Pametne Fasade. Fasada S Funkcijo

2023 Avtor: Hannah Pearcy | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2023-08-25 03:39

Fasada naj bi zaščitila notranjost stavbe in dala zgradbi obraz. Toda ali bo v prihodnosti res dovolj, da se fasadne površine uporabljajo izključno za zaščito pred vremenskimi vplivi in oblikovanjem? Ali fasada ne bi mogla prevzeti večnamenskih nalog - na primer pridobivanja električne energije ali filtriranja onesnaževal iz zraka? Napoved pametne fasade.

Avtor: Susanne Sachsenmaier-Wahl

Dieselski škandal in s tem povezane prepovedi vožnje, opuščanje premoga in vedno strožji predpisi za primarno porabo energije. Kdor je varstvo okolja zavrnil kot manjšo težavo, je lani opazil, da stvari postajajo resne. Varstvo okolja ne zadeva samo ambicioznih "zelenic", ampak vsakega od nas - vedno bolj in bolj po zakonu. Leta 2009 je na primer zvezna vlada začela veljati zakon o obnovljivi energiji (EE-WärmeG).

Namenjen naj bi širitvi obnovljivih virov energije na trgu ogrevanja in do leta 2020 povečati njihov delež ogrevanja in hlajenja v Nemčiji na 14 odstotkov. Zakon obvezuje lastnike novozgrajenih stavb, da svojo oskrbo s toploto pokrijejo z obnovljivimi viri energije. V primeru javnih zgradb to velja celo za temeljne prenove. Zakon daje lastniku stanovanja različne možnosti za izpolnitev obveznosti uporabe. Solarna energija, geotermalna energija, biomasa in okoljska toplota so dovoljeni.

Sončne plošče na fasadi

Če je izbrana sončna energija, zakon določa, da mora biti sončni kolektor najmanj 0,04 kvadratnega metra na kvadratni meter uporabne površine. Naslednji primer služi za ponazoritev tega: Za hišo z bivalnim prostorom 120 kvadratnih metrov mora biti zbiralec velikosti najmanj 4,8 kvadratnih metrov. Čeprav je ta zahteva običajno enostavna izvedba v enodružinski hiši, je izvedba v večdružinskih ali visokih stavbah precej težavna - vsaj če se za sončne kolektorje uporabljajo samo strešne površine. Ker je to v primerjavi s površino fasade majhno in je pogosto že zasedeno drugje (npr. Z gradnjo jaškov dvigal). Če bomo v teh primerih uporabili sončno energijo, je prehod na površino fasade skorajda neizogiben.

Ali imajo sončni kolektorji smiselne na fasadi? Skupno sevanje na fasadi je skozi leto bistveno manjše kot na strehi. Če pa podrobno pogledate obsevanje, boste videli, da je donos na južni fasadi pozimi še večji kot na strehi, ki je posledica spodnjega sonca. Prikladno je, da nizko ležeče sonce pade v ogrevalni sezoni - točno v času, ko se sončna toplotna energija uporablja predvsem kot podpora ogrevanju (in seveda tudi za proizvodnjo tople vode). Še en lep stranski učinek sončne fasade: sneg, ki včasih pozimi zapre strešni sistem, ni težava na navpičnih površinah.

Z ekonomskega vidika velja enako za sončno fasado kot za strešne sisteme: V skladu z Odlokom o varčevanju z energijo (EnEV) se lahko sončni dobički izravnajo glede na potrebo po primarni energiji. Kot rezultat, lahko na primer zmanjšamo debelino izolacije, kar lahko naredi življenjski prostor za stranko, zlasti v mestih, kjer je prostor omejen. In to posledično v obliki višjih najemnin ali prodanega bivalnega prostora predstavlja neposreden finančni dobiček. Solarna fasada - vsaj če je vgrajena v fasado - tudi prihrani material fasade (izolacije), kjer se nahaja sistem. Tam sončni sistem deluje tudi kot izolacija.

Vključevanje v ETICS kot cilj

Čeprav so fotonapetostni fasadni sistemi že nekaj let uspešno nameščeni, je sončna termalna fasada še vedno v povojih. Raziskava skupine DAW, ki vključuje Caparol in VHF specialist Lithodecor (VHF = prezračena zadnja prezračevana fasada), trenutno intenzivno dela na razvoju sončnih toplotnih kolektorjev za fasado. Ti elementi se tudi namestijo na podkonstrukcijo in tako, tako kot VHF fasade, sprva spadajo v območje odgovornosti gradbenika fasade. DAW pa si prizadeva za enostavno izvedbo kombinacije s fasadami ETICS. In s tem naj bi tema sončne fasade vplivala tudi na slikarja in ometa. Na koncu je treba iskati klasično kombinirano fasado, na primer ETICS z integrirano stekleno površino,primerljivo z vključevanjem fotonapetostnih modulov v ovoj stavbe (BIPV = Photovoltaic, integriran v stavbe, ali v nemško stavbno integrirano fotovoltaiko). Kot del raziskovalnega projekta je bila razvita tudi kombinacija organske fotovoltaike s toplotnoizolacijskimi kompozitnimi sistemi. Tu lahko delo skoraj v celoti opravi obrtnik, saj se moduli lahko lepijo z mineralnim ometom (tako da nobena podkonstrukcija ni potrebna), napetost pa je pod kontaktno napetostjo. Samo priključek na omrežje mora še vedno izvesti sončni tehnik ali električar. Kar se trenutno sliši kot sanje slikarja ali ometa, bi lahko kmalu postalo del njegovega posla.

Optika velikega pomena

Dr. Thomas Loewenstein, energijsko fasado za razvoj projektov pri DAW, seveda ve, da so estetske zahteve po pametni fasadi (v nasprotju s streho) zelo visoke. Na vprašanje o videzu ali naravi modulov je odgovoril: „Vsi koncepti izstopajo zaradi svoje izrazite svobode oblikovanja, ki je ključni parameter za estetsko zahtevne fasade. Velikosti in barve elementov so lahko različne v solarnih termalnih in fotovoltaičnih sistemih. Raven sijaja površin lahko prilagodimo tudi željam stranke.

Zaradi možne kombinacije z drugimi izdelki, kot je naravni kamen, je na zavese, prezračevane fasade na voljo številne različne optike. "Že razpoložljivi litofotovoltaični sistem temelji na zavesni, prezračevani fasadi (VHF) in je tako sestavljen iz podkonstrukcije, ki Izolacija in sami moduli BiPV. Podobno je s trenutno raziskanim solarnim toplotnim kolektorjem, ki je vgrajen tudi v VHF. Ni tako z organskimi fotovoltaiki na ETICS. "Organski fotovoltaiki na ETICS, ki je tudi v fazi raziskovanja, ima v osnovi navadno strukturo ETICS, le da je ojačitvena plast debelejša, da se električni povezovalni kabli lahko položijo za nivo modula," pojasnjuje dr. Thomas Loewenstein."Pri standardnem ETICS-u do ojačevalne plasti ni razlike."

Organski sončni moduli in organski fotovoltaiki so trenutno še v fazi raziskovanja. DAW trenutno pripravlja navodila za obdelavo skupaj z obrtniki, ki sodelujejo v testnih predmetih. Po koncu raziskovalne faze bi bilo potrebno usposabljanje slikarskih obrtnikov za namestitev organskih fotovoltaikov, da bi se moduli lahko pravilno namestili in povezali.

Čim bolj je zelen, tem bolje

Vse več ljudi se seli v mesta. Stavbe so vse gostejše, prav tako promet. Nasprotno pa se mestne zelene površine vse bolj zmanjšujejo. Medtem ko v mestih nastaja vse več izpušnih plinov, manjkajo rastline, da bi onesnaževalce spet filtrirali iz zraka.

Za povečanje deleža naprav za prečiščevanje zraka v mestu se zato že nekaj časa trudijo, da bi vertikalno uporabili kot zeleni prostor. Moss steno, ki je bila spomladi 2017 nameščena v Stuttgartu, si mnogi morda še vedno zapomnijo. Ko so jo razstavili po približno enem letu, vid ni bil zadovoljiv (mahovi so se rjavili), ampak tudi trezen rezultat. Učinek izboljšanja zraka skoraj ni bilo. Kljub temu zaradi tega blažilnika ni prišlo do prekinitve raziskav o mahovih stenah. Namesto tega ste se naučili napak in optimizirali sisteme.

V skupnem projektu z berlinskimi start-up Green City Solutions je Alsecco razvil modularni sistem, s katerim se mahove površine lahko integrirajo v fasade. Max Gimpel-Henning, produktni vodja Green City Solutions, je specialistični publiki na dnevu materialov Caparol novembra 2018 predstavil sistem fasad. Prepričan je, da mahovi lahko očitno izboljšajo kakovost zraka - pod pogojem, da so pogoji optimalni. V laboratorijskih testih je naravni izdelek uspel filtrirati 97 odstotkov škodljivih kristalov drobnega prahu iz zraka in mestna drevesa (glej www.greencitysolutions.de) berlinskega podjetja že uspešno ne le v večjih nemških mestih, temveč tudi v Amsterdamu, Oslu, Parizu in Londonu v uporabi - kot kombinacija mahovega zidu in klopi za park. Onesnaževala so vezana na listni površini mahu in trajno integrirana v njihovo biomaso. Zahvaljujoč veliki površini listja so mahovi očitno boljši od običajnih dreves kot drobci drobnega prahu. Vendar mahovi ne potrebujejo samo vlage, da uspevajo, potrebujejo tudi hladne temperature. Te so bile očitno previsoke za mahovo steno v Stuttgartu, ki je bila poleti usodno obrnjena proti jugu, kar je na koncu pripeljalo do izsuševanja mahu. To ne bi moglo ustaviti dobronamernega, pa tudi ne optimalno zasnovanega namakanja. Te so bile očitno previsoke za mahovo steno v Stuttgartu, ki je bila poleti usodno obrnjena proti jugu, kar je na koncu pripeljalo do izsuševanja mahu. To ne bi moglo ustaviti dobronamernega, pa tudi ne optimalno zasnovanega namakanja. Te so bile očitno previsoke za mahovo steno v Stuttgartu, ki je bila poleti usodno obrnjena proti jugu, kar je na koncu pripeljalo do izsuševanja mahu. To ne bi moglo ustaviti dobronamernega, pa tudi ne optimalno zasnovanega namakanja.

Pametna fasada

Da inovativni sistem Alsecco iz AeroCare ni enak usodi, je bil opremljen s sodobno IoT tehnologijo. S to tehnologijo se vsi podatki, ki se nanašajo na stanje in delovanje sistema, zbirajo, analizirajo in vizualizirajo. Sistem uporablja senzorje za zagotavljanje informacij o stanju rastlin in zagotavlja podatke, na primer o vlagi, temperaturi in koncentraciji finega prahu ter zagotavlja, da so mahovi vedno dovolj navlaženi. Z aktiviranjem dodatnega prezračevalnega sistema v konstrukciji je mogoče povečati pretok zraka in znova povečati učinkovitost sistema. Alina Schneider, vodja projektov za AeroCare v Alseccu, razloži posamezne komponente:„AeroCare je sestavljen iz modula s površino enega kvadratnega metra. To je okvir iz nerjavečega jekla, v katerega sta vgrajena dva ventilatorja. Nato sta v modul vstavljena dva pladnja, ki vsebujeta predhodno gojene mahove preproge, senzorje s tehnologijo IoT in filtracijsko telo za namakanje. Modul je pritrjen na steno z VHF podkonstrukcijo. Zadnje prezračevanje fasade se nato uporabi za sesanje finega zraka, ki ga onesnažuje ventilator, in ga vodi skozi mah. V stavbi je tehnologija za oskrbo in obratovanje naprave. "so senzorji s tehnologijo IoT in filtrirno telo za namakanje. Modul je pritrjen na steno z VHF podkonstrukcijo. Posledično zadnje prezračevanje fasade se nato s pomočjo ventilatorja sesa zrak, ki ga onesnažuje droben prah, in ga vodi skozi mah. V stavbi je tehnologija za oskrbo in obratovanje naprave. "so senzorji s tehnologijo IoT in filtrirno telo za namakanje. Modul je pritrjen na steno z VHF podkonstrukcijo. Zadnje prezračevanje fasade se nato uporabi za sesanje finega zraka, ki ga onesnažuje ventilator, in ga vodi skozi mah. V stavbi je tehnologija za oskrbo in obratovanje naprave."

Na prvi pogled se vam lahko zdi vtis, da sistem ni samo zapleten, ampak tudi drag zaradi stalnega napajanja z vodo in elektriko. Tudi Alina Schneider ima rešitev: "Pri priključitvi cisterne lahko uporabimo deževnico. Sistem je lahko tudi samostojen prek fotovoltaičnih sistemov. " Kabli so povezani z vtičnimi povezavami. “AeroCare je mogoče vgraditi v klasični ETICS ali v VHF fasado. Na splošno je obdelava tudi slikarka ali ometalec. Vendar bi morali obrtniki imeti ustrezno usposobljenost. Alina Schneider:»Obrtnik mora imeti znanje o vgradnji VHF fasade.« Tisti, ki tega še niso imeli, lahko to nadoknadijo. alsecco bo ponudil posebno usposabljanje za AeroCare takoj, ko bo sistem pripravljen na trg. Prvi pilotni objekti se trenutno realizirajo. Serijska proizvodnja modulov naj bi se začela jeseni 2019.

Pametna fasada: redno vzdrževanje

Alina Schneider priporoča, da ne vključite mahovih modulov na južno fasado, saj mahovi ne prenesejo neposredne sončne svetlobe. V primeru velike izpostavljenosti soncu obstaja tudi možnost senčenja mahu s prozorno, zračno prepustno in UV zaščitno tkanino. Po montaži pazite tudi na mahovo steno. "Ker gre za organski material, priporočamo, da v dveh do treh letih spremenite Moostrays na podlagi trenutnega znanja," pojasnjuje Alina Schneider. „Vendar to ni posledica zmanjšanja učinkovitosti čiščenja, temveč zaradi rasti obrata. Moss ima izjemno počasno hitrost rasti, zato je treba pladnje zamenjati po 2 do 3 letih zaradi vizualnih razlogov."Poleg tega vodja projekta opozarja na potrebo po rednem vzdrževanju:" Poleg zamenjave Moostrays je potrebno redno vzdrževanje električnih komponent, kot so senzorji, podatkovni kabli in ventilatorji. "To je edini način, da zagotovite popolno funkcionalnost mahove fasade z vsemi njenimi prednostmi. Ker mahove površine nimajo samo zvočno-absorpcijskega učinka in so izjemno učinkovit vlažilec in fin filter prahu, podpirajo tudi zimsko toplotno izolacijo in poleti nudijo znatno hlajenje. To je posledica velikega zadrževanja vlage mahov. Povečana površina izhlapevanja ustvarja opazen hladilni učinek. In končno, sistem ponuja številne nove možnosti oblikovanja. Z AeroCareom, na primer, lahko dele fasade poudarimo izjemno učinkovito. Hkrati je sistemsko rešitev mogoče kombinirati z vsemi drugimi Alsecco fasadnimi izolacijskimi sistemi in fasadnimi zavesami, zadnjimi prezračevanimi fasadami ter različnimi površinskimi materiali, kot so omet, klinker, naravni kamen in steklo.

Meso enega moškega je trpljenje drugega

Toda mah na fasadi ne sproži vedno pozitivnih reakcij. Zelene fasade v večini primerov povzročajo težave slikarju ali ometatelju, ker nekoč brezhiben omet ali barva izgubi estetiko zaradi nezaželene rasti in je pogosto vzrok za pritožbe kupcev. "Napadanje alg in gliv na fasadi je še vedno nerešena težava," pravi dr. Helge Kramberger, poslovodja Inštituta Roberta Murjahna (RMI) v Ober-Ramstadtu. V zadnjih nekaj letih so poskušali težave rešiti pod nadzorom - žal le z zmernim uspehom. Zahvaljujoč razvoju senzorja površinske vlage v RMI je dr. Kramberger dokazujejo, da ima izpostavljenost kondenzaciji na "nezaželeno zeleno pročelje" veliko večji vpliv kot dež:"Zelo majhne količine vode lahko dlje časa ohranjajo vlažno fasado." Kramberger zato rešitev vidi v čim hitrejšem odstranjevanju vode za odtaljevanje s površine fasade: "Odločilni dejavnik ni, koliko kondenzata je na površini, ampak koliko časa je tam ostaja. "Za Krambergerja je bila rešitev jasna: kondenzacijo je bilo treba znižati z višjimi površinskimi temperaturami.

Ogrevana fasada

Skupaj s svojim raziskovalnim asistentom dr. Ayman Bishara, ki je zdaj odgovoren za razvoj in implementacijo sistema, je za Kramberger razvil idejo za razvoj fasadnega ogrevanja. "Ogrevanje fasade je še vedno sanje prihodnosti," je dejal dr. Kramberger na dan materiala Caparol novembra 2018, na katerem je predstavil projekt, "a dejansko so na voljo vsi potrebni sestavni deli." Kramberger pojasni, kateri so: "Celoten sistem je sestavljen iz senzorjev, ki glede na sistem neposredno ali posredno merijo temperaturo površine. in vlaga, centralni krmilni modul, grelni sloj med zgornjim premazom in izolacijskim materialom ter električni priključki in priključki. Grelni sloj lahko v armaturo vgradimo v obliki tkanine ali nanesemo v obliki prevleke med ojačitvijo in zgornjim premazom. "Takšni grelni premazi so že na trgu za notranjo uporabo. Vsebujejo ogljikova vlakna, ki so električno prevodna. Za delovanje grelne barve je ključno, da se nanese v določeni debelini sloja. Za pravilno izvedbo bi bil tukaj potreben strokovnjak. Kramberger to tudi potrjuje: "V bistvu bo sistem deloval v nizkonapetostnem območju, tako da lahko delo opravljajo tudi usposobljeni slikarji in štukaturna podjetja in ne samo električarji." Toda dodaja: "Vendar bo to zapleten sistem,ki se lahko izvajajo le za nasvete strank in za izvajanje v tesnem sodelovanju proizvajalca in specializiranega podjetja. Za to se bodo morali obrtniki usposobiti s posebnimi tečaji za certificiranje. "Kdor želi vgraditi fasadno ogrevanje, mora biti ustrezno usposobljen. „Takoj, ko je sistem tržen, je za celotno strukturo sistema potrebno usposabljanje za certificiranje. Ti tečaji bodo predpogoj za obdelavo in namestitev fasadnega ogrevalnega sistema, «poudarja dr. Helge Kramberger.„Takoj, ko je sistem tržen, je za celotno strukturo sistema potrebno usposabljanje za certificiranje. Ti tečaji bodo predpogoj za obdelavo in namestitev fasadnega ogrevalnega sistema, «poudarja dr. Helge Kramberger.„Takoj, ko je sistem tržen, je za celotno strukturo sistema potrebno usposabljanje za certificiranje. Ti tečaji bodo predpogoj za obdelavo in namestitev fasadnega ogrevalnega sistema, «poudarja dr. Helge Kramberger.

Na vprašanje Malerblatta, ali bo fasadno ogrevanje v prihodnosti predvideno na trgu, je odgovoril: "Prvi prototipi bi bili verjetno izpostavljeni vremenskim vplivom v enem letu, prvi preskusni objekti pa bodo lahko realizirani v 2 do 3 letih." Tako ostaja zaenkrat z glasbo prihodnosti - vendar so zvoki postopno glasnejši..:

Več o dnevu materiala Caparol:

bit.ly/2InCnB5

Dr. Helge Kramberger, generalni direktor RMI

Zelo majhne

količine vode lahko dlje časa ohranijo fasado vlažno.

Dr. Thomas Loewenstein, fasada za razvoj projektov na DAW

Velikosti

in barve

elementov se lahko spreminja v obeh solarne in fotovoltaičnih sistemov

Alina Schneider, vodja projektov za Aero Care pri alseccu

Procesor mora imeti znanje o vgradnji

VHF fasade