ÚzemnéPlány.sk

Autor

Ing. arch. Eva Vojteková, PhD.

Zdroj

Vydavateľstvo Eurostav

Zobrazení

33055

Dátum vydania

27. 07. 2009

Kategórie článku

• Architektúra

Súvisiace články

• Sklo v súčasných fasádach administratívnych budov
• Zelené fasády budov
• Trendy v tvorbe obvodových stien budov
• Inovácie betónu z pohľadu aplikácie na fasády
• Sklobetón v súčasnej architektúre
• Knižnica v zlatej veži, Nemecko
• Nová výstavba v kolínskom prístave
• Gwanggyo Power Center – cestovanie v čase skutočnosťou
• Investičný development vs. udržateľný urbanizmus v praxi
• Ľahké transparentné obvodové plášte
• Fasády výškových budov

Hodnotenie článku

Článok sa mi páči / nepáči

38%

Celkový počet hlasov: 1525

Súčasné dvojité transparentné fasády

Dvojité transparentné fasády s pevným zasklením vonkajšieho plášťa fungujú ako tepelný nárazník, ktorý v zime znižuje tepelné straty a umožňuje pasívne využívanie slnečnej energie, pokým v lete je pomocou otvorov zabezpečené odvedenie teplého vzduchu z medzipriestoru, čím sa zabraňuje prehrievaniu interiérov. Protipólom jednoduchého predsadenia skleného plášťa je realizácia vonkajšieho obalu, ktorý dynamicky reaguje na meniace sa podmienky prostredia.

Výhody dvojitých transparentných fasád

Dvojité transparentné fasády nachádzajú v súčasnej architektúre uplatnenie najmä v administratívnych budovách aj napriek komplikovanej realizácii a vysokej cene. V zásade dvojité transparentné fasády umožňujú bezproblémovo integrovať efektívne tieniace systémy a poskytujú ich ochranu pred vetrom.

Okrem toho znižujú účinky vetra na vnútornú časť fasády a zvyšujú tepelnoizolačné vlastnosti vnútorného plášťa. Spotreba energie na mechanické vetranie a chladenie môže byť redukovaná v dôsledku prirodzeného vetrania otvormi počas väčšej časti roka, v noci prúdenie vzduchu funguje ako pasívna klimatizácia na vychladenie akumulačných hmôt v budove. V územiach s veľkým dopravným zaťažením vytvárajú akustickú bariéru pre vnútorné priestory.

Priestorové typy dvojitých transparentných fasád

Na základe konštrukčného a stavebno- fyzikálneho riešenia využíva súčasná architektúra rôzne typy dvojitých transparentných fasád. Podľa usporiadania miedzipriestoru a jeho členenia môžu byť dvojité transparentné fasády kazetové, komínové alebo celoplošné.

Kazetové dvojité transparentné fasády sa skladajú z ucelených uzatvorených elementov, ktoré sú vertikálne a horizontálne uzatvorené, čo umožňuje odvetranie medzipriestoru v každom elemente samostatne. Podkladom je kazetové dvojité okno, ktoré spĺňa najkomplexnejšie požiadavky na riešenie dvojitých transparentných fasád. Zamedzuje šíreniu hluku a dymu medzi jednotlivými poschodiami a susediacimi priestormi. V súčasnosti sa z konštrukčného hľadiska realizujú ako modulové, resp. elementové fasády, kde jednotlivé elementy sa montujú kompletné a zasklené. Sú vhodné na opláštenie výškových budov.

Komínové dvojité transparentné fasády majú medzipriestor horizontálne uzatvorený na každom poschodí a každom druhom poli. Vedľa uzatvorených polí je vertikálne situovaná šachta na odvod vzduchu, ktoré prebieha po celej výške budovy. Otváravé okná sú len v uzavretých poliach plášťa, v priestore šachty sú okná vnútorného plášťa neotváravé. Odvetrávanie vzduchu z jednotlivých polí sa uskutočňuje v hornej časti smerom do susediacich šácht. Tento typ je vhodný pre nižšie budovy.

Celoplošné dvojité transparentné fasády umožňujú prúdenie vzduchu v medzipriestore, ktorý je priebežne otvorený po celej výške steny. Prívod vzduchu je v spodnej časti a odvod v hornej časti plášťa. Tento typ zabezpečuje veľmi dobrú ochranu proti hluku, nie je však vhodný pre výškové budovy, pretože v horných podlažiach dochádza k nadmernému prehrievaniu medzipriestoru [3].

Aktívna a pasívna dvojitá transparentná fasáda

Dvojité transparentné fasády môžu byť realizované ako aktívne alebo pasívne systémy. Pasívny systém predpokladá fungovanie fasády a jej dynamické reagovanie na zmenu vonkajších a vnútorných podmienok ako celku na základe zvolenej koncepcie, správneho dimenzovania a konštrukčného vyhotovenia. Z technického hľadiska pasívne systémy neposkytujú dosahovanie optimálnych riešení vo všetkých požadovaných parametroch, ale iba dosahovanie dobrých kompromisných riešení. Pri pasívnych systémoch sa dosahujú pozitívne výsledky z hľadiska energetickej bilancie budovy.

Alternatívou k pasívnym systémom sú aktívne systémy dvojitých transparentných fasád, ktoré predpokladajú prídavné technické zariadenia. Na základe využívania technických zariadení, ktoré spotrebovávajú energiu sú aktívne systémy nevýhodné z finančného hľadiska. V súčasnosti sú pasívne systémy preferované, pričom sa v niektorých prípadoch v projektovej fáze vopred uvažuje s možnosťou využívania aj prídavných technických zariadení počas extrémnych vonkajších podmienok [1].

– Dvojité fasády s aktívnym vetracím systémom

Medzipriestor dvojitých transparentných fasád s aktívnym vetracím systémom je napojený na vzduchotechnické zariadenia, ktoré sa inštalujú v konštrukcii podhľadu, alebo v konštrukcii zdvojenej podlahy. V medzipriestore fasády sa nachádzajú zariadenia na ochranu pred slnečným žiarením, ktoré sú chránené pred poveternostnými vplyvmi pevným zasklením vonkajšieho plášťa. V zásade pri aktívnych vetracích systémoch, môžu nastať dva princípy vedenia vzduchu v medzipriestore fasády:

1. vzduch prúdi zdola nahor v medzipriestore fasády, vchádza z interiéru do medzipriestoru cez vetracie štrbiny pod otváravým krídlom a nad oknom je znovu nasávaný do interiéru v úrovni podhľadu,

2. vzduch prúdi zhora nadol v medzipriestore fasády – vzduch z priestoru je vedený cez potrubia v zavesenom podhľade do medzipriestoru fasády a je v oblasti podlahy nasávaný do interiéru.

V lete je teplo vzniknuté zo slnečného žiarenia odvedené z medzipriestoru fasády do vnútornej časti budovy, čo spôsobuje značné náklady na chladenie. Vetracie systémy umožňujú preskupenie energie v rámci budovy, pri celozasklenej fasáde môže byť oteplený vzduch zo slnečnej strany odvedený na neoslnenú stranu [2].

– Dvojité fasády ako predsadený tepelný nárazník

Dvojité fasády s medzipriestorom, ktorý funguje ako tepelný nárazník, majú vnútorný plášť s neotváravými oknami. Medzipriestor v takýchto prípadoch pôsobí ako uzavretý tepelne chránený obal, ktorý v zimných mesiacoch redukuje straty prestupu tepla konštrukciou vnútorného plášťa. Vonkajší plášť preberá úlohu vzduchového vetracieho ochranného obalu ako pri studených fasádach.

V zime dvojitá fasáda spôsobuje zvýšenie teploty vzduchu a povrchových plôch v medzipriestore a tým redukciu tepelných strát na vnútornom plášti. Nevýhodou dvojitých fasád s tepelným nárazníkom je nadmerné prehriatie medzipriestoru v úrovni vyšších podlaží, k čomu dochádza najmä pri výškových budovách. Výmena vzduchu vo vnútorných priestoroch je v týchto prípadoch zabezpečená núteným vetraním a klimatizačnými zariadeniami.

– Dvojité fasády s otváravým vnútorným aj vonkajším plášťom

Dvojité fasády s otváravým vnútorným aj vonkajším plášťom dávajú možnosť prirodzene vetrať vnútorné priestory aj vo výškových administratívnych budovách. Na rozdiel od prvých dvoch spomínaných systémov nevyžadujú celoročné využívania vzduchotechnických a klimatizačných zariadení. Počas prechodných období a pri priaznivých poveternostných podmienkach je otvorenie okien najlepším riešením, ak je kvalita vonkajšieho vzduchu vyhovujúca.

Prirodzené vetranie je závislé od tlakových podmienok vonkajšej fasády, priečnych profilov vonkajšej fasády a medzipriestoru a podmienok prúdenia v tomto priestore. Výmena vzduchu medzi vnútorným priestorom a medzipriestorom je ovplyvnená rozdielmi tlaku v medzipriestore a v interiéri, čo zodpovedá rozdielu teplôt medzi vnútorným priestorom a medzipriestorom. Prúdenie vzduchu je spôsobené zvýšenou teplotou vo vnútornom priestore.

Taktiež dochádza k priečnemu vetraniu a vetraniu medzi podlažiami a oslnenými a neoslnenými fasádami objektov. Efektívnosť spočíva v prirodzenom vetraní priestorov cez medzipriestor dvojplášťovej fasády.

Ďalšou prednosťou je prirodzené vetranie počas dlhého časového obdobia, kedy je redukovaná spotreba energie pre mechanické vetranie a chladenie a regulácia vetrania samotnými užívateľmi priestorov. V lete je možné, cez usporiadanie vetracích krídel vnútornej fasády, zabezpečiť efektívne pasívne nočné chladenie akumulačných hmôt, vedúce k zníženiu spotreby energie na chladenie.

V poslednom období sa dvojité fasády s otváravým vonkajším aj vnútorným plášťom realizujú ako elementové fasády na výšku jedného podlažia, kde modulové členenie fasády zodpovedá členeniu vnútorných kancelárskych priestorov, pričom nedochádza k prúdeniu vzduchu medzi jednotlivými elementami. Regulovanie vetrania jednotlivých kancelárskych priestorov je závislé od požiadaviek užívateľov.

– Dynamické dvojité fasády

Ako dynamické dvojité fasády bývajú označované fasády, ktoré majú otváravý vnútorný aj vonkajší plášť, tvorený horizontálnymi sklenými lamelami. Uhol sklonu lamiel je možné regulovať až do zvislej polohy, kedy vytvárajú uzavretý vonkajší plášť. Sklené lamely môžu sledovať slnečné svetlo v závislosti od vonkajších svetelných podmienok. V zimnom období sú lamely uzatvorené. Počas slnečných dní sa vzduch v medzipriestore ohrieva a vytvára tepelnoizolačnú vrstvu, ktorá znižuje tepelné straty. V letných a prechodných obdobiach je potrebné lamely natáčať tak, aby sa zabezpečilo intenzívnejšie prevetrávanie. Aktívne zúžitkovanie slnečnej energie je možné aj použitím sklených alebo iných lamiel, do ktorých sú integrované fotovoltické články, ktoré okrem funkcie tienenia dodávajú elektrickú energiu do objektov.

Záver

Prínosy súčasných dvojitých transparentných fasád spočívajú v možnosti prirodzeného vetrania vnútorných priestorov aj vo výškových budovách, v situovaní prvkov ochrany proti priamemu slnečnému žiareniu do medzipriestoru fasády, v zabezpečení zvýšenej ochrany proti vonkajšiemu hluku a v znižovaní tepelných strát v zimnom období. Pre zlepšenie vlastností fasád sa v súčasnosti využívajú pasívne aj aktívne solárne systémy. Priame využitie solárnej energie prostredníctvom fasád sa uskutočňuje integrovaním fotovoltických systémov do tieniacich zariadení. V oblasti tienenia sa kombinujú nové druhy protislnečných skiel so špeciálnymi úpravami (fóliami, s pevnými lamelami, aktívnymi žalúziami, sieťotlačou a pod.). Cieľom pri novodobých fasádach je dosiahnutie optimalizácie synergického efektu energetickej a svetelnej účinnosti, čím dochádza ku komplexnejším riešeniam fasád spolu s prvkami doplnkovej tieniacej techniky. Fasádne systémy budov sú jednou z najrýchlejšie sa rozvíjajúcich oblastí v stavebníctve. Jednotlivé fasádne systémy sa navzájom kombinujú v snahe priblížiť sa k optimalizovanému riešeniu inteligentnej fasády inteligentnej budovy.

Autor: Ing. arch. Eva Vojteková, FA STU v Bratislave
Recenzent: Doc. Ing. Ján Ilkovič, PhD., FA STU v Bratislave