СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ОСТЕКЛЕНИЯ ФАСАДОВ: КОНТРОЛЬ...

Масштабное остекления фасадов пользуется большой популяр ностью в оформлении современных офисных комплексов и производ ственных зданий – актуально, про зрачно и представительно. Однако экономически оправданным оно ста новится только в том случае, когда имеет смысл с точки зрения эконо мики и энергетики, например, для ре шения задач кондиционирования и выработки дополнительной элек троэнергии. Именно по этой причине промышленность активно стимули рует развитие мультифункциональ ных фасадов и элементов – в данном направлении уже разработан целый ряд прогрессивных и многообещаю щих инноваций. Стоит отметить, что перед архи текторами и инженерами ставятся амбициозные задачи, ведь совре менная архитектура уже знает при меры остекленных фасадов, кото рые позволяют сделать здания более светлыми и представительными. Со гласно актуальным прогнозам, толь ко за период до 2021 года в мировом масштабе будет остеклено порядка 1,33 миллиарда квадратных метров фасадов, что приблизительно соот ветствует площади Лондона и его окрестностей. В связи с этим возни кает следующая проблема: именно летом здания с застеклёнными фа садами нуждаются в большом ко личестве энергии для поддержания комфортной температуры в помеще нии. При этом кондиционеры смело можно назвать настоящими «пожи рателями» энергии, и основным ис точником вредных выбросов СО2, на которые в промышленно разви тых странах приходится порядка 40% от общих объемов эмиссий. При этом проектировщикам фа садов, специализирующимся на ис пользовании стекла, необходимо предусмотреть такие опции, как за темнение и контролируемое кондици онирование. Это еще более актуаль но для стран, которые приняли реше ние последовательно сокращать объ емы вредных выбросов в атмосферу в свете актуальных целей по борьбе с изменениями климата. Так, го сударствачлены ЕС договорились о том, что, начиная с 2020 года, все вновь возводимые здания и сооруже ния не должны использовать вовсе, либо свести к минимуму потребление энергии извне для целей отопления, выработки горячей воды, вентиля ции и кондиционирования, покрывая собственные нужды самостоятельно. И мультифункциональные фасады могут поспособствовать достижению поставленных целей. «Многие эле менты, например, системы контроля и защиты от солнечных лучей инте грировались в фасады и ранее. Од нако в будущем к ним добавятся мно гие дополнительные функции», ут верждает архитектор Штефан Бениш (Stefan Behnisch) из Штутгарта, Гер мании. Он в том числе имеет ввиду элементы освещения, теплообменни ки для производства солнечной энер гии, а также механические системы вентилирования и воздухоотведения. Ранее подобные оболочки не счи тались стандартом, поскольку фаса ды попрежнему чаще рассматрива ются в качестве отдельных составля ющих от различных производителей. В результате проектировщики стал киваются с необходимостью комби нировать имеющиеся компоненты друг с другом, что приводит к суще ственному удорожанию проекта. Од нако в будущем эта точка зрения бу дет кардинально пересмотрена, по скольку специалисты индустрии и на учноисследовательской сферы уже пришли к выводу, что необходимо сконцентрировать внимание на раз работке интегрированных решений. «Фасады отличаются стабильны ми физическими свойствами, даже не смотря на то, как сильно меняются условия – как внутри, так и снаружи зданий», утверждает строительный инженер и архитектор Вернер Собек (Werner Sobek), директор института проектирования и конструирования сверхлегких конструкций при Уни верситете Штутгарта. «Что это зна чит? Желательно, чтобы в буду щем, после установки фасада име лась возможность адаптировать его под те или иные условия внутренней или внешней среды». Увидеть архитектуру будуще го можно уже сегодня, в частности, на примере отдельных проектов, как например, 67метровый, 16этаж ный центр автоматизации от фирмы Festo из южнонемецкого города Эс слинген. Он был сооружен с исполь зованием самых современных тех нологий энергосбережения и офици ально открыт в конце 2015 года. Так, стеклянный фасад общей площа дью 8500 кв. м. был сконструирован в качестве так называемого венти лируемого фасада, в котором пред усмотрено перманентное отведение воздуха между шторками и алюми ниевыми компонентами отдельных элементов фасада и остекления. Благодаря данной разработке даже летняя жара изначально не попадает во внутреннее пространство, снижая тем самым потребность в охлажде нии воздуха. Дополнительную защиту от света и перегрева обеспечивает еще одна разработка – так называемое элек трохромное стекло, которое при не обходимости затемняется, блоки руя проникновение солнечных лу чей внутрь. На данном объекте бы ли установлены так называемые сэндвичпанели общей площадью 1000 квадратных метров, их число достигло 441. При этом с внутрен ней стороны данные панели прошли специальную обработку наночасти цами оксида вольфрама, образую щими тончайшее защитное покры тие. При образовании электрическо го напряжения они окрашиваются в синий цвет, существенно снижая пропускающую способность стек ла. Это происходит автоматически при получении сигнала от сенсоров, благодаря встроенной технике, уста новленной в Центре автоматизации, однако данная функция может быть активирована и нажатием соответ ствующей кнопки на сенсорном дис плее. При этом, согласно данным от восточнонемецкого производите ля EcontrolGlas, время полного пере хода от максимальной освещенности к максимальному затемнению со ставляет от 20 до 25 минут. В затем ненном состоянии фасады пропуска ют лишь 12% поступающего света, отражая остальной свет за счет на ночастиц. На территории Европы произво дителю EcontrolGlas удалось реа лизовать пять проектов подобного масштаба общей площадью 15´000 квадратных метров. При этом спрос на функциональное фасадное стек ло постоянно растет. Генеральный Директор компании Хармут Вит ткопф (Hartmut Wittkopf) отмечает, что «произошли существенные из менения в лучшую сторону касатель но восприятия технологий энергоэф фективных зданий». По его мнению, в отношении экономичности элек трохромного стекла нельзя забы вать о следующем: несмотря на то, что оно обходится дороже традици онного изоляционного стекла, необ ходимо учитывать дополнительный расход электроэнергии, неизменно возникающий при включении/выклю чении. В данном случае вложения вполне окупаются за счет контроля света и температуры, существенно го повышения энергоэффективно сти зданий и полного отказа от жа люзи и подобного оборудования. «Мы исходим из того, что инвестиции в Econtrolстекло окупаются в сред нем за 4–6 лет», – поясняет гн Вит ткопф (Wittkopf). Однако EcontrolGlas – вовсе не единственный производитель фа садного стекла, полностью управля емого электроникой. Подобные тех нологии производит и Saint Gobain, а производитель фасадов Schüco предлагает их под собственным брендом «динамичное стекло». Продвижением другой разновид ности управляемого стекла занима ется немецкий научнотехнологи ческий концерн Merck. Совместно с промышленными партнерами, спе циалисты Merck проводят испытания нового оконного профиля, который должен реагировать на изменения параметров освещенности намно го быстрее, нежели аналогичные си стемы с переключателями. Для этого Merck разработал особую субстан цию на базе жидких кристаллов, ко торые знакомы нам по современным дисплеям телевизоров, компьютеров и смартфонов. «Благодаря данной технологии мы можем за секунды адаптировать интенсивность падающего дневно го света, а также предложить более широкий спектр красок», поясняет Мартин Цитто (Martin Zitto), директор по бизнесразвитию компании Merck. И даже если в основу данных разра боток заложена иная базовая техно логия, которая отличается от прочих разработок, принцип работы жидко кристаллического стекла универса лен: данный микс помещается в про странство между двумя пластинами стекла, которые склеиваются друг с другом. А за счет определенных ме ханических усилий кристаллы могут размещаться в различном порядке. Таким образом, в зависимости от по лученной структуры, через слой про никает больше или меньше света, де лая окна прозрачными, либо непро зрачными вовсе. Однако пока жидкокристалличе ские стеклянные панели не представ лены на рынке. Дочернее предпри ятие Merck, компания Merck Window Technologies, производит их лишь не большими партиями, в тестовом ре жиме на базе испытательной уста новки на территории голландского города Eindhoven. Первоочередная цель производителя – продемон стрировать возможности практиче ской реализации данной концепции на производстве. Ведь Merck делает ставку на предприятия, которые пла нируют перевести данную техноло гию на коммерческую основу. «На ше ключевое ноухау кроется прежде всего в разработке химии, а не в про изводстве самой продукции», поясня ет гн Цитто. И судя по всему, Merck прекрасно удается поиск заинтере сованных заказчиков, ведь по данным топменеджера, выпуск первых партий продукции запланирован уже на конец 2017 года. А в ожидании нового продукта группа компаний планирует активное продвижение на рынке другой сво ей разработки – непрозрачных фа садов «Iconic Skin» на базе модуль ного принципа. Спроектированные специально для офисных и промыш ленных зданий, «стеклянные сэнд вичпанели» представляют собой мультифункциональную разработку, уже включающую в себя все необхо димые несущие и функциональные элементы. По словам руководителя отдела маркетинга компании Seele Кристины Шауэр (Christine Schauer), фирменный продукт «Iconic Skin» об ладает целым рядом преимуществ: с одной стороны, он сконструирован как строительный элемент с высоки ми теплоизолирующими свойства ми, с коэффициентом теплопрово дности (Вт/м2·K), не превышающим 0,15–0,47. Таким образом снижает ся количество энергии, расходуемой на отопление, либо на охлаждение зданий. С другой стороны, сравни тельно низкие производственные расходы позволяют существенно сни зить себестоимость застекления фа садов. Достигая до 16 метров в дли ну, панели «Iconic Skin» пригодны к укладке, как в горизонтальном, так и в вертикальном направлении, а са мые различные варианты покрытий предоставляют огромное количество возможностей для дизайнерского оформления объектов. Более подробно ознакомиться с полным спектром передовых инно ваций от профессиональных произ водителей фасадов, а также с акту альными тенденциями развития инду стрии, Вы сможете в рамках glasstec 2016 – ведущей и крупнейшей в мире специализированной выставки сте кольной индустрии, новый сезон ко торой запланирован на период с 20 по 23 сентября 2016 года. Так, в ряд ключевых экспонатов специальной экспозиции «glass technology live», ор ганизованной при участии специали стов Университета Штутгарта, вхо дит и новейшая разработка от Seele – инновационные фасады из стекла. Именно здесь на примере крупнофор матных макетов фасадов и моделей в натуральную величину будут про демонстрированы самые современ ные разработки в сфере производ ства фасадов и электроэнергии, при чем в новом сезоне особый акцент бу дет сделан на энергоэффективности и теплоизоляции. К экспозиции «glass technology live» непосредственно при мыкает Компетенццентр Стекло + Фасады (нем.: «Kompetenzzentrum Glas + Fassade»). Ключевой темой но вого сезона станет стекло как матери ал в расчёте, прежде всего, на такие целевые группы, как проектировщи ки фасадов, строительные инженеры и архитекторы. Программа меропри ятий так же включает тематические доклады для специалистов в рам ках Международного Архитектурного Конгресса, в которых эксперты прове дут подробную демонстрацию экспо натов и актуальных тенденций совре менного проектирования фасадов. Однако в ходе мероприятий, приу роченных к glasstec 2016, будут обсуж даться и концепции инновационных оболочек зданий, которые на сегод няшний день пока не доступны на сво бодном рынке. Остекленные фасады, которые автоматически адаптируются под освещение и при необходимости отводят горячий воздух – это только начало. В будущем подобные реше ния будут все более широко интегри роваться в гелиотехнологии, позволяя решать задачи выработки электро энергии и тепла, которые будут посту пать напрямую в промежуточные нако пители в виде батарей и теплоприем ников. Таким образом, электроэнергия будет доступна даже тогда, когда солн це уже нет, и это – ключевая предпо сылка для максимально независимой работы современных зданий, которые должны обеспечивать себя за счет собственных источников энергии, по зволяя отказаться от внешних поста вок энергии. Технический прогресс в сфере фотогальваники и литиумионных ба тарей позволяет надеяться на скорый прорыв в сфере проектирования фа садов, генерирующих энергию. Так, дрезденская компания Heliatek, со вместно с бельгийским производите лем стеклянных панелей AGC Glass Europe, работают над органическими фотогальваническими пленками раз личного формата, цвета и степени прозрачности, которые можно будет интегрировать в строительное стек ло. Специалисты Heliatek считают, что благодаря использованию дан ных пленок стало гораздо удобнее работать с отдельными элементами, их проще интегрировать в фасады, по сравнению с привычными солнеч ными модулями, на производстве ко торых ранее использовались сравни тельно массивные кремниевые бата реи. Именно с этим связан огромный интерес представителей строитель ной индустрии к пилотным проектам, в которых используются новейшие разработки. В рамках дюссельдорф ской выставки glasstec 2016 у специ алистов появляется уникальная воз можность обменяться опытом каса тельно новых технологий, а также «наладить мосты» для дальнейшей кооперации – тем самым проклады вая дорогу технологиям строитель ства энергоэффективных зданий. Статья предоставлена прессцентром выставки glasstec