58
abc specjalisty
warsztat architekta
inteligentne fasady
Wzrost świadomości ekologicznej społeczeństw, po części
stymulowany przez oddolne ruchy proekologiczne, spowodo-
wał, że obecnie dochodzi do wyraźnej zmiany paradygmatów
dotyczących budownictwa. Poza bardzo istotnym zagadnieniem,
jakim jest energooszczędność, baczną uwagę zwraca się także
na zastosowane materiały i ich pochodzenie. Budynki i tworzą-
ce je wyroby ocenia się z perspektywy tzw. cyklu całego życia
LCA (z ang.
Life Cycle Assessment
) oraz tzw. śladu węglowego
(z ang.
carbon footprint
). Bierze się pod uwagę nie tylko energię,
jaka zostanie zużyta przez budynek w czasie jego eksploatacji,
ale również tę, która służy do produkcji, transportu i później-
szego przetworzenia materiałów składających się na budynek.
Analogicznie szacuje się bilans emisji CO
2
. Taka ocena stawia
wiele z obecnie stosowanych materiałów w zupełnie innym
świetle. Przykładowo, szkło i aluminium (podstawowe budulce
inteligentnych fasad) są jednymi z bardziej energochłonnych
materiałów na etapie produkcji, to samo – choć w mniejszym
stopniu – dotyczy innych metali i cementu. Według tej oceny –
w rachunku ciągnionym – ich bilans środowiskowy wcale nie
musi być dodatni, ponieważ ich recykling także powoduje wiele
problemów. Gdyby wziąć pod uwagę postulowane kierunki
rozwoju, to na czoło wysuwają się biomateriały, drewno i jego
technologicznie zaawansowane pochodne. W Europie – jako
materiał konstrukcyjny dla budynków mieszkalnych i biuro-
wych – stopniowo dopuszcza się drewno klejone warstwowo
CLT (z ang.
Cross Laminated Timber
). Nowe technologie
pozwalają na takie jego przygotowanie, aby mogło uzyskać trwa-
łość innych materiałów elewacyjnych (np. poprzez modyfikacje
termiczne). Być może inteligentne, energooszczędne i odna-
wialne fasady przyszłości będą manifestować swoje zaawan-
sowanie technologiczne przez wykorzystanie biomateriałów
i elementów, które mogą być poddane recyklingowi.
Szklana pogoda
Istotne zmiany w paradygmatach projektowania, w sposo-
bie podejścia do produkcji energii, a także w ocenie stoso-
wanych materiałów budowlanych w ciągu nadchodzących
kilku lat w istotny sposób wpłyną na rynek szklanych fasad.
Energochłonne i szkodliwe technologie będą zastępowane
przez nowe, bezodpadowe i bezpieczne dla środowiska.
Zmiana ta zostanie wywołana zarówno odgórnymi uregulowa-
niami prawnymi, jak i przez wywieranie oddolnej presji przez
coraz bardziej świadomych użytkowników. Fasady inteligentne
niewątpliwe wkrótce wejdą w nową fazę rozwoju.
określone rodzaje parafin są zdolne do gromadzenia ciepła
w dzień (topnienie – stan stały przechodzi w ciekły), a następnie
do oddawania go w nocy (krzepnięcie – stan ciekły przechodzi
w stały). Rozwiązania te są już wykorzystywane w skali prototy-
powej, wątpliwości wiążą się jednak z dużą gęstością obciążenia
ogniowego. Parafiny w kapsułkach (z ang.
encapsulated PCM
)
stosuje się także np. jako domieszka do betonów posadzko-
wych, gdyż poprawiają ich zdolności akumulacyjne.
Wyraźnym krokiem w kierunku autonomizacji pracy fasad
są rozwiązania, w których dąży się do zastąpienia syste-
mów centralnie sterowanych tzw. rozproszonymi. Wymaga
to zmiany koncepcji energetycznej całego budynku. Biurowiec
Capricorn House w Düsseldorfie (proj. Gatermann + Schossig,
2008 – fot. 6) jest przykładem praktycznej jej realizacji. Nie ma
scentralizowanego systemu klimatyzacyjnego, a cała wymiana
powietrza odbywa się przez fasadę. Każdy jej moduł wyposa-
żono w zredukowany gabarytowo wymiennik cieplny, którego
zadaniem jest podgrzanie lub schłodzenie powietrza napły-
wającego z zewnątrz. Jeden moduł fasady obsługuje jedno
przylegające do niego pomieszczenie. Pozwala to na znaczną
redukcję zużycia energii, ponieważ ogrzewane/klimatyzowane
są wyłącznie pomieszczenia aktualnie znajdujące się w użytku.
System fasadowy Capricorn House jest jak dotąd najbliższy idei
fasady zaprezentowanej przez M. Daviesa. W jednym segmen-
cie zawarte są autonomiczne urządzenia służące regulacji światła
dziennego, mikroklimatu (naturalna i mechaniczna wentylacja)
oraz oświetlenia sztucznego. Dostrzega się również tendencję
nie tylko do autonomizacji sterowania fasadą, lecz także do
uzyskania samowystarczalności energetycznej, zarówno jej,
jak i całego budynku. W Capricorn House energia do pracy
fasady pochodziła z zewnątrz (prąd, chłód i ciepło). Obecnie
systemy pozyskiwania energii cieplnej i elektrycznej stają się inte-
gralną częścią projektowanych współcześnie fasad. Prototypy
wykraczają dalece poza zwyczajowe stosowanie kolektorów
i ogniw fotowoltaicznych (skądinąd bardzo interesujący system
pneumatycznych przegubów został skonstruowany do fasady
w Zurychu – Adaptive Solar Facade, powstający od 2011 roku).
W Hamburgu w 2014 roku wzniesiono budynek BIQ (proj.
SPLITTERWERK, 2013 – fot. 7 i fot. 8), gdzie elemen-
tem energotwórczym jest biomasa pochodząca ze wzrostu
alg. Bioreaktor, w którym krąży specjalny odżywczy roztwór,
zamontowano na południowej fasadzie budynku. Światło sło-
neczne stymuluje wzrost glonów i powoduje zwiększenie ich
masy, stanowiącej nośnik energii.
4. E. Lee, S. Selkowitz, „High per-
formance building facade solutions:
final project report”, California Energy
Commission. Energy Research and
Development Division & Lawrence
Berkeley National Laboratory, 2009.
Literatura
1. M. Brzezicki, „Przezroczystość
w architekturze. Najnowsze szklane
nurty”, „Builder” 21(10)/2017.
2. M. Davies, „A Wall for All
Seasons”, „RIBAJ” 88(2)/1981.
3. B. Kolarevic, V. Parlac, „Building
dynamics: exploring architecture of
change”, 2015.
