Inteligentné opláštenie budov

Referenčný objekt spoločnosti Schüco založený na systéme inteligentného opláštenia budov Schüco 2° stojí pri jazere Schlei neďaleko severonemeckého mesta Schleswig. Mestský dom so šiestimi apartmánmi je pilotným projektom s univerzálne použiteľným a nadčasovým systémom opláštenia budov, určeným prioritne pre novostavby.

Systém inteligentného opláštenia budov Schüco 2° je založený na dvoch základných energeticky aktívnych komponentoch: pohyblivých funkčných vrstvách (tepelnoizolačnej, tieniacej, fotovoltickej) a termoaktívnych stenových prvkoch. Adaptabilita jednotlivých funkčných vrstiev na vonkajšie a vnútorné prostredie vedie k maximálnej energetickej efektívnosti budovy.

Multifunkčný systém 2° plní tieto funkcie: tepelnú izoláciu, chladenie a ventiláciu s akumuláciou tepla, tienenie, zaistenie bezpečia a súkromia a produkciu energie. V nadväznosti na uvedenie systému inteligentného opláštenia budov Schüco 2° do praxe sa začala už aj sériová výroba. Detailne bol celý systém 2° predstavený verejnosti na mníchovskom veľtrhu BAU, ktorý sa konal v januári tohto roka (o systéme sme písali už aj v našom časopise v čísle 1/2011). 

Systém 2°
Označenie systému  2° vychádza z celosvetového úsilia, ktoré sa zameriava na zamedzenie globálneho otepľovania o viac ako 2 °C (tento cieľ sa stanovil na medzinárodnej konferencii o klimatických zmenách v Kodani). V prospech tohto prístupu hovoria aj známe odhady, podľa ktorých budovy spotrebovávajú viac než 40 % celosvetovo vyprodukovanej energie. Systém Schüco 2° napĺňa všetky kľúčové požiadavky týkajúce sa energetickej bilancie budov aj moderného a sofistikovaného dizajnu a aktívne prispieva k znižovaniu emisií skleníkových plynov spojených s výstavbou a prevádzkou budov, konkrétne plynu CO₂. V súlade s ustanoveniami uvedenými v nariadení o úspore energie EnEV 2009, ktoré zdôrazňujú predovšetkým spätné získavanie tepla a dobré izolačné vlastnosti fasád, bude referenčný objekt navyše schopný usporiť približne 80 % energie požadovanej na vykurovanie, chladenie či klimatizáciu.

Vývojový tím sa pri návrhu technológií systému inteligentného opláštenia budov Schüco 2° inšpiroval prírodou, lebo ona sama sa dokáže najlepšie prispôsobiť zmenám počasia a klimatickým podmienkam nielen počas dňa a noci, ale aj v rámci jednotlivých ročných období. A práve na schopnosti prispôsobiť sa meniacim sa externým a interným podmienkam bol tento priekopnícky systém založený. Systém ponúka riešenie pre každý nový komerčný aj súkromný projekt. Jednotlivé funkčné vrstvy sa naprojektujú tak, aby zodpovedali lokálnym externým aj interným podmienkam a požiadavkám konkrétneho prostredia a investora. Možnosť výberu z mnohých rozmerov, povrchov či jednotlivých mobilných vrstiev otvára dvere realizácii celého radu stavieb – od kancelárií cez rezidenčné budovy až po nové formy urbanistického bývania. Výnimkou nie je ani uplatnenie systému Schüco 2° pri kvalitatívne náročných rekonštrukciách prestížnych objektov.

Adaptabilné funkčné vrstvy
Srdce systému tvoria adaptabilné funkčné vrst­vy (tepelnoizolačná, tieniaca, fotovoltická) a termoaktívne stenové prvky.

Systém pohyblivých funkčných vrstiev je v projekte navrhnutý tak, aby vrstvy čo najlepšie odolávali externým a interným klimatickým podmienkam a splnili požiadavky užívateľa budovy.

Prvá, izolačná vrstva sa vysúva pred sklený profil v prípade zvýšenej požiadavky na tepelnú izoláciu, bezpečie a súkromie. Ak je tieniaci element otvorený, dosahuje súčiniteľ prechodu tepla U panelom systému Schüco 2° s rozmermi 2 500 × 2 500 mm hodnotu 0,60 W/(m² . K). Ak je izolačná vrstva zatvorená, respektíve aktívna, dosahuje súčiniteľ prechodu tepla U hodnoty nižšie než 0,5 W/(m² . K).

Vysokovýkonná tieniaca vrstva zasa pri teplých slnečných dňoch zaistí nižšie požiadavky na chladenie vzduchu a klimatizáciu. Navyše, hliníkové (konvexne a konkávne zaoblené) mikrožalúzie tohto panelu prepustia do interiéru dostatok difúzneho svetla, a tak zabezpečia kvalitné osvetlenie. Transparentnosť tieniacej vrstvy na úrovni 35 % zároveň poskytne dobrú priehľadnosť, takže aj keď je tieniaca vrstva zatvorená, vidieť cez ňu von. Aktivovať sa môže aj pri poveternostných podmienkach s rýchlosťou vetra dosahujúcou až 30 m/s.

Posledná, fotovoltická vrstva je založená na technológii tenkovrstvovej fotovoltiky Schüco ProSol TF, ktorá okrem možnosti vertikálnej inštalácie na všetky svetové strany (vďaka schopnosti efektívne využívať aj difúzne svetlo) prináša prirodzený vzhľad a homogénnu štruktúru. Vyprodukovaná energia sa môže následne využiť priamo v objekte alebo ju možno predať do distribučnej siete. V nadväznosti na typ použitých fasádnych elementov (otočné a výklopné alebo posuvné) umožňuje systém voliť dve až tri posuvné vrstvy (sklenú, tieniacu, izolačnú či fotovoltickú), avšak fotovoltická vrstva je predurčená viac na pevnú inštaláciu. 

Termoaktívna stena
Druhý najdôležitejší energeticky efektívny prvok systému Schüco 2° reprezentuje termoaktívna stena (termoaktívne stenové prvky). Úloha termoaktívnej steny spočíva jednak v hybridnej ventilácii so spätným získavaním tepla a nočným chladením, jednak v pasívnej ventilácii založenej na materiáloch s fázovou zmenou (materiály PCM). Integrované ventilačné zariadenie so spätným získavaním tepla znižuje požiadavky na vykurovanie a chladenie interiéru. Materiály s fázovou zmenou sú látky schopné uchovávať tepelnú energiu s využitím tzv. latentného tepla. Vďaka schopnosti týchto materiálov akumulovať teplo a zároveň ochladzovať vzduch sa znižujú nároky na dodatočnú klimatizáciu.

Riadenie
Funkčnosť jednotlivých vrstiev aj termoaktívnej steny sa riadi a kontroluje elektronicky cez centrálny kontrolný panel alebo prostredníctvom čiastkových panelov, ktoré sú nainštalované priamo pri jednotlivých elementoch. Systém umožňuje výber z niekoľkých nastaviteľných režimov prevádzky, vždy s dôrazom na naplnenie individuálnych požiadaviek užívateľa a prispôsobenie vonkajším klimatickým podmienkam.

Objekt ako výzva
Prvý referenčný objekt realizovaný s využitím modulov systému Schüco 2° sa v súčasnosti dokončuje. Objekt v príjemnom prostredí jazera Schlei na severe Nemecka v meste Schleswig bol výzvou nielen pre architektov, projektantov, stavbárov, ale aj pre spoločnosť Schüco, keďže tento pilotný projekt sa naprojektoval a začal stavať ešte pred uvedením novej technológie systému Schüco 2° do sériovej výroby. Budova mestského domu so šiestimi apartmánmi sa vďaka modulom systému 2° navrhla tak, aby čo najlepšie reflektovala nezničené prostredie a prírodné krásy pobrežia Baltského mora. Fasáda prináša čisté línie a jednoduchý dizajn vytvorený fasádnymi elementmi a funkčnými vrstvami. Jednotlivé apartmány s rozlohou 80 až 170 m² sa budú môcť pochváliť zariadením s vysokým štandardom, ponúkajúcim komfortný život. Mezonetové a duplexné jednotky s exkluzívnymi interiérmi charakterizujú priestornosť, otvorené podlažia či veľkoplošné sklenené elementy.

Adaptabilné a pohyblivé funkčné vrstvy sú tvorené sklenenou, tepelnoizolačnou a tieniacou vrstvou. Fotovoltické elementy prírodnej farby s vysokým leskom a biele panely termoaktívnej steny sú na fasáde nainštalované napevno. Kombinácie pevných a pohyblivých elementov, ktoré sú navyše rôznofarebné s rozdielnou štruktúrou, vytvárajú zaujímavý dynamický vzhľad, ktorý zapadá do prirodzeného životného prostredí pri Baltskom mori.

Energetická bilancia
Mestský rodinný dom prináša výrazné zníženie energetických požiadaviek na vykurovanie, chladenie a klimatizáciu. Pri priemernej ročnej spotrebe energie na vykurovanie 15 KWh/m² sa referenčný objekt dostáva v podstate na hodnoty pasívnych domov, tento projekt však navyše výrazne znižuje náklady na primárne spotrebovanú energiu.

Dom bude mať vďaka veľkému množstvu zasklených panelov umiestnených najmä na južnej, západnej a východnej strane dostatok prirodzeného denného svetla. Navyše, bude schopný generovať viac energie, než koľko sám spotrebuje, a to prostredníctvom nielen tenkovrstvových fotovoltických panelov umiestnených na fasáde, ale aj 36 panelov nainštalovaných na streche. Prebytok vyprodukovanej energie sa bude odvádzať do lokálnej siete. Z ekonomických aj environmentálnych dôvodov bude objekt napojený na mestský vykurovací systém. 

(sf)
Článok vznikol z podkladov spoločnosti Schüco International KG

Foto: Schüco

Článok bol uverejnený v časopise TZB HAUSTECHNIK.