Czytaj także -

Aktualne wydanie

2019 09 okladka

 

       9/2019

 

20190444Swiat-Szkla-V4B-BANNER-160x600-PLEDG Swiat Szkla Skyscraper 160x600 BAU OK

EDG Swiat Szkla Skyscraper 160x600 BAU OK 

 

facebook12

czytaj newsy Świata Szkła

- więcej szklanej architektury

 

Baztech

Miesięcznik Świat Szkła

indeksowany jest w bazie

czasopism technicznych

 

 

Wydanie Specjalne

 

Fasady przeszklone termika akustyka odpornosc ogniowa 2016

 

okna pasywne 2015a

 

Fotowoltaika w architekturze okladka

 

20140808Przegrody przeciwpozarowe

 

konstrukcje szklane

 

20140533 Konstrukcje przeszklone 2

 

katalog 2018 a

 

banner konferencja 04 2019

 RODO

 LiSEC SS Konfig 480x120

  

 ift 480x105px RFT19 engl 

 

 GP19-480x105px

 

 GLASS 480X120

 

Energetyczna rola szklenia w zewnętrznych przegrodach budowlanych
Data dodania: 06.03.09

Podstawowym zadaniem, jakie stawia się przegrodom szklanym jest ochrona przed warunkami środowiska zewnętrznego, doświetlanie pomieszczeń światłem naturalnym oraz, gdy pożądane, zapewnienie kontaktu wzrokowego z otoczeniem. Te niewątpliwe zalety powodują, że przeszklone przegrody zewnętrzne w postaci szklanych systemów elewacyjnych, świetlików, czy wreszcie zwykłych okien, stają się nieodzownym elementem architektury. Niemniej przegrody te mogą stać się jednocześnie źródłem problemów związanych z nadmiernymi stratami lub zyskami ciepła w pomieszczeniu, kondensacją pary wodnej lub niekomfortowym oświetleniem

W dążeniu do eliminacji powyższych problemów, technologia szklenia przechodzi w ostatnich latach dynamiczny rozwój. Niezwykła różnorodność rozwiązań przy właściwym ich doborze i zastosowaniu zewnętrznych przegród szklanych sprzyja kształtowaniu komfortowych i niskoenergetycznych budynków.

Czynnikiem napędzającym obecny rozwój technologii szklenia stosowanego w przegrodach budowlanych są stawiane mu wymagania. Szklenie powinno odpowiadać odpowiednim wymogom w takich kwestiach, jak przede wszystkim: straty i zyski ciepła, komfort wizualny (prywatność, widoczność, problemy olśnienia), kontrola słoneczna (zacienianie, wpuszczanie światła słonecznego), komfort cieplny, kontrola kondensacji pary wodnej, kontrola dostępu ultrafioletu, kontrola akustyczna, obciążenie mechaniczne, obciążenie ogniowe, efekty plastyczne (kolorystyczne, graficzne, fakturowe), oświetlenie światłem naturalnym, bilans energetyczny.

Złożoność wymogów powoduje, że „paleta” rodzaju szklenia w przegrodach budowlanych staje się coraz bardziej różnorodna. W zależności od potrzeb, można wybierać pomiędzy szkłem termoizolacyjnym, bezpiecznym, dźwiękoszczelnym, przeciwsłonecznym, ognioochronnym itd. Możliwe jest łączenie tych cech, tworząc układy warstwowe – szkło laminowane, układy wielowarstwowe – szkło zespolone, a nawet dwupowłokowe systemy elewacyjne, tworzące tzw. podwójne elewacje szklane (ang. double glazed elevations).

Jednym z ważniejszych aspektów związanych z wykorzystaniem przegród szklanych jest aspekt energetyczny. Badania wykazują, że przez odpowiednie zastosowanie przegród szklanych i właściwy dobór szklenia możliwe są w budynkach mieszkalnych oszczędności rzędu 10–50% (zależnie od projektu) niemal w każdym klimacie. W budynkach użyteczności publicznej, biurowych i przemysłowych jest to ok. 10%–40%.

Aspekt poszanowania energii nierozerwalnie wiąże się z kwestią utrzymywania komfortowych warunków mikroklimatycznych we wnętrzu budynku, m.in. warunków termicznych, co przekłada się na oszczędności związane z eksploatacją urządzeń, mających zapewniać ten komfort.

Dotyczy także środowiska świetlnego, wpływając na zmniejszenie potrzeb wykorzystywania energochłonnych systemów oświetlenia sztucznego.

Aspekt energetyczny obejmuje wreszcie zagadnienia wykorzystywania energii słonecznej, co oznacza tworzenie nie tylko domów zachowujących energię i dobrze odizolowanych od niekorzystnych warunków otoczenia, ale także czerpiących zyski z energii naturalnej, tzw. domów słonecznych.

Istotne są tu własności przegrody, w tym przede wszystkim indywidualne cechy szklenia, które określa m.in.:
. współczynnik przenikania ciepła „U” – (W/m2K),
. współczynnik przepuszczalności energii słonecznej „g” (ang. SHGC – Solar Heat Gain Coefficient) – (%),
. współczynnik przepuszczalności światła „TL” – (ang. Light Transmission) – (%).

Należy podkreślić, że nie ma rozwiązań, które stanowią rozwiązanie bezwzględnie najkorzystniejsze. Problem polega na optymalnym doborze rodzaju szklenia w zależności od indywidualnych potrzeb projektowych.

Na dobór rodzaju szklenia wpływają m.in.:
. orientacja przegrody szklanej względem stron świata,
. przeznaczenie funkcjonalne wnętrza i rodzaj procesów użytkowania,
. uwarunkowania klimatyczne.

W aspekcie energetycznym, te czynniki uzasadniają dobór szklenia dla zastosowania ich w przegrodach szklanych, warunkując ich rolę jako:
. elementów termoizolacyjnych,
. elementów przystosowanych do wykorzystywania energii słonecznej,
. elementów zacieniających.

Fot. 1. Okna o podwyższonych właściwościach termoizolacyjnych w budynku biurowym „Wagner” w Cölbe: widok zewnętrzny od zachodu (a), wnętrze (b) [Źródło: www.solarbau.de]. Schemat okna trójwarstwowego z powłoką niskoemisyjną (c) odpowiadający oknom zastosowanym w budynku

Przegrody szklane w roli elementów termoizolacyjnych
Przegrody szklane w roli termoizolacji charakteryzują się relatywnie niskim współczynnikiem przenikania ciepła „U”. Ważne jest, by współczynnik ten obliczany był dla całej przegrody wraz z konstrukcją, nie tylko dla samego szklenia.

Zawężając zagadnienie do wyłącznie szklenia, niskim współczynnikiem „U” cechują się przegrody ze szkła termoizolacyjnego. W rozwiązaniach tych kładzie się nacisk na zmniejszenie przenikania ciepła przez przewodzenie. Wzrost termoizolacyjności o ok. 50% uzyskuje się przez zdwojenie szyb.

Dla dalszej poprawy własności termoizolacyjnych, powierzchnia szklenia zostaje pokryta cienką powłoką, zazwyczaj w postaci tlenków metali, które hamują przewodzenie. Jest to tzw. szklenie niskoemisyjne (ang. low-e glazing). Powłoki te redukują transfer wypromieniowywanego ciepła z powierzchni szyb, przez blokowanie dopływu promieniowania podczerwonego.

W nowoczesnych rozwiązaniach szklenia termoizolacyjnego wprowadza się w przestrzeń międzyszybową gazy szlachetne, stanowiące dodatkową termoizolację. Są to głównie argon lub krypton. Jednocześnie jedna lub obie powierzchnie szklenia zostają pokryte powłoką niskoemisyjną. W rozwiązaniach tych można uzyskać dalszy spadek wartość współczynnika przewodzenia ciepła o ok. 50%.

Najnowsze rozwiązania stanowią układ trzech przegród szklanych ze szkleniem pokrytym powłoką niskoemisyjną. Każda z przestrzeni międzyszybowej wypełniona jest argonem lub kryptonem. Inną grupę nowoczesnego szklenia termoizolacyjnego stanowi szklenie vacuum glazing, czyli szklenie z wytworzeniem próżni w przestrzeni pomiędzy szybami.

Uzyskiwana wartości współczynnika „U” wynosząca ok. 0,3 W/m2K pozwala w tym aspekcie konkurować z pełnymi przegrodami budynku. Przegrody szklane z zastosowaniem szklenia termoizolacyjnego są szczególnie przydatne w realizacji domów niskoenergetycznych. Umożliwiają zmniejszenie strat ciepła w wyniku przewodzenia oraz zachowanie energii termicznej wewnątrz.

Mają stosunkowo wysoki współczynnik przepuszczalności światła. Jednak, wraz ze wzrostem parametrów ochrony termicznej szklenia, maleje jego zdolność do przepuszczania energii słonecznej. Z tego też powodu wykorzystanie szkła termoizolacyjnego w przegrodach budowlanych znajduje szczególne uzasadnienie, gdy dąży się do ograniczenia strat ciepła lub przegrzewania pomieszczeń, rezygnując częściowo lub całkowicie z wykorzystywania energii słonecznej w kształtowaniu warunków mikroklimatycznych.

Fot. 2. Fragment przeszklonej arkady w budynku „Solar Arcade” w Gelsenkirchen



Zasadność tę określają poniższe uwarunkowania.
. Orientacja przegrody szklanej względem stron świata
W ścianach północnych zacieniona ściana jest narażona na przemarzanie i nie wykorzystuje energii bezpośredniego promieniowania słonecznego. Szklenie termoizolacyjne o niskim współczynniku „g” może być korzystne dla elewacji zachodniej i wschodniej, gdy pomieszczenia od tej strony narażone są na przegrzewanie.
. Przeznaczenie funkcjonalne wnętrza i rodzaj procesów użytkowania
Od strony nasłonecznionej, tam, gdzie procesy użytkowe (wynikające z przeznaczenia funkcjonalnego) sprawiają, że potrzeby grzewcze są niewielkie i wymagana jest ochrona przed ciepłem słonecznym. Dotyczy to głównie pomieszczeń biurowych, produkcyjnych i użyteczności publicznej z dużym nagromadzeniem ludzi oraz urządzeń mechanicznych i sprzętu elektronicznego.
Od strony zacienionej, tam, gdzie istnieje ryzyko niedogrzania przestrzeni wewnętrznej w okresie grzewczym, np. pomieszczenia mieszkalne, struktury szklarniowe w roli bufora termicznego.
. Warunki klimatyczne
W bardzo ciepłym klimacie oraz w klimatach umiarkowanych i chłodnych pod warunkiem, że nie zakłada się pasywnego wykorzystywania energii słonecznej do ogrzewania pomieszczeń lub strategia ta jest mniej istotna, niż względy ochrony termicznej budynku.
W budynku biurowym „Wagner” w niemieckiej miejscowości Cölbe k/Marburga (fot. 1) postawiono szczególny nacisk na ochronę termiczną jego elementów budowlanych. Zastosowano wyjątkowo szczelne i silnie izolowane termicznie ściany, podłogę i dach. Dotyczy to także okien. Niewielkie okna zbudowane są ze szklenia trójwarstwowego z wypełnieniem argonowym. Uzyskano bardzo niski współczynnik przenikania ciepła, liczony dla całych okien – „U”=0,5 W/m2K.

Jest to szczególnie uzasadnione w przypadku okien umieszczonych w wydłużonej ścianie północnej, będącej konsekwencją rozciągnięcia planu budynku na osi wschód-zachód. Jednocześnie uzyskano w ten sposób relatywnie dużą powierzchnię elewacji południowej, w obrębie której umieszczono podobne okna. Zastosowanie okien (które zapewniają jednocześnie ochronę przeciwsłoneczną) od tej strony uzasadnia fakt, że przestrzeń wewnętrzna ma tu predyspozycje do przegrzewania się latem, jako że w głównej mierze została przeznaczona na biura ze znacznym nagromadzeniem sprzętu biurowego.
Dzięki szeregowi innych technik poszanowania energii, a także wykorzystaniu energii naturalnej z otoczenia, budynek cechuje się bardzo niskim zapotrzebowaniem na ciepło, nie przekraczającym 15 kWh/m2K rocznie.

Przegrody szklane przystosowane do wykorzystywania energii słonecznej
Przegrody szklane, które można uznać za szczególnie przydatne do wykorzystywania energii słonecznej należy rozpatrywać w dwóch grupach:

Przegrody szklane jako składnik pasywnego systemu grzewczego
W procesie wykorzystywania energii słonecznej przegrody szklane pełnią rolę elementów pozyskujących ciepło promieniowania słonecznego. Pozyskiwanie ciepła następuje w wyniku przedostania się krótkofalowego promieniowania słonecznego do wnętrza i konwersji w promieniowanie podczerwone.
Następuje tzw. efekt szklarniowy. Ciepło w postaci promieniowania podczerwonego (długofalowego) zostaje uwięzione we wnętrzu, gdyż w przeciwieństwie do promieniowania krótkofalowego, nie ma zdolności przenikania przez szkło.
Część wiązki promieniowania słonecznego zostaje ponadto wypromieniowana w postaci ciepła z powierzchni szyb do wnętrza.

Efektywność wykorzystania energii słonecznej w odniesieniu do przegród szklanych zależy nie tylko od stopnia ich przepuszczalności energii słonecznej, ale także cech izolacyjności termicznej, które wpływają na straty ciepła uzyskanego z nasłonecznienia.

Jako szczególnie predestynowane do tej roli należy więc uznać przegrody ze szkła, które cechuje się najwyższym spośród wszystkich rodzajów szklenia współczynnikiem przenikania energii słonecznej „g”, przy możliwie niskim współczynniku przenikalności termicznej „U”.

Najlepsze rozwiązania, ze względu na pasywne „dogrzewanie” pomieszczeń, cechują się współczynnikiem „g” rzędu 70-80%, przy współczynniku „U” nie przekraczającym 1,1 W/m2K, dając potencjalnie bardzo wysokie możliwości pasywnego wykorzystywania energii słonecznej w budynku.

Racjonalność zastosowania tego typu szklenia w zewnętrznych przegrodach budowlanych można określić następująco:
. orientacja przegrody szklanej względem stron świata:
za najkorzystniejszą w omawianym kontekście uchodzi orientacja południowa przegród lub odchylenie nie przekraczające 15o od tego kierunku. Nieco mniej korzystna jest orientacja zachodnia.
Spełnienie tych warunków daje możliwości największych zysków cieplnych z nasłonecznienia w okresie grzewczym.
. przeznaczenie funkcjonalne wnętrza i rodzaj procesów użytkowania:
szklenie o wysokim współczynniku „g” nie jest właściwe dla pomieszczeń, gdzie występuje potrzeba klimatyzacji, np. w pomieszczeniach laboratoryjnych lub produkcyjnych.
Bardzo korzystne natomiast jest jego zastosowanie w wielkoprzestrzennych nasłonecznionych strukturach przeszklonych, np. szklarniach, ogrodach zimowych w roli pasywnych kolektorów ciepła.

W każdym typie pomieszczeń, strategia pasywnego wykorzystywania energii słonecznej wymaga wprowadzenia tzw. masy termicznej umożliwiającej pochłanianie nadwyżek ciepła i oddawanie jej do otoczenia po ustaniu operacji słonecznej.
Z racji wyższego w porównaniu do szkła termoizolacyjnego współczynnika „U”, korzystne jest wprowadzanie w obręb przegród przeszklonych zewnętrznych rolet i innych podobnych elementów, które służą jako dodatkowa termoizolacja.
Wskazane jest też stosowanie zewnętrznych systemów zacieniających, by uniknąć przegrzewania latem.
. warunki klimatyczne:
omawiane szklenie jako składnik systemu pasywnego wykorzystywania energii słonecznej, znajduje najczęściej zastosowanie w budynkach położonych na terenach o dużym sezonowym nasłonecznieniu w klimacie umiarkowanym, z występowaniem długich okresów grzewczych.
Budynek biurowo-laboratoryjny „Rheinelbe Science Park” w Gelsenkirchen (Niemcy) zwany potocznie „Solar Arcade” (fot. 2) został przystosowany do pasywnego wykorzystania energii słonecznej.
Nazwa budynku pochodzi od 300-metrowej szklanej arkady (więcej: „Świat Szkła” 11/05). Przestrzeń pod szkłem wraz masywną konstrukcją stanowi pasywny układ kolektorowy, pozwalający na efektywne wykorzystanie ciepła słonecznego w okresach grzewczych. Sprzyja temu technologia szklenia arkady.
W zachodniej szklanej ścianie zewnętrznej zastosowano szklenie dwuwarstwowe, przystosowane do wykorzystania energii słonecznej. Szklenie to cechuje się współczynnikiem „g” wynoszącym aż 72%, Uzyskano także dość niski współczynnik „U”=1,3-1,5 W/m2K (wg różnych źródeł). Dla polepszenia izolacji termicznej przegrody szklanej, zastosowano zewnętrzne rolety, które służą również latem, jako elementy zapobiegające przegrzewaniu się wnętrza.

Fot. 3. Szklenie z ogniwami PV w budynku „Academy Mont-Cenis” w Herne–Sodingen: partia dachowa (a) i elewacyjna (b)


Przegrody szklane z technologią PV
Przegrody szklane ze szkła z technologią PV są przystosowane do generowania prądu z nasłonecznienia, który powstaje w wyniku tzw. przemiany fotowoltaicznej.

Przegrody szklane tworzą układ warstwowy. Zewnętrzną warstwę stanowi na ogół szkło bezpieczne. Wewnątrz umieszczona jest cienka warstwa ogniw fotowoltaicznych – elementów, w których zachodzi wspomniana konwersja. Wewnętrzna szyba, to najczęściej tradycyjne szkło izolacyjne lub o podwyższonych właściwościach termoizolacyjnych. W zależności od budowy i rozmieszczenia ogniw PV, przegrody szklane są półprzeźroczyste lub nieprzeźroczyste.
. orientacja przegrody szklanej względem stron świata:
uzasadnione ze względu na efektywność działania rozwiązania jest usytuowanie przegród od strony bezpośredniego oddziaływania promieni słonecznych – głównie południowej oraz w partii dachu, a także wschodniej i zachodniej.
. przeznaczenie funkcjonalne wnętrza i rodzaj procesów użytkowania:
z racji braku lub jedynie częściowej przeźroczystości, należy unikać stosowania omawianych przegród na poziomie wzroku użytkownika, w miejscach warunkujących pożądany kontakt wzrokowy z otoczeniem. Szklenie z ogniwami PV zmniejsza także dostępność światła dziennego lub może powodować niekorzystne światłocienie we wnętrzu. W związku z tym jego aplikacja wydaje się bardziej zasadna w ścianach zewnętrznych ograniczających przestrzenie ogólnego użytku, niż np. w pomieszczeniach pracy, wymagającej bardzo dobrych warunków oświetleniowych (np. biura).
. warunki klimatyczne:
ogniwa PV pracują efektywniej przy niskich temperaturach i wymagają chłodzenia.
Z tego względu, o ile to możliwe, korzystne jest wyeksponowanie przegród ze szkła z technologią PV na oddziaływanie wiatrów.
Przegrody ze szkła z warstwą ogniw fotowoltaicznych zastosowano na szeroką skalę w budynku użyteczności publicznej „Mont-Cenis Academy” w Herne (Niemcy) – (fot. 3). Szklenie tego typu pokrywa pasmowo część elewacji południowej oraz znaczną część dachu. W zależności od potrzeb użytkowych, ogniwa PV rozmieszczono gęściej lub rzadziej, warunkując różny stopień dostępu światła dziennego. W płaszczyźnie elewacyjnej moduły szklane z ogniwami PV użyto tak, by nie zakłócać widoku na zewnątrz.

Budynek, o szczytowej mocy instalacji wynoszącej 1MW, jest samowystarczalną elektrownia słoneczną, która okresowo dostarcza prąd elektryczny do sieci miejskiej i zasila pobliskie osiedle domów mieszkalnych.

Przegrody szklane ze szkleniem w roli materiałowych elementów zacieniających
Istnieje szereg rozwiązań szklenia, które pełni rolę elementów ograniczających dostęp promieni słonecznych do wnętrza i zwane jest szkłem przeciwsłonecznym.
Szkło przeciwsłoneczne osłabia transmisję światła i ciepła słonecznego do wnętrza.

Można je podzielić na szklenie zacieniające o stałych i zmiennych właściwościach.

Szklenie przeciwsłoneczne o stałych właściwościach
Jest to szklenie, które cechuje się niezmiennością właściwości w czasie, bez względu na warunki zewnętrzne, w tym natężenie promieniowania słonecznego.

Należy do nich szkło o podwyższonych właściwościach absorpcyjnych lub refleksyjnych, szkło zadrukowane a także szkło rozpraszające, z elementami lustrzanymi oraz holograficzne.

Szklenie absorpcyjne spełnia swą rolę dzięki domieszkom tlenków metali lub powłokom absorpcyjnym, które nadają szkleniu różną barwę i je przyciemniają. Promieniowanie słoneczne ulega absorpcji na powierzchni szklenia, a następnie wypromieniowaniu na zewnątrz.

Z kolei szkło o podwyższonych właściwościach refleksyjnych zacienia wnętrze poprzez odbijanie na zewnątrz znacznej części promieni słonecznych. Wykorzystuje się tu powłoki o dużej zdolności do odbijania światła. Szklenie nazywane jest potocznie „lustrzanym”, gdyż odbija obraz otoczenia.
Szkło zadrukowane, dzięki nieprzeźroczystemu nadrukowi, przepuszcza jedynie część promieni słonecznych, analogicznie do szkła z rozsuniętymi ogniwami PV.

Szklenie rozpraszające i z elementami lustrzanymi reprezentuje typ struktur zespolonych. Pierwsze z wymienionych składa się z dwóch szyb, między którymi umieszczona jest płyta kapilarna (z akrylowych rurek), która rozprasza przechodzące przez nią światło. Z kolei w szkleniu z elementami lustrzanymi, pomiędzy dwiema płaszczyznami szyb, umieszcza się system lameli o wysokich właściwościach refleksyjnych. Są one nachylone tak, by zimą przepuszczać promienie słoneczne do wnętrza, zaś latem odbijać je na zewnątrz.

Jeszcze bardziej wyrafinowanym rozwiązaniem jest szkło holograficzne. Szklenie to powoduje zmianę kierunku i składu spektrum promieniowania słonecznego, które pada na jego powierzchnię. Następuje załamywanie i zogniskowanie promieni słonecznych oraz selektywny rozkład jego widma w ten sposób, że promienie podczerwone (cieplne) zostają odbite na zewnątrz, a światło słoneczne w sposób rozproszony przekazane do wnętrza. Hologramy są naniesione laserem w postaci błony na powierzchnię szklenia.

Cechy szklenia zacieniającego sprawiają, że jego zalety mogą być wykorzystane tylko pod warunkiem odpowiedniego sprzężenia zewnętrznej przegrody szklanej z projektem:
. orientacja przegrody szklanej względem stron świata:
korzystne jest stosowanie tego szklenia od strony wschodniej i zachodniej, tj. ze strony, z której promienie słoneczne, przenikając głęboko do wnętrza, mogą powodować dyskomfort. Z południowej strony, ten rodzaj szklenia ogranicza efektywne wykorzystanie energii słonecznej do ogrzewania pomieszczeń, zaś od północnej może powodować niedoświetlenie wnętrza;
. przeznaczenie funkcjonalne wnętrza i rodzaj procesów użytkowania:
najbardziej uzasadnione jest stosowanie tego rodzaju szklenia w pomieszczeniach, gdzie korzystne jest rozmyte, stonowane światło naturalne, np. w halach przemysłowych, a także w muzeach, galeriach, wymagających dodatkowo światła o obniżonym natężeniu.
Dla pomieszczeń, wymagających oświetlenia o stosunkowo dużym natężeniu i wysokiej jakości, np. w pomieszczeniach biurowych, szkło zacieniające może powodować niedobór światła naturalnego, a niektóre jego rodzaje, np. szkło zadrukowane dodatkowo niekorzystne światłocienie.
Walory ujawniają się natomiast przy konieczności ograniczenia przejrzystości przegrody szklanej oraz w aspektach estetycznych.
. warunki klimatyczne:
przydatne jest szczególnie w klimatach z dużą liczbą dni słonecznych. Na terenach o dużym zachmurzeniu może powodować niedoświetlenie wnętrz.
W budynku produkcyjnym „Wilkahn Factory” w Bad Műnder (Niemcy) – (fot. 4), długie elewacje: wschodnia i zachodnia, zostały wyposażone w szklenie przeciwsłoneczne rozpraszające.

Pomiędzy dwie warstwy szklenia wprowadzono materiał kapilarny. Szkło chroni halę przed bezpośrednim przenikaniem promieni słonecznych do wnętrza i rozprasza je, powodując komfortowe równomierne oświetlenie hali. Materiał kapilarny przepuszcza ciepło słoneczne padające pod małym kątem zimą, odbijając na zewnątrz wyżej padające letnie promienie słoneczne. Szklenie nie daje możliwości wglądu do wnętrza ani kontaktu wzrokowego z otoczeniem.
Dlatego, na poziomie wzroku pracowników zastosowano pas szklenia tradycyjnego, całkowicie przejrzystego.

Fot. 4. Elewacja zachodnia budynku „Wilkahn Faktory” w Bad Műnder z zastosowaniem nieprzejrzystego szklenia przeciwsłonecznego oraz przeźroczystego „pasa” okien na poziomie wzroku użytkownika.



Szklenie przeciwsłoneczne o zmiennych właściwościach
Jest to szklenie, które zmienia właściwości (w tym wygląd) w zależności od zmian natężenia promieniowania słonecznego.

Do tego typu szklenia należą szkła fotochromatyczne, termotropowe i elektrochromatyczne.

Szkło fotochromatyczne (znane głównie z przemysłu okulistycznego) zmienia właściwości pod wpływem oddziaływania pasma ultrafioletu, w wyniku którego zachodzą reakcje fotochemiczne. Wraz ze wzrostem natężenia światła padającego na powierzchnię szklenia, zmniejsza się jego przejrzystość.

W przegrodach ze szkła termotropowego, umieszcza się żel, który zmienia właściwości przepuszczalności promieni słonecznych w zależność od temperatury powietrza zewn. (im wyższa, tym mniejsza przepuszczalność). Cecha ta, w kontekście możliwości aplikacyjnych w budownictwie, uznawana jest jednak za poważną wadę, która ogranicza możliwości kształtowania komfortowych warunków wizualnych wnętrza.

W szkleniu elektrochromatycznym, między przeźroczystymi elektrodami znajduje się elektrolit i materiał elektrochromatyczny. Stopień transmisji promieniowania regulowany jest przez przyłożone napięcie. W stanie spoczynku szkło cechuje się 70% przepuszczalnością światła, po przyłożeniu napięcia spada ona do 10%.
Szklenie przeciwsłoneczne o zmiennych właściwościach, tzw. szklenie inteligentne jest generalnie postrzegane jako interesujące rozwiązanie „jutra”.

W tej chwili jednak znajduje się w fazie prototypowej i przegrywa konkurencję z rozwiązaniami tradycyjnymi, głównie z tańszymi rozwiązaniami złożonymi z przegród szklanych i przestrzennych elementów refleksyjno-zacieniających.

Tablica 1. Rola i zasadność zastosowania szklenia w przegrodach budowlanych w zależności od jego rodzaju oraz specyfiki projektowanej budynku i warunków otoczenia [opr. aut.]
+ znaczna; +/- przeciętna; - mała/brak



Podsumowanie
Dobór szklenia dla zewnętrznych przegród budowlanych wymaga konfrontacji jego właściwości ze specyfiką projektową budynku i warunkami otoczenia.

Tabela obok (tab. 1) ujmuje syntetycznie energetyczną rolę omówionych rodzajów szklenia i ich szczególną zasadność stosowania w budynku.

Dr inż. arch. Janusz Marchwiński
Ilustracje poza wymienionymi: autor

Bibliografia:
1. Ander, G.D., Windows and Glazing; w: Whole Building Design Guide, Southern California 2005;
2. Compagno A., Intelligent Glass Facades, Basel-Boston-Berlin 1997;
3. Daniels K., The Technology of Ecological Building, Basel-Boston-Berlin 1997;
4. Herzog T., Solar Energy in Architecture and Urban Planning, Munich-New York 1996;
5. Marchwiński J., Rola pasywnych i aktywnych rozwiązań słonecznych w kształtowaniu architektury budynków biurowych i biurowo-przemysłowych, praca doktorska, Wydział Architektury Politechniki Warszawskiej, Warszawa 2005;
6. Szparkowski Z., Architektura współczesnej fabryki, Warszawa 1999;
7. Wala E., Architektoniczne kształtowanie struktur przeszklonych w aspekcie pasywnego wykorzystania energii słonecznej, praca doktorska, Wydział Architektury Politechniki Śląskiej, Gliwice 1996;
8. Materiały reklamowo-informacyjne czołowych producentów szklenia budowlanego.

patrz też:

 

- Szkło termotropowe i fotochromatyczne w budownictwie , Janusz Marchwiński, Świat Szkła 12/2007 ,

 

- Szklenie gazochromatyczne w architekturze , Janusz Marchwiński, Świat Szkła 6/2007 
 
- Arkada słoneczna budynku „Solar Fabrik” we Freiburgu , Janusz Marchwiński,  Świat Szkła 5/2007


- Interaktywne, adaptacyjne, multimedialne – elewacje przyszłości , Katarzyna Zielonko-Jung, Świat Szkła 4/2007

 

- Szklenie elektrochromatyczne w budownictwie , Janusz Marchwiński, Świat Szkła 3/2007 

 

- i-modul Fassade – przełom w regulacji mikroklimatu budynku , Marcin Brzeziński, Świat Szkła 2/2007

 

- Możliwości technologiczne szkła a poszukiwanie rozwiązań proekologicznych , Katarzyna Zielonko-Jung, Świat Szkła 2/2007

 

- Wielowarstwowe elewacje przeszklone a koncepcja przegrody interaktywnej ,  Katarzyna Zielonko-Jung, Świat Szkła 1/2007 

 

- Budynki wielkoskalarne jako struktury szklarniowe Część 2, Janusz Marchwiński, Świat Szkła 1/2007

 

- Fasady. Rozwój i nowoczesność , Tadeusz Tarczoń, Świat Szkła 1/2007

 

- Kierunki rozwoju w projektowaniu elewacji przeszklonych , Katarzyna Zielonko-Jung, Świat Szkła 12/2006 

 

- Budynki wielkoskalarne jako struktury szklarniowe cz. 1 , Janusz Marchwiński, Świat Szkła 12/2006

 

- Problem kształtowania okien słonecznych cz. 2 , Janusz Marchwiński, Świat Szkła 11/2006

 

- Problem kształtowania okien słonecznych cz. 1 , Janusz Marchwiński, Świat Szkła 10/2006

 

- Budynek Centrum Olimpijskiego w Warszawie , Janusz Marchwiński, Świat Szkła 9/2006

 

- Technologia fotowoltaiczna na dachach budynków - spojrzenie architektoniczne , Janusz Marchwiński, Świat Szkła 6/2006

 

- Kompleks biurowy RONDO-1 , Janusz Marchwiński, Świat Szkła 5/2006

 

- Energetyczna rola szklenia w zewnętrznych przegrodach budowlanych, Janusz Marchwiński, Świat Szkła 12/2005

 

- Fasadowość architektury słonecznej - na przykładach budynków biurowych , Janusz Marchwiński, Świat Szkła 11/2005 

 

- Wielofunkcyjne ściany aktywne słonecznie w architekturze. Część 2 , Janusz Marchwiński, Świat Szkła 10/2005

 

- Wielofunkcyjne ściany aktywne słonecznie w architekturze. Część 1 , Janusz Marchwiński, Świat Szkła 9/2005

 

- Przestrzeń wewnętrzna atriów przeszklonych , Janusz Marchwiński, Świat Szkła 8-8/2005

 

- Funkcja estetyczna struktur szklarniowych w architekturze. Część 2 , Janusz Marchwiński, Świat Szkła 6/2005 

 

- Funkcja estetyczna struktur szklarniowych w architekturze. Część 1 , Janusz Marchwiński, Świat Szkła 4/2005

- Aspekt użytkowy przestrzeni szklarniowych w budynkach biurowych i przemysłowych Część 2, Janusz Marchwiński, Świat Szkła 3/2005

- Aspekt użytkowy przestrzeni szklarniowych w budynkach biurowych i przemysłowych Część 1, Janusz Marchwiński, Świat Szkła 2/2005 

  

więcej informacji: Świat Szkła 12/2005

 

Czytaj także --

 

 

01 chik
01 chik