BAUELEMENTE BAU

В брой 6/2011

Прозорецът като безплатен соларен колектор

 

Автори: Берд Крамр, председател на управителния съвет на Германското сдружение за флоатно стъкло и Йохен Грьонедрезер, управител сдружението

„Увеличете прозорците” – с тези думи се обръща към колеги и студенти преди около почти 100 години основателят на стила Баухаус Валтер Гропиус, определяйки недвусмислените изисквания към архитектурата и строителството. Големите по площ остъкления заместват малките прозорчета и отварят сградите за много светлина - ефект който все по-често се търси. Освен това стъклото се превръща в безплатен соларен колектор! Тази форма на пасивно използване на слънчевата енергия за затопляне на сградите придобива все по-голямо енергийно значение.

За разлика от плътните строителни елементи, при прозрачните стъкла от нарастващо значение става преносът на топлинна енергия. Слънчевите лъчи пренасят топлинната енергия във вътрешността на сградата, така че се получава използваем добив на енергия.

Остъкленията се характеризират от топлотехническите и светлинните си качества.

При светлинните качества роля играе видимия спектър на лъчите с дължина на вълните между 380 nm и 780 nm, при излъчванията се включва целия слънчев спектър от 300 nm до 2 500 nm, а областта на топлинното излъчване обхваща дължина на вълните до 300 000 nm.

Модерните остъкления с инфрачервено покритие имат филтриращо въздействие и по тази причина се определят като „селективни”. Това означава, че са прозрачни за късите дължини на вълните, особено във видимата част на спектъра, а дългите вълни между 3000 nm до 50 000 nm напротив – функционират като силно рефлектиращи. На практика това означава, че благодарение на такова остъкляване, слънчевите лъчи ( до около 2 500 nm ) навлизат в помещенията почти неограничено. Те се поемат от контактните повърхности на всички предметите в помещенията, от които се абсорбира и се превръща в топлинно излъчване. Покритието на модерните остъкления възпрепятства излизането на дългите топлинни лъчи.

Следователно прозорците като соларни колектори са ефикасно средство при пасивното използването на соларната енергия. Тъй като въздействащото върху прозорците глобално излъчване - както директното слънце греене, така и дифузната светлината отразяваща се от заобикалящата среда, правят възможно дори при прозорци, обърнати на север да се използва пасивно светлината, макар и да не биват огрявани директно от слънцето.

От много години топлинните загуби в строителството се определят от коефициента за топлопреминаване. При това обаче не се взема под внимание възможното използване на енергия, получена от слънчевата светлина. Това в голяма степен е правилно за непрозрачните елементи като покриви и стени, тъй като преноса на топлина към вътрешността на сградата е относително малък. Абсорбираната слънчева енергия в голямата си част се отвежда пак навън чрез конвекция и излъчване на топлина.

Хай-тех строителния елемент прозорец напротив - с прозрачността си осъществява значителен принос към пасивното използване на соларната енергия. От тук следва, че пасивния соларен принос на прозорците трябва да се има предвид при балансирането на енергийните загуби.

Архитектурни и социокултурни наблюдения

Възможността за естественото, безплатно използване на дневната светлина и слънчевата енергия, свързано с масивното намаляване на разходите за отопление правят приложението на стъклото особено атрактивно за строителството.

Основоположникът на големите остъкления по фасадите е германския архитект Лудвик Мис ван де Рое (1886 – 1969). С разработка на многоетажна остъклена сграда до гарата Фридрихщрасе в Берлин, Мис ван де Рое прокарва моста между тежестта и ефирността. Неговата архитектура от кожа (прозрачната стъклена фасада) и кости (носещата стоманена конструкция) още през 1921 година поставя знака на реализираната няколко десетилетия по-късно остъклена фасада.

През 1981 година впечатляващата „Стена за всички годишни сезони” на английския архитект Майк Дейвис даде началото на развитие на „Интелигентната стъклена фасада”. Версията на Майк Дейвис видя в „поливалентната стена” нова структура от стъкло, която в зависимост от променящите се климатични условия се напасва сама. Търсено е създаването на многослойни стъклени елементи, които могат сами да управляват енергийни поток от вътре на вън и обратно, в зависимост от нуждите, като същевременно сами произвеждат необходимия за това ток. Пътя за това решение проправят вече съществуващите в практиката фототропни (потъмняващи) стъкла за очила и технологията на соларните клетки, използвани при космическите капсули. Дейвис е подтикнат от желанието за използването на големия потенциал на слънчевата светлина, която пада в изобилие върху фасадите, като идеалната форма за използване на енергията, при това без да се вреди на околната среда и която през всички сезони в малка или голяма степен е на разположение. Оптималното използване на естествената светлина и слънчевата енергия, както и акумулиращата функция на масата на сградата намаляват разхода на енергия значително. Под формата на „превключващо” се остъкляване или фасада, респективно фотоволтаика, днес сградата с интелигентна обвивка е вече реалност.

Изисквания към бъдещите норми за енергийна ефективност

Водени на широка платформа динамични дискусии за заложените бъдещи подобрения в енергийната ефективности посочват ясно границите на възможното. Изискванията към енергийното качеството на сградната обвивка при новите жилищни сгради се определят чрез средните U-стойности на цялостната фасада – така наречените трансмисионни топлинни загуби Н’Т. Тези изисквания към Н’Т водят до допълнителното намаляване на U- стойностите на непрозрачните елементи, за изравняване на по-високите U-стойности на прозорците при определяне на референтната сграда. С това обаче изискванията към U-стойностите на непрозрачните елементи стават прекалено високи.

За да може в бъдеще да се реализират енергийно смислени сгради и да се предотврати завръщането на малките прозорци се прави следното предложение. В следващите изменения на нормите за енергийна ефективност трябва да се оценяват не само енергийните загуби при прозорци, но и специфичните за продукта соларни добиви на енергия. Това може да се осъществи например чрез понататъчно развитие на специфичните топлинни загуби Н’Т в еквивалентен енергиен коефициент. Това би било последователно обединяване на използваната топлина (g-стойност) и топлинните загуби (U-стойност) в еквивалентна стойност. По този начин прозорците могат да се освободят от утежняващите условия, които оказват върху непрозрачните елементи на сградата.

В проведено през 2009 година проучване от инженерното бюро Prof. Dr. Hauser GmbH са изследвани въздействията на нормите EnEV 2009 и са определени отделните компоненти, особено с оглед на допълнително повишаване на някои от критериите.

За нежилищните сгради се установи, че понататъчното вдигане на изискваното ниво за топлоизолация, особено при използване на окачени фасади с голям дял на остъклението се достига до граничните възможности. Ако се поставят по-високи изисквания към нежилищното строителство би трябвало това да се реализира чрез технически мероприятия.

Изследването ясно показва, че при понататъчни повишения на нивото на изискванията на EnEV в областта на жилищното строителство трябва да отрази добива на енергия чрез остъклението.

В проучването си проф. Маас посочва ”… при такива темпове на развитие на заложените изисквания на EnEV 2012 трябва да се стигне до редукция на площите на прозорците в такава степен, че дори осигуряването на достатъчното количество дневна светлина в малките сгради би било под въпрос”.

От друга страна намаляването на площта на прозорците ще доведе до повишаване на нивото на изразходваната за отопление енергия, тъй като ще бъде ограничен пасивния принос на соларната енергия. А повече отопление ще бъде нежеланото последствие.

Трета основна точка на изследването е проучването на лятната топлозащита, особено в аспект на заплашителното прегряване на вътрешността на сградите през летните месеци въз основа на силното огряване на фасадите, респективно прозорците, както и външните източници излъчващи топлина. Проведените изследвания ясно показват, че при нежилищните сгради успоредно с ефективна слънцезащита трябва активно да се използва нощното охлаждане. Приложението на регенеративни източници на енергия могат значително да подобрят концепцията за охлаждане и да повишат летния комфорт. „Пасивните охладителни системи” в бъдеще трябва да се включат по-активно в сградите концепции.

Важен извод от проучването е, че прозорците и слънцезащитата трябва да бъдат разглеждани като неразделна общност. Само предварително правилното проектиране със синхронизирана концепция води до желаното удовлетворяване на потребителите. Освен това се налага коригиране на нормативните изисквания.

Резюме и перспективи

Енергетичната роля на прозрачните строителни елементи е многостранна – максималното използване на естествената дневна светлина през цялата година е точно толкова желано, колкото и възможността за нужното проветряване. Специално през зимните месеци, но и през преходните сезони загубите на топлина от вътре на вън трябва да бъдат максимално ограничени, а навлизането на топлина от вън на вътре трябва да бъде колкото се може повече. От друга страна трябва да се осигури предпазване от навлизането на топлината през летните месеци.

Браншът на производителите на прозорци, фасади и прозрачни фасадни елементи трябва да отговори на въпроса – може ли в бъдеще безплатния добив на енергия от слънчевите лъчи още да се увеличи? Известно е и е доказано, че през зимните и пролетно есенните сезони, пасивното добиване на соларна топлина е по-голямо отколкото са загубите на топлина от вътре навън през остъкленията. Така апелът на Валтер Гропиус „Увеличете прозорците” след почти 100 години е по-актуален от всякога.

Избрани статии от Bauelemente Bau

Международен панаир на дърводобивната и дървопреработващата промишленост LIGNA 2017

Системни конструкции от алуминий и стомана

Пожароустойчиви врати в сградата на концерна на Philips в Хамбург

Асоциацията за фасаден инженеринг вече е факт

Collider Аctivity Center на фирма Walltopia в София

Монтаж на подпрозоречни первази

Още от новостите на Schüco на BAU 2017

Dr. Hahn показва модерен дизайн

Gealan S 9000 във франкфуртската сграда Westside Tower

Gretsch-Unitas предлага системни решения за всички варианти

Избор на индустриална врата

ADLER на Ligna в Хановер от 22 до 26 май 2017

Hörmann – стъклена врата за димо- и пожарозащита

Roto прави нулевия праг за врати тип хармоника възможен

Geze превръща сградите в Smart Buildings

Монтаж на дограми и фасади с изолационните носещи профили PURENIT

ift форум - Интересни факти за областта на изпитванията

Над деветдесет авторски парчета участват в Рейнарс Рок трамплин

Стъкло и стъклопакети за екстериор и интериор

Йовета глас - Свят от стъкло

Фасадите се превръщат в прожекционни екрани

Стъклата на Guardian Glass поставени в екстремни условия

Противовзломна защита

Висока топлоизолация и енергийна ефективност на дограмата

Решения за врати за общи и подземни гаражи

Покривни прозорци FAKRO – естественият избор

Продуктите на ADLER подчертават хармонията с природата

ЕТЕМ с нова система в продуктовото си портфолио Е39 за прозорци и врати тип хармоника

Нов силен играч на пазара

Veka разработва приложение за проектиране на прозорци

Монтаж на прозорци в топлоизолирани монолитни зидове с ограничена носимоспособност на дюбели

HAUTAU на BAU 2017 - Техника за сигурност и автоматизация – със система в бъдещето

BAU 2017, Мюнхен – от 16 до 21 януари 2017 - Предложения за архитекти

Интервю с председателя на Сдружение „Български врати, прозорци и фасади“

REYNAERS – решения за модерна архитектура

Нов референтен обект на Schüco

Rehau внася цвят в играта

Hautau определя комфорта като фактор на успеха

Фасаден инженер – старт на дългоочакваната нова професия

Дизайн на фасади и дограма, част 1

Winkhaus предоставя висока защита за домовете с брава-мартина autoLock AV3

Многобройни новости в областта на двуосовото отваряне

Velux Smart Ventilation – успешен панаирен дебют

Масо преработва панти и ножици

Roto допълва програмата

Veka хвърля поглед върху бъдещето на прозорците

Интервю с Андреас Хартлиф и Бонифациус Айхвалд

Schüco AWS 120 CC.SI сертифициран от Института в Дармщад

Hörmann – обогатена дизайнерска програма

Поредица „Съвети за успех” на Гюнтер Шмиц за Bauelemente BAU

Veka залага на активния диалог с клиентите

Специалитетите

Резултати от работна среща в ift-Розенхайм

Adler поставя рекорд при измерването на адхезията

Kömmerling Chemische Fabrik GmbH със специална презентация на Българската строителна седмица 2014

Концентрирана компетентност

fensterbau/frontale 2014 отбеляза нов рекорд

Hautau – сила във вентилацията и автоматизацията

Нова генерация кутии за ролетни щори от Veka

Съветите за успех на Гюнтер Шмиц за Bauelemente BAU

Schüco разширява възможностите за фасаден дизайн със системата Parametric Concept

Къде сме днес и с какво трябва да се съобразим

Българската следа в олимпийските съоръженията на Зимните олимпийски игри 2014 в Сочи

VEKA AG укрепва позициите си с придобиването на конкурента GEALAN

Фотобиореактори във фасадите за производство на енергия

fensterbau/frontale 2014 – по-силен от всякога

Поредица „Съвети за успех” на Гюнтер Шмиц за Bauelemente BAU

Veka разширява асортимента от декори

Напълно автоматизиран прозорец от Roto

Интервю с председателя на Сдружение български врати, прозорци и фасади инж. Димитър Иванов

Фактори, въздействащи върху данъчния морал

Winkhaus предлага нов обков за големи прозорци

Стратегически партньор в проекта Green Solution House

Актуалната 76 милиметрова система на групата profine

GU с нови допълнения към концепцията за входни врати

Изследване на теглото на стъклопакетите

Мобилно измерване на Ug – стойностите и изчисляване на възможностите за намаляване на енергийните разходи

Законово противопоставяне на ЕС срещу предлагането на нелегално изсечена дървесина

Фотоволтаични и соларни системи от SCHÜCO

VELUX – естествена светлина на необичайно място

Inoutic предлага онлайн вариант за конфигуриране на прозорци

Saint Gobain има милост към монтажниците

Системите на Reynaers в авангардната сграда RED APPLE до Южния парк в София

Устойчиво решение за паралелно плъзгане от HAUTAU

Системи за вентилация от Gretsch-Unitas за жилища

Нова програма на Hörmann за интериорни врати SolideStyle

Съветите за сигурен успех от Гюнтер Шмиц специално за Бауелементе Бау

Обзор на европейския пазар, изразен в актуални стойности

Нов обков за паралелно плъзгане от Масо

Още по-голяма свобода на идеите в цвят

Тема на броя: стъкла и стъклопакети

Стъкло и стъклопакети за екстериор и интериор

Доволните клиенти осигуряват следващите поръчки

Бистро като вода, здраво като камък

Внезапно се заговори за универсалния дизайн

Секторен анализ на компетенциите на работната сила

Обков на Winkhaus с противовзломна защитна функция

Системите на Reynaers Aluminium в остъкления покрив на Bulgaria Mall

Съвети за проветряването при подмяна на дограмата

Границите на възможното

3С – импрегнирана уплътняваща лента за прозорци

glasstec 2012 – водещият панаир за стъкло

Видимо и осезаемо качество

Използват ли се лесно модерните прозорци?

Security Essen от 25 до 28 септември 2012 година

Нови терминали за Варна и Бургас

Нови изследвания показват възможностите на динамичните слънцезащитни системи

Водещите теми на BAU 2013

Повишена противовзломна защита за прозорци и балконски врати

Universal Design за строителните продукти

Ново от Reynaers : Венталис Акустик

Нова конструкция от Wicona

Solutia Inc. предлага ново Low-E фолио на пазара

Siegenia-Aubi разработи ново приложение за сигурни прозорци

Цялостни сертифицирани решения на Reynaers за пожарозащита

Renson разработи нова система за вентилация

Hautau с решения за вентилация

Sikkens - професионални покрития за дървените повърхности

Winkhaus осигурява надеждна вентилация

Siegenia-Aubi проправя нови пътища в обкова

HAUTAU с поглед в бъдещето

Adler предлага импрегнатор ...

Специално изискване за френския пазар

Системите за заключване на Winkhaus гарантират сигурността

Прозорците са повърхности, доставящи енергия

През Интернет, от всяка точка на света

Елементната фасада на Wicona

Somfy осигурява оптимални условия

Прозорецът като безплатен соларен колектор

Генерацията evo

Gealan предлага запълнени с пяна IKD®-профили за крила

Най-добрите възможности за дървените прозорци

Schüco санира италианското си седалище

Семинар на асоциация „Български врати и прозорци”

PVC прозорци и врати, разработено от сдружението „Български врати и прозорци”

Апликация за мобилен телефон от ift

Продуктите на топ-иноватора в Германия, представени на нашия пазар

Индивидуални решения на Hydro Building Systems за българския пазар

Добра информираност - устойчива дълготрайна стратегия

Добра информираност - устойчива дълготрайна стратегия

Системата CS104

Комплексно решение за осветяване на модерния интериор

Окрилени от нарастващото търсене

До 80 процента по-малко енергия

Почти безвредно влияние на прозорците

Ръчно дистанционно управление с изискан дизайн



 НАЧАЛО               КАТАЛОГ               ИЗБРАНО               ЗА НАС

Via Bulgaria Ltd.
Mobile: +359 888 598 660
bauelemente@viabulgaria.com
www.viabulgaria.com