Солярные фасады из стекла
Использование солнечной энергии для отопления, освещения и других нужд зданий, ставшее в последние годы одним из самых перспективных направлений в западноевропейской архитектуре и строительстве, открыло перед проектировщиками целый спектр новых возможностей в области художественного оформления фасадов с большой площадью остекления.
В принципе, устройство "солярных" фасадов уже трансформировалось в отдельное направление современной архитектуры. Это направление характеризуется не только какими-то особыми оформительскими приемами, но и целой системой новых технико-конструктивных решений. Хорошей иллюстрацией к этому может служить разработка фасадных элементов Optisol, выполненная немецкой фирмой Pilkington Deutschland. Эти фасадные элементы, в которых использованы жидкие смолы по технологии "сдвоенного стекла", могут применяться при строительстве административных, офисных и промышленных зданий. С их помощью можно создавать не только фасадные конструкции, но и энергоэффективные "солярные" крыши и отдельные фасадные элементы (например, маркизы).
При новом строительстве вообще и особенно при строительстве многоэтажных административных зданий с ориентированными на солнечную сторону фасадами или производственных объектов со светопрозрачными кровлями, самые разнообразные функциональные качества фасадных элементов Optisol предоставляют широкие возможности для реализации всех имеющихся творческих замыслов.
Одним из наиболее показательных примеров полного использования функциональных возможностей элементов Optisol может служить строительство административного здания Германского союза предприятий-изготовителей стекла в немецком городе Тройсдорфе. При реализации данного проекта около 400 м 2 фасадной площади было отделано при помощи многофункциональных элементов Optisol. Эти изделия были использованы в качестве частично светопроницаемых оконных модулей с повышенной теплоизолирующей способностью и в качестве затемненных элементов ограждения. Дополнительные модули, использованные для оформления фасада, состояли из поликристальных стеклянных волокон и тонированной рефлектирующей солнцезащитной оболочки. Сочетание двух типов фасадных элементов позволило создать интересную художественную композицию фасада и одновременно с этим добиться выполнения всех функциональных требований.
Солярные модули, встроенные в фасадную систему, преобразовывали солнечную энергию в электрический ток таким образом, что итоговая производительность системы составляла 25 кВт. Полученная таким образом абсолютно бесплатная энергия направлялась непосредственно на нужды энергообеспечения здания, такие как освещение и "питание" компьютерных сетей.
Кроме рассмотренного объекта, солярные модульные элементы, разработанные фирмой Pilkington Deutschland, были использованы при проектировании и строительстве целого ряда других зданий и сооружений. Наиболее известными из таких проектов стали светопрозрачные кровли лабораторных корпусов и офисных зданий научно-исследовательского парка Гельзенкирхен в Германии. Кровли перечисленных сооружений, собранные из солярных модулей Optisol, стали настоящими мини-электростанциями: их годовая производительность составила 190 000 киловатт-часов. Такого количества энергии оказалось вполне достаточно, чтобы обеспечить все потребности в энергоснабжении зданий. По такому же принципу было осуществлено энергообеспечение еще 60 объектов, оснащенных солярными фасадами или солярными кровлями, - административных зданий в Аахене, Ганновере и Халле, офисного центра "Экотек" в Берлине, промышленных и производственных зданий в различных городах Германии, демонстрационных объектов в Южной Корее и Мексике и т. д. Реализация всех перечисленных проектов подтвердила, что "солнечное" направление в архитектуре оказалось очень перспективным с точки зрения экономического и экологического эффекта, совершенствования конструктивно-технических систем зданий и создания нового художественного образа зданий и сооружений.
Перспективность использования солнечной энергии для отопления, освещения и других нужд зданий вызвало к жизни разработку различных типов солярных конструкций и элементов. Но хотя они различаются по своим параметрам и свойствам, основной функциональный принцип элементов, аккумулирующих солнечную энергию, остается одним и тем же. В качестве примера рассмотрим еще один вариант таких систем - солярные модули Prosol, разработанные немецкой фирмой Vegla Vereinigte Glaswerke.
Такие модули представляют собой замкнутые конструкции, состоящие из двух слоев стекла, солярных ячеек, встроенных между ними, и заполнения из специального вида смолы (она обеспечивает надежное соединение отдельных частей конструкции друг с другом). Размер солярных ячеек составляет 10 на 10 см, а его производительность при активном солнечном излучении достигает 1,4 Вт. Солярные ячейки собираются в укрупненные модули, производительность которых составляет 100 Вт/ м 2. Модули заключаются в жесткие кассеты стандартных размеров. Жесткая конструкция таких элементов позволяет легко осуществлять их монтаж, не опасаясь того, что система будет повреждена.
Наибольший эффект от использования таких систем достигается в том случае, когда с их помощью выполняется полное остекление фасадов большой площади. Внешняя поверхность солярных модулей состоит из обычного стекла, но для особых областей применения она может изготавливаться из специального "изолирующего" стекла.
Как показали проведенные исследования, солярные модули могут продолжать свою работу даже при экстремальных температурно-влажностных условиях. Так, например, модули смогли выдержать тесты на воздействие температуры +85° С, температуры -40° С и влажности 85% в течение тысячи часов. Проведение тестов также позволило определить процентное соотношение энергии, трансформируемой солярными элементами в тепловую энергию и электрический ток. Так, только 14% солнечной энергии преобразовывалось в электроэнергию, а 80% энергии шло на непосредственный обогрев сооружения. Тем не менее такое соотношение было признано удовлетворительным с точки зрения наилучшего обеспечения нужд здания.
Приведенные данные дают основание считать, что переход от пассивного к активному использованию солнечной энергии при строительстве различных типов зданий станет реальностью ближайших десятилетий.
Елена ИНОЗЕМЦЕВА
В принципе, устройство "солярных" фасадов уже трансформировалось в отдельное направление современной архитектуры. Это направление характеризуется не только какими-то особыми оформительскими приемами, но и целой системой новых технико-конструктивных решений. Хорошей иллюстрацией к этому может служить разработка фасадных элементов Optisol, выполненная немецкой фирмой Pilkington Deutschland. Эти фасадные элементы, в которых использованы жидкие смолы по технологии "сдвоенного стекла", могут применяться при строительстве административных, офисных и промышленных зданий. С их помощью можно создавать не только фасадные конструкции, но и энергоэффективные "солярные" крыши и отдельные фасадные элементы (например, маркизы).
При новом строительстве вообще и особенно при строительстве многоэтажных административных зданий с ориентированными на солнечную сторону фасадами или производственных объектов со светопрозрачными кровлями, самые разнообразные функциональные качества фасадных элементов Optisol предоставляют широкие возможности для реализации всех имеющихся творческих замыслов.
Одним из наиболее показательных примеров полного использования функциональных возможностей элементов Optisol может служить строительство административного здания Германского союза предприятий-изготовителей стекла в немецком городе Тройсдорфе. При реализации данного проекта около 400 м 2 фасадной площади было отделано при помощи многофункциональных элементов Optisol. Эти изделия были использованы в качестве частично светопроницаемых оконных модулей с повышенной теплоизолирующей способностью и в качестве затемненных элементов ограждения. Дополнительные модули, использованные для оформления фасада, состояли из поликристальных стеклянных волокон и тонированной рефлектирующей солнцезащитной оболочки. Сочетание двух типов фасадных элементов позволило создать интересную художественную композицию фасада и одновременно с этим добиться выполнения всех функциональных требований.
Солярные модули, встроенные в фасадную систему, преобразовывали солнечную энергию в электрический ток таким образом, что итоговая производительность системы составляла 25 кВт. Полученная таким образом абсолютно бесплатная энергия направлялась непосредственно на нужды энергообеспечения здания, такие как освещение и "питание" компьютерных сетей.
Кроме рассмотренного объекта, солярные модульные элементы, разработанные фирмой Pilkington Deutschland, были использованы при проектировании и строительстве целого ряда других зданий и сооружений. Наиболее известными из таких проектов стали светопрозрачные кровли лабораторных корпусов и офисных зданий научно-исследовательского парка Гельзенкирхен в Германии. Кровли перечисленных сооружений, собранные из солярных модулей Optisol, стали настоящими мини-электростанциями: их годовая производительность составила 190 000 киловатт-часов. Такого количества энергии оказалось вполне достаточно, чтобы обеспечить все потребности в энергоснабжении зданий. По такому же принципу было осуществлено энергообеспечение еще 60 объектов, оснащенных солярными фасадами или солярными кровлями, - административных зданий в Аахене, Ганновере и Халле, офисного центра "Экотек" в Берлине, промышленных и производственных зданий в различных городах Германии, демонстрационных объектов в Южной Корее и Мексике и т. д. Реализация всех перечисленных проектов подтвердила, что "солнечное" направление в архитектуре оказалось очень перспективным с точки зрения экономического и экологического эффекта, совершенствования конструктивно-технических систем зданий и создания нового художественного образа зданий и сооружений.
Перспективность использования солнечной энергии для отопления, освещения и других нужд зданий вызвало к жизни разработку различных типов солярных конструкций и элементов. Но хотя они различаются по своим параметрам и свойствам, основной функциональный принцип элементов, аккумулирующих солнечную энергию, остается одним и тем же. В качестве примера рассмотрим еще один вариант таких систем - солярные модули Prosol, разработанные немецкой фирмой Vegla Vereinigte Glaswerke.
Такие модули представляют собой замкнутые конструкции, состоящие из двух слоев стекла, солярных ячеек, встроенных между ними, и заполнения из специального вида смолы (она обеспечивает надежное соединение отдельных частей конструкции друг с другом). Размер солярных ячеек составляет 10 на 10 см, а его производительность при активном солнечном излучении достигает 1,4 Вт. Солярные ячейки собираются в укрупненные модули, производительность которых составляет 100 Вт/ м 2. Модули заключаются в жесткие кассеты стандартных размеров. Жесткая конструкция таких элементов позволяет легко осуществлять их монтаж, не опасаясь того, что система будет повреждена.
Наибольший эффект от использования таких систем достигается в том случае, когда с их помощью выполняется полное остекление фасадов большой площади. Внешняя поверхность солярных модулей состоит из обычного стекла, но для особых областей применения она может изготавливаться из специального "изолирующего" стекла.
Как показали проведенные исследования, солярные модули могут продолжать свою работу даже при экстремальных температурно-влажностных условиях. Так, например, модули смогли выдержать тесты на воздействие температуры +85° С, температуры -40° С и влажности 85% в течение тысячи часов. Проведение тестов также позволило определить процентное соотношение энергии, трансформируемой солярными элементами в тепловую энергию и электрический ток. Так, только 14% солнечной энергии преобразовывалось в электроэнергию, а 80% энергии шло на непосредственный обогрев сооружения. Тем не менее такое соотношение было признано удовлетворительным с точки зрения наилучшего обеспечения нужд здания.
Приведенные данные дают основание считать, что переход от пассивного к активному использованию солнечной энергии при строительстве различных типов зданий станет реальностью ближайших десятилетий.
Елена ИНОЗЕМЦЕВА
Строительство и недвижимость. Статья была опубликована в номере 29 за 1997 год в рубрике стекло
