warsztat architekta
20
słońca, w nocy sztuczne światło. Zastosowano tu panele o gru-
bości 80 mm i rozmiarach do 360 x 230 cm, co odpowiada
wymiarom poszczególnych przegród pawilonu.
Szkło inteligentne
Szklane fasady osłonowe to jeden z dominujących trendów
we współczesnej architekturze, w niektórych obiektach jest on
wręcz praktycznie podstawowym rozwiązaniem, jak np. w biu-
rowcach. Jednak szkło bywa problematyczne, wiąże się z nim
brak prywatności w transparentnych wnętrzach czy znaczące
przegrzewanie budynków, co wymusza stosowanie klimatyzacji.
Odpowiedzią na te problemy ma być szkło inteligentne, które
może zmieniać swoją przezierność, chroniąc przed słońcem lub
spojrzeniami innych ludzi.
Na rynku są obecnie najbardziej popularne dwa rozwiązania.
Jednym z nich jest szklenie elektrochromatyczne, które „ciemnieje”
przy większym nasłonecznieniu, by przepuszczać mniej promieni
słonecznych. Szacuje się, że takie szklenie, ze względu na kontrolę
dostępu światła i energii cieplnej, może zmniejszać zużycie energii
elektrycznej na klimatyzację do 30%. Szkło elektrochromatyczne
jest jednym z najbardziej zaawansowanych i złożonych spośród
wszystkich technologii szkła. Wymaga ona użycia na powłoce tafli
materiałów, które zmieniają swoje właściwości na skutek działania
pola elektrycznego. To ich zdolność do pozyskiwania i oddawania
jonów decyduje o przepuszczalności światła.
Szkło elektrochromatyczne składa się z zewnętrznych tafli szklenia
(lub przeziernego tworzywa sztucznego), pomiędzy którymi
umieszczone są: powłoka magazynująca jony (elektroda bierna),
elektrolit (materiał zapewniający przepływ jonów) oraz materiał
elektrochromatyczny (elektroda aktywna). Reakcja chemiczna
zachodzi na skutek przyłożonego napięcia, następuje wówczas
przepływ jonów. Ich odpływ z powłoki aktywnej do magazynują-
cej powoduje ściemnienie tej pierwszej. Gdy odwróci się kierunek
pola elektrycznego, jony wracają do powłoki aktywnej, dzięki
czemu staje się ona ponownie przejrzysta.
Żadna moc nie jest potrzebna do utrzymania okien elektrochro-
matycznych w ich jasnym lub ciemnym stanie, przyłożenie napię-
cia jest wymagane jedynie podczas procesu przepływu jonów
(zwykle stosuje się jony litu – z brakującymi elektronami).
Szklenie elektrochromatyczne jest rozwijane od lat 80. XX wieku,
pierwsi używali go Japończycy. Coraz doskonalsze technologie
tego typu szkła powodują, że zaczyna być ono stosowane na
większą skalę – zwykle w obiektach publicznych narażonych na
zbyt dużą ilość promieni słonecznych.
Jednym z większych producentów szkła elektrochromatycz-
nego jest Saint-Gobain, który ma w swojej ofercie Sage Glass.
Produkuje się je w procesie nanotechnologii. Powłoki elektro-
chromatyczne z jonów litu są nakładane za pomocą rozpylania
jonowego, a warstwa powłoki na szkle jest mniejsza niż 0,02
grubości ludzkiego włosa. Ten sposób produkcji jest stosunkowo
tani i pozwala na wytworzenie tafli o różnym kształcie.
Sage Glass zastosowano na dużą skalę w rozbudowie The Frost
School – uczelni muzycznej Uniwersytetu Miami, uważanej za
jedną z 20 najlepszych szkół muzycznych na świecie. Projektanci
z HOK do istniejącego historycznego obiektu dobudowali dwa
nowe skrzydła. Ich elewacje to betonowe białe ramy z trój-
kątnymi polami szklenia elektrochromatycznego. Budynek ma
certyfikat LEED Platinum, w sumie zużywa o 37% mniej energii
niż podobne obiekty. Znaczący wpływ na energooszczędność
szkoły ma zastosowane szklenie Sage Glass. Dynamicznie
reagujące szkło przyciemnia się lub rozjaśnia w zależności od
ilości promieni słonecznych, kontrolując dopływ światła i ciepła
do wnętrza budynku. Zarazem przyciemniające szkło zapewnia
stały widok z pomieszczeń na zewnątrz – nawet w fazie maksy-
malnego ściemnienia zapewnia wystarczającą transparentność.
Inną technologią inteligentnego szkła jest SPD lub technika
PDLCD – są one zwykle stosowane do szklanych przegród,
które chce się przesłonić, by zapewnić większą intymność.
W tych systemach szkło matowieje i nie jest już przezierne. Tego
typu technologie wykorzystuje się np. w salach konferencyjnych
albo gabinetach stomatologicznych czy siłowniach.
SPD – zwana technologią zawiesiny cząsteczek (z ang.
Suspended
Particle Devices
) – polega na zastosowaniu specjalnej cienkiej folii,
która została umieszczona pomiędzy taflami szkła. Zawieszone
w niej cząsteczki mają tendencję do przypadkowego ułożenia,
a przez to absorbują światło – tafla jest mleczna i nie w pełni
transparentna. Szkło zmienia więc swój charakter w zależności
od przyłożonego napięcia, które uruchamia ręczny włącznik (lub
pilot), ewentualnie w sposób automatyczny po sygnale dostar-
czonym z czujnika.
Druga technika, zwana PDLCD, oznacza dyspersję ciekłych
kryształów (z ang.
Polimer Dispersed Liquid Crystal Devices
). Od
poprzedniej różni się rodzajem zastosowanej folii. Podczas zmiany
stanu polimeru z cieczy w postaci substancji stałej, ciekłe kryształy
wydzielają się z polimeru i w formie kropel pozostają zawieszo-
ne w jego masie. W skład pakietu szyby wchodzą jeszcze folie
z naniesioną cienką warstwą przezroczystego materiału prze-
wodzącego, spajające całość w procesie laminowania. W stanie
17.
Fasada The Frost School, na
której zastosowano szkło elektrochro-
matyczne Sage Glass, fot. HOK
17
abc specjalisty
skóra, która żyje
