Энергосовет - энергосбережение и энергоэффективность

НП "Энергоэффективный город" представляет портал "Энергосовет" - всё об энергосбережении в интернете

Эта статья опубликована в журнале Энергосовет № 4 (23) за 2012 г

Скачать номер в формате pdf (7583 kБ)

Инновационные технологии в остеклении фасадов высотных зданий



Рубрика: Мировой опыт энергосбережения
Автор: А.А. Магай, П.П. Семикин

Проф. А.А. Магай, директор по научной деятельности, ОАО «ЦНИИЭП жилых и общественных зданий»; П.П. Семикин, архитектор, г. Москва

  

Применение остекленных фасадов высотных зданий является постоянным направлением совершенствования архитектуры фасадов, повышения уровня их архитектурно-художественной выразительности.

Несмотря на наличие серьезных недостатков - повышенные теплопотери зимой и перегрев летом, по сравнению с глухими утепленными стенами, остекленные фасады применялись, применяются и будут применяться, поскольку обеспечивают повышенную композиционную выразительность, высокую освещенность помещений внутри зданий, возможность регулирования поступления тепла и света в помещения, за счет применения различных устройств ручного и автоматического регулирования, включая компьютерное.

Помимо этого в стеклянных фасадах применяются стекла с переменными свойствами, термотропными слоями (темнеющими при повышении температуры) или электрохромными материалами (моментально изменяющими прозрачность стекла), что дало возможность начать разрабатывать т.н. «поливалентные стены», когда позитивно используется трансмиссия стекла и одновременно осуществляется контроль посредством специальных функциональных слоев потоков энергии в обоих направлениях, в основном рекуперация тепла.  

Одним из простых способов архитектурно-художественного разнообразия остекленных фасадных поверхностей является наклеивание перфорированной пленки. Так, в Роттердаме на 150-метровом небоскребе «Дeлфтce Пoopт» (De Delftse Poort) размещено огромное изображение футболиста, как бы проламывающего стеклянный фасад в погоне за мячом, который размещен на соседнем здании (рис. 1, 2).

Рис. 1, 2.. Перфорированная пленка на стеклянном фасаде здания «Дeлфтce Пoopт», г. Роттердам, Голландия

 

Вместе с тем, «остекленЕние» зданий требует устранения различных недостатков, возникающих при применении данного вида наружных стен. В большинстве случаев недостаток теплозащиты решается за счет избыточного потребления энергии, что приводит зачастую к применению альтернативных источников энергии, как дополнительных элементов зданий, с помощью которых вырабатывается необходимая высотному зданию энергию. Так, применение гелиоостекления создает возможность получения энергии от солнечного излучения. Примером может служить 48 этажное здание «Конде Наст» (Conde Nast), Нью-Йорк, США. Это здание называют «зеленым», благодаря фотогальваническим элементам, ограждающим 19 этажей одного из фасадов (рис. 3, 4).  

Остекленные фасады здания должны быть динамической структурой:

  • обеспечивающей взаи-модействие зданий с окружающей средой (рациональное реагирование на природно-климатические воздействия, такие как защита от солнца, ветра, шума, грязи и т.п.);
  • повышающей архитектурно-художественные качества здания (придание оригинального и своеобразного облика здания);
  • позволяющей снижать энергопотребление и повышать энергоэффективность наружных ограждающих конструкций.

 

Рис. 3, 4. Фасады здания «Конде Наст», г. Нью-Йорк, США

 

Интеллектуализацию остекленных фасадов можно классифицировать следующим образом:

1. Фасады с размещением автоматически регулируемых жалюзи, защищающие от яркого и прямого солнечного света и открывающиеся в пасмурную погоду. (рис. 5, 6, здание «Торре Агбар», Барселона, Испания). Такие элементы во многом способствуют решению поставленных выше задач и являются одними из частей «интеллектуального» фасада, поскольку пространство между двумя ограждениями выступает в качестве термической буферной зоны, которая сокращает потери тепла и обеспечивает пассивный нагрев за счет использования солнечной энергии.

Другой возможностью для сокращения до минимума энергетических потребностей здания было создание т.н. «интеллектуальных фасадов», которые могут динамично адаптироваться к сезонно изменяющимся климатическим условиям. В настоящее время уже построено множество подобных зданий и, в первую очередь это здание «Коммерцбанка» во Франкфурте-на-Майне (Германия). «Интеллектуальность» таких фасадов заключается в интенсивности использования возобновляемых природных ресурсов для обогрева и охлаждения помещений высотного здания; естественной вентиляции, естественного освещения. Устройство в этом здании атриума позволило обеспечить все помещения естественным освещением и естественной вентиляцией. Вентиляция офисов, выходящих на внешнюю сторону здания, происходит через фасады с двойным остеклением, а помещения, выходящие внутрь здания, освещаются и вентилируются за счет атриума, проходящего через все здание насквозь.

2. Фасады с размещением между слоями различного оборудования, обеспечивающего благоприятный воздушный режим в помещениях (рис. 7, 8).

3. Фасады с интеллектуальным освещением - медиафасады. Подобные фасады сегодня получили название «цифровое стекло («digitalglass»). Оно позволяет создать среду для динамичного мультимедийного творческого взаимодействия архитектурной оболочки с городским пространством и всеми элементами, находящимися в нем. Другим вариантом является применение двойного фасада, который может повысить энергоэффективность здания, одновременно являясь огромным экраном, с возможностью показа видеоконтента любой степени сложности, вплоть до 3D роликов (рис. 9, 10).

Рис. 9, 10. Медиафасад здания центрального телевидения Китая, г. Пекин, Китай

Одним из перспективных направлений развития высотных зданий является «зеленое строительство» - возведение зданий, в которых реализованы технологии выращивания сельскохозяйственной продукции, и даже разведения птицы и рогатого скота. Перспективные проектные предложения, выдвигаемые на конкурсы или в качестве идей, в большинстве своем включают остекленные фасады. Одним из таких предложений является проект высотного 600 метрового здания «Драгонлайф», который планируют построить в Нью-Йорке (рис. 11). Здание представляет собой объем, окруженный стеклянным фасадом, обеспечивающим максимальное освещение полей для выращивания сельхозпродукции.

Очень интересное предложение поступило от группы французских архитекторов, которые разработали проект небоскреба для получения пресной воды. Башня состоит из нескольких круговых цистерн-теплиц, заполняемых соленой водой. Сооружение представляет собой прозрачные стеклянные пузыри, внутри которых размещаются мангровые деревья, перерабатывающие морскую воду в пресную. По оценкам специалистов башня потенциально может производить 30 000 литров пресной воды в сутки для орошения сельскохозяйственных угодий. В данном случае стеклянный фасад служит для ограждения растений и выработки пресной воды. 
Рис. 11. Наружная стеклянная поверхность

Поскольку во всем мире продолжается активное возведение зданий с большими площадями остекленных фасадов, данная тенденция позволяет предположить, что в будущем будут возникать «универсальные» типы стекла, совмещающие в себе высокую теплоэффективность в качестве ограждающих конструкций, обогрев помещения и возможность проецирования изображений. В настоящее время появляется все больше проектов-концепций, в которых предполагается использование «биологического» остекления. Эта искусственно выращенный «биококон», «кожа» здания, которая будет «откликаться» на прикосновения пользователей, уплотняясь или становясь прозрачной, в зависимости от необходимости.

Стеклянные фасады, заполонившие мир городов, все время усовершенствуются, уровень их «интеллектуализации» повышается, применяются все время новые и новые технологические разработки, что способствует дальнейшему расширению сферы применения.

 

 

 

ИНТЕРЕСНО

Здание издательства Конде Наст, Нью-Йорк, США (рис.2) - один из наиболее важных примеров экологически чистого дизайна среди небоскребов в Соединенных Штатах. Экологически чистые газифицированные абсорбционные холодильники, а также изоляционная и оттеняющая перегородка позволяют не отапливать или охлаждать здание большую часть года. Офисная мебель сделана из биоразлагаемых и нетоксичных материалов. Из системы воздухообеспечения поступает на 50% больше свежего воздуха, чем требуется строительным кодексом Нью-Йорка. Будучи первым зданием подобного размера с подобными чертами, оно получило награду от Американского института архитектуры, а также от Ассоциации архитекторов штата Нью-Йорк (AIA New York State).

 

 

Все статьи рубрики Мировой опыт энергосбережения

Статьи по темам

Архив номеров

Выпуски за 2009 год: №1 (1), №2 (2), №3 (3), №4 (4), №5 (5),

Выпуски за 2010 год: №1 (6), №2 (7), №3 (8), №4 (9), №5 (10), №6 (11), №7 (12), №8 (13),

Выпуски за 2011 год: №1 (14), №2 (15), №3 (16), №4 (17), №5 (18), №6 (19),

Выпуски за 2012 год: №1 (20), №2 (21), №3 (22), №4 (23) , №5 (24), №6 (25),

Выпуски за 2013 год: №1 (26), №2 (27), №3 (28), №4 (29), №5 (30), №6 (31),

Выпуски за 2014 год: №1 (32), №2 (33), №3 (34), №4 (35), №5 (36), №6 (37),

Выпуски за 2015 год: №1 (38), №2 (39), №3 (40), №4 (41), №5 (42),

Выпуски за 2016 год: №1 (43), №2 (44), №3 (45), №4 (46),

Выпуски за 2017 год: №1 (47), №2 (48), №3 (49), №4 (50),

Выпуски за 2018 год: №1 (51), №2 (52), №3 (53), №4 (54).


Rambler's Top100

Авторские права на размещенные материалы принадлежат авторам
Тел.(495) 360-76-40 E-mail:
© Портал ЭнергоСовет.ru - энергосбережение, энергоэффективность, энергосберегающие технологии 2006-2019
Возрастная категория Интернет-сайта 18 +
реклама | карта сайта | о проекте | контакты | правила использования статей