Современная архитектура и стекло: возврат к концепции сплошного остекления
За ряд последних десятилетий именно стекло стало тем
материалом, который характеризует современную архитектуру. Благодаря своим
характеристикам стекло не только стало незаменимым в фасадах, но стало также
вносить решающий вклад в обеспечение энергоэффективности зданий.
Сегодня,
опираясь на достижения стеклянных изделий в сфере теплоизоляции, пожалуй,
самым трудным вопросом все равно остается экономичное обеспечение теплового
комфорта в зданиях именно в летний период. Солнцезащитные устройства
компенсируют некоторые недостатки, которые приносит прозрачность стеклянной
архитектуры, и уменьшают нежелательное повышение температуры в помещениях
летом. Использование стекол последнего поколения с солнцезащитным покрытием
могут существенно снизить, но не устранить летний перегрев полностью. Зимой,
наоборот, поступление тепла от солнца желательно и экономит энергию на обогрев
помещений.
Стеклянный фасад Düsseldorf Stadttor с двойной вентилируемой оболочкой. Внутренние элементы с деревянными рамами могут открываться, а наружная оболочка из ламинированного безопасного стекла (TSG, Triplex Safety Glass) толщиной 12 мм создает климатический буфер шириной 1 м. Воздух подается и удаляется через вентиляционные отверстия на уровне междуэтажных перекрытий.
Фото: Messe Düsseldorf
ОПТИМИЗИРОВАННОЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ
В стеклянной архитектуре известно целое множество солнцезащитных решений для устранения нежелательного перегрева интерьера зданий. СЗУ — существенная компонента в деле теплозащиты, максимизации использования дневного освещения и надежной вентиляции помещений. Контроль и управление всеми сложными взаимосвязями и взаимовлияниями в здании с целью наиболее экономичного поддержания приемлемой (комфортной) температуры внутри его помещений в течение года, несмотря на характер погоды снаружи — наиболее серьезный вызов для современной стеклянной архитектуры.
Фасадные элементы из TSG с болтовым соединением с внутренней стороны фасада Düsseldorf Stadttor на офисных этажах изнутри прикрыты жалюзи.
Фото: Messe Düsseldorf
Профессор Антон Маас (Anton Maas), декан факультета строительной физики Кассельского университета, разъяснил современное состояние вопроса на ежегодной встрече участников Германской ассоциации производителей листового стекла. Он прогнозирует, что солнцезащита в летнее время станет играть еще более важную роль и коснется всех характеристик окон и фасадов в качестве наиболее мощных «охранников» проникновения тепловой энергии как внутрь, так и наружу.
Вентилируемый фасад с двойным остеклением обеспечивает исключительную теплоизоляцию за счет примененного специального стекла и деревянных элементов.
Фото: Messe Düsseldorf
Эксперты принципиально соглашаются, что интегральное
проектирование требует эффективной сбалансированности энергетического и
архитектурного потенциала огромных застекленных поверхностей у оболочек зданий.
Проектировщики и изготовители фасадов должны, где это только возможно,
кооперироваться еще на стадии проектирования. Только такое междисциплинарное
сотрудничество и понимание климатических условий на месте строительства может
застраховать от ошибок и оптимизировать взаимодействие летней солнцезащиты,
систем вентиляции, фильтрации, кондиционирования и нагрева воздуха, а также
технологий его охлаждения.
НОВЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ БЛАГОДАРЯ ВСТРОЕННЫМ ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИМ СИСТЕМАМ
Встроенные в здания, или, более точно, встроенные в фасады фотовольтаические (силовые фотоэлектрические) системы будут играть исключительно ведущую роль в достижении энергоэффективности в будущем. Хотя ряд изделий и систем уже присутствуют на рынке, в установленном на объекте виде их можно увидеть пока лишь изредка. Причина этого — недостаток знаний у ряда архитекторов и заказчиков, часть из которого была восполнена отраслевыми экспертами на международном Солнечном саммите еще в 2009 г.
Стеклянные фасадные элементы на Capricorn Haus в Дюссельдорфе многофункциональны. Каждая вторая ставня окна с интегральной солнцезащитой выполнена из панели из красного стекла высотой 1,8 м. Она служит дополнительным фасадным модулем с функциями охлаждения, обогрева и вентиляции, а также для предотвращения перегрева, для звукоизоляции и в качестве акустического экрана интерьера.
Фото: Messe Düsseldorf
Теперь PV-модули могут системно устанавливаться как обычные
элементы фасадных систем остекления, особенно в тех зонах, которые заполняются
непрозрачными материалами (зона междуэтажных перекрытий, подоконная и
надоконная зоны).
Учитывая положения недавно принятой Европейской Директивы
о всеобщей энергоэффективности в строительстве, встроенная в фасады
фотовольтаика сможет внести неоценимый вклад.
Директива требует обеспечить
«практически нулевое энергопотребление» (Near-Zero-Energy Level) из
традиционных энергоисточников для гражданских строений, которые начнут
строиться, начиная с 2019 г., и для частных домов, начиная с 2021 г., имея
ввиду, что всю дополнительно потребляемую зданиями энергию нужно вырабатывать
из возобновляемых источников. Эта норма должна побудить архитекторов и
инженеров к более активному применению в зданиях энергетически
самообеспечивающихся инженерных систем, для которых солнечные элементы сыграют
ключевую роль.
Уже сегодня PV-элементы, сделанные по новейшей
тонкопленочной технологии, могут быть окрашены в разные цвета, что расширяет
возможности свободы и творчества для дизайна фасадов.
Высокая энергоэффективность стеклянных фасадов не исключает классического способа вентиляции путем открывания окон.
Фото: Messe Düsseldorf
Проф. Айке Вебер (Eike Weber), директор института систем
солнечной энергии им. Фраунгофера ISE (Fraunhofer Institute for Solar Energy
Systems), подытожила, что новые цветные солнечные ячейки смогут обеспечить
желаемый прорыв в использовании встроенной в здания фотовольтаики (BIPV,
Building-Integrated PhotoVoltaics) уже в течение ряда ближайших лет. Такие
ячейки, в разработке которых принимал участие и ISE, созданы по совершенно
иному принципу, чем в использующейся до сих пор технологии производства
полупроводников.
Новая технология производства солнечных элементов больше
подобна той, которая сейчас применяется в массовой промышленной переработке
листового стекла. Особое место PV-модули займут при капитальной модернизации
и ремонтах фасадов старых зданий.
Встроенные в здания фотовольтаические (силовые фотоэлектрические) тонкопленочные модули разнообразных цветов в виде тонких полосок выглядят снаружи, как повернутые обыкновенные вертикальные жалюзи.
Фото: StoVerotec
КОМПЕТЕНТНЫЙ АНАЛИЗ РЫНКА
Знания об имеющихся изделиях из стекла и принципах их
работы — императив для реализации принципов самообеспечивающейся
энергоэффективной архитектуры. Только правильным применением стекла можно
один и тот же проект превратить из отличного в неприемлемый.
Помимо
архитекторов и проектировщиков, этими знаниями должны обладать и заказчики,
и домовладельцы, и законодатели. Кроме того, для устойчивого развития важно
знать тенденции и тренды строительного рынка, а также перспективные тенденции
в архитектуре.
Получение таких знаний обеспечивает регулярное участие в
отраслевых выставках и семинарах специалистов подобно тем, которые проводятся
на выставке glasstec в Дюссельдорфе, Германия.
По материалам, предоставленным glasstec.de
