплоизоляцию в летний период, а также интенсивнее использовать солнечную энергию. Поэтому в оконных и фасадных конструкциях нового поколения используются следующие технологии:

Оптимизация остекления
Теплотехнические инновации предлагают также и производители стекла. Тройное изоляционное стекло уже сегодня позволяет сократить потери тепла с коэффициентом теплоотдачи до 0,5 Вт/(м2К), что является возможным благодаря таким инертным газам как криптон или ксенон. Экономически рациональным является все же заполнение газом аргон, коэффициент теплоотдачи которого составляет 0,7 Вт/(м2К). Улучшению способствуют также теплотехнически оптимизированные соединительные профили кромок и глубина вхождения стекла в паз рамы. Коэффициент теплоотдачи окна при глубине вхождения стекла в паз рамы от 25 мм может быть улучшен до ?U = 0,5 Вт/(м2К) – позитивный сопровождающий эффект состоит в повышении температуры поверхности в области канта стекла с сокращением количества выпадения конденсата при низких внешних температурах.
В состоянии разработки находится на данный момент вакуумное остекление. До настоящего момента коэффициент теплоотдачи такого остекления составлял «только» от 0,8 до 1,0 Вт/(м2К), ожидается, что в течении нескольких лет коэффициент составит 0,5 Вт/(м2К). Выгодными являются малый вес и толщина от 8 до 10 мм.
Вакуумное остекление может послужить заменой простому остеклению, например, в зданиях, находящихся под охраной исторических памятников. Применение в двойном и тройном остеклении позволит дальнейшая оптимизация.

• Share

• Share

Прочность клееного изолирующего стекла
В возрастающей степени многослойное изоляционное стекло вклеивается прямо в оконную раму. Эта технология предоставляет огромный потенциал к усовершенствованию следующих аспектов:

Поскольку многослойное изоляционное стекло является элементом конструкции, важным для соблюдения гарантированных свойств окна, относящихся к тепло- и звуко­изоляции, должна быть обеспечена сохранность на протяжении срока эксплуатации инертных газов, наполняющих пространство между стеклами, и что LOW-E-слой (слой с низким излучением) будет защищен от влажности. К тому же воздействие неплотного соединения профильных кромок быстро обнаружит себя в форме сырости и повреждений покрытия в пространстве между стеклами. Поведение многослойного изоляционного стекла под нагрузками, вызванными склеиванием стекла, до настоящего момента полной мерой не изучено.
В зависимости от модели склеивающей системы для многослойного изоляционного стекла и его соединительного профиля кромок возникают случаи нагрузок, которые не имеют места при традиционной технологии остекления. Даже при обычном пользовании окна (открывание, закрывание, откидывание, разница температур в помещении и снаружи), а также неправильном использовании (например, закрытие при наличии препятствия в пазе, нагрузка открытой створки) возникают силы, которые влияют не только на клейкость, снижающую нагрузки, а и на клейкость соединительного профиля кромок многослойных изоляционных стекол.
Стандартное многослойное изоляционное стекло отвечает требованиям согласно европейской норме EN 1279, при чем, однако, остекление находится в прямой зависимости от состояния технологий. Цель исследовательского проекта Института оконных технологий ift состоит в анализе факторов влияния склеивающих систем на прочность многослойного изоляционного стекла, чтобы высказать суждение об эксплуатационной готовности и выносливости стекла. Результаты позволяют выделить в общем рациональные комбинации и установить воздействие на:

• Share

• Share

Мехатроника обеспечивает комфорт
Применение электронных и электромеханических строительных элементов является ключевой технологией в оконной, дверной и фасадной отрасли, так как это позволяет оптимально выполнить возрастающие требования к энергоэффективности, комфорту потребителей, безопасности и удобству для людей с ограниченными возможностями. В современных офисных зданиях интеллектуальные окна и фасады позволяют сократить использование кондиционеров и искусственного освещения и вместе с тем обеспечить комфортное самочувствие потребителя.
Интегрирование технического оборудования здания (солнцезащит­ные системы, вентиляционные уст­ройства, освещение) в фасады имеет преимущества. Датчики измеряют параметры внешнего воздействия, таких как качество воздуха, интенсивность света, влажность воздуха и температуру помещения, и автоматически запускают необходимые реакции.
При применении электронных строительных элементов и их интеграции в техническое оснащение здания на сегодняшний день возникают некоторые проблемы. Например, мало регулирующих механизмов и норм, которые предоставили бы параметры для расположения и выполнения электрических линий. Также дано недостаточное определение точке пересечения с другими субподрядными работами, что усложняет проектирование и применение. Поэтому Институт оконных технологий ift Rosenheim разработал ift-директиву EL-01/1 «Электроника в окнах, дверях и фасадах», которая содержит множество практических указаний по проектированию и применению.

Окна и фасады в качестве генераторов энергии
Наличная солнечная энергия в 3000 раз превышает всемирную потребность в энергии. Скоро можно будет добывать ее при помощи окон, фасадов и остекления.
Чтобы оценить энергетический потенциал (солнечный коэффициент полезного действия) стекол и окон, вместе с коэффициентом теплоотдачи должен учитываться коэффициент пропускания результирующей энергии остекления g. Поэтому коэффициент пропускания результирующей энергии стекол постоянно улучшается при помощи новых покрытий и достигает сегодня в тройных стеклах 0,6 при коэффициенте теплоотдачи от 0,7 Вт/(м2К).
Дома с солнечными батареями, направленными на генерирование энергии, используют солнечное излучение при помощи управляемых систем затенения или термических резервных аккумуляторов и являются логической модернизацией пассивных домов.
Энергия солнечного излучения может быть дополнительно использована путем фототермии и фотоэлектричества в покрытии здания. До настоящего времени такие строительные элементы часто использовались еще в качестве «дополнительных». Но более рациональным было бы конструировать их с двойными функциями, при этом поливиниловые элементы использовались бы напрямую в качестве крыши или облицовки фасада.
Ожидается, что масштабное внедрение на рынок тонкослойных поливиниловых элементов произведет революцию. Такие элементы будут лишь незначительно дороже, чем традиционная облицовка фасада и за счет своего способа действия будут способствовать большему получению энергии, даже при рассеянном свете и с «теневой стороны» здания.

• Share

• Share

Итог – Надежное строительство
Активные дискуссии по поводу надежности уделяют внимание также высокому потреблению энергии и ресурсов зданием. Новые инновационные технологии часто применяются в нежилом и в промышленном строительстве.
В рамках исследовательского проекта «Оптимизация использования энергии в строительстве — EnOB» в 2008 году было проанализировано практическое применение инновационных концепций фасадов и зданий.Исследование дало следующие интересные результаты:

Дипл. инженер Юрген Бениц-Вильденбург,
Директор департамента PR & Kommunikation, ift Розенхайм, Германия, По материалам доклада на VII Международном конгрессе «ОКНА. ДВЕРИ. ФАСАДНЫЕ СИСТЕМЫ» в рамках IX Международной специализированной выставки «ПРИМУС: ОКНА. ДВЕРИ. ПРОФИЛИ 2010», Киев, 26 января 2010 г.