Blog

Išmanieji fasadai: nuo stiklinių iki energiją gaminančių ir orą valančių sienų

Išmanieji fasadai

Griežtėjant pastatų energinio naudingumo koeficientą nustatantiems reikalavimams, architektai priversti pasitelkti dar daugiau išmonės, ieškoti statybos inžinierių pagalbos, į projektus įtraukti naujausius technologijų laimėjimus. Apie išmaniuosius namus, kurių vos ne visos komunikacijos valdomos elektronika, išnaudojama technologijų pažanga ir atsinaujinantys ištekliai, tenka girdėti gana daug. Tačiau vidinėmis namo komunikacijomis neapsiribojama. Ieškant vis racionalesnių sprendimų, jau nebepakanka tinkamai apšildyti sienas, orientuoti langus, ant stogo įrengti vėjo generatorius ar saulės baterijas. Dairantis po pasaulio architektų dirbtuves ir vėl maloniai nustebina itin išmanūs sprendimai, priimami projektuojant pačias sienas, pastatų fasadus.

Pasyvūs išmanieji fasadai

Jau ne vienerius metus architektai savo pokalbiuose vis dažniau linksniuoja naują sąvoką – išmanieji fasadai. Natūraliai kyla klausimas, tiksliau, daugybė klausimų – ką gi galime laikyti išmaniuoju fasadu?

Kalbant iš techninės pusės, išmaniojo fasado, t. y. pastato apvalkalo, gebančio prisitaikyti prie aplinkos sąlygų, pradžia būtų galima laikyti patį pirmąjį žmonijos istorijoje langą. Tačiau šiuolaikinio išmaniojo fasado idėja buvo pradėta vystyti tik pasiekus pažangą chemijos ir medžiagų mokslo srityse. O per pastaruosius šešerius–septynerius metus jis vis dažniau tampa centrine architektūros projektų tema.

Įdomiausia tai, kad „išmanus“ – nebūtinai reiškia tai, kad turi būti panaudotos kažkokios aktyviai veikiančios technologijos, kurioms reikalingi papildomi energijos šaltiniai. Neretai architektai ieško ir siūlo pasyvius sprendimus, kurie padeda išspręsti erdvės, apšvietimo klausimus, o dažnai padeda reguliuoti ar taupyti pastato energinius išteklius.

Grįžtant prie paties pirmojo išmaniojo fasado sprendimo – lango, regis, tai visai ne toks ir atgyvenęs reikalas. Langus, ypač vitrininius, kartais pakeičiančius net ir visą namo sieną, architektai ir toliau sėkmingai pritaiko savo darbuose. Ypač tai pasiteisina pasyvių namų projektuose, tinkamai orientuojant langus ir taip užtikrinant papildomą šilumos, dienos šviesos šaltinį.

Tačiau štai susilankstančios langų sistemos pristato dar kitos rūšies langus. Tai lyg savotiškos sustumiamosios durys, tačiau horizontalios, todėl išvengiama šoninių smūgių, o siena paverčiama pusiau atvira terasa. Šios sistemos puikiai tinka kavinėms, šiltuoju metų laiku leidžia padidinti jų erdves.

Panaši technologija naudojama ne tik patiems langams, bet ir stiklinių fasadų apsauginėms sienoms – tai papildoma pastato širma, apsauganti nuo vėjo, kaitrių saulės spindulių, bet ne nuo supančios panoramos. Australijos kompanija „Smartech“ jau ne viename žalių pastatų projekte sėkmingai pritaikė „Smart-Folding“ sistemą – medžio ar perforuoto aliuminio širmą, kuriai sulenkti pakanka spustelėti vieną mygtuką.

„Smart-Folding“ sistema.

„Smart-Folding“ sistema.

Kitas australų Melburne veikiantis architektų biuras „Sean Godsell Architects“ padengė Karališkojo Melburno technologijų instituto dizaino mokyklą tūkstančiais smulkių, grūdintojo matinio stiklo diskų, kurių kiekvienas pritvirtintas prie centrinio strypo. Pastato viduje keičiantis drėgmei ir temperatūros santykiui, šie strypai automatiškai sukasi, taip palengvindami (ar sustabdydami) oro srautą per fasadą. Paprastas, tačiau išmanus sprendimas.

USC architektūros mokyklos (prie Pietų Kalifornijos universiteto, JAV) architektūros profesorė Doris Kim Sung taip pat ieško nestandartinių sprendimų. Jos tyrimų objektas – biomimikrija, arba kaip architektūra gali imituoti žmogaus kūną. „Blook“ – novatoriškas, šilumą atspindintis metalinis tentas, pagamintas iš 14 tūkst. termobimetalo plokštelių – valcuoto metalo, sudaryto iš dviejų skirtingų metalų sluoksnių, kurių kiekvienas turi savo šilumos plėtimosi koeficientą. Tai reiškia, kad kiekviena pusė skirtingai reaguoja į saulės spindulius, nevienodu greičiu plečiasi ir susitraukia. Taip tarp dviejų paviršių sukeliama įtampa ir galiausiai pasiekiamas susiraitymo efektas. Taigi, kai paviršius įkaista, plonos tento plokštelės susiraito, įleisdamos daugiau oro į dengiamą erdvę, o kai atvėsta, vėl užsidaro.

Energiją gaminantys fasadai iš dumblių

Prieš ketvertą metų Vokietijoje atidengta 655 kvadratinių metrų siena buvo suprojektuota po bendro, trejus metus trukusio bendradarbiavimo tarp austrų architektų iš „Splitterwerk Architects“ bei tarptautinės architektūros ir projektavimo bendrovės „Arup“. Ryškus ir gyvas šios sienos šarvas nėra vien estetinis pastato elementas – jis tonuotas milijonais mikroskopinių dumblių, kurie maitinami maistinėmis medžiagomis ir deguonimi, siekiant paskatinti biomasės augimą. Veikiamos tiesioginės saulės, sparčiai augančios mažos ląstelės galiausiai šildo vandenį, o šią šilumą surenka sistema ir panaudoja pastato poreikiams.

„Tai yra šios technologijos bandymas, tačiau taip pat tai didžiulis žingsnis į priekį, – teigė „Arup“ kompanijos Europos mokslinių tyrimų vadovas Janas Wurmas. – Jei galime įrodyti, kad biofasadai iš mikrodumblių gali tapti realiu nauju tvarios energijos gamybos šaltiniu, mes galime pakeisti miesto aplinką.“

„Kvėpuojantys“ fasadai

„Al Bahar Towers“.

„Al Bahar Towers“.

Įsibėgėjusi stiklo manija architektūroje neaplenkė ir Abu Dabio. Šioje dykumų klimato zonoje stiklas, švelniai tariant, ne pati tinkamiausia medžiaga. Tad projektuojant 145 metrų aukščio bokštų porą „Al Bahar Towers“, jų stikliniai fasadai buvo išmaniai įvilkti į apsauginį medinį kiautą.

JK architektų biuro „Aedas“ (dabar „AHR“) bendradarbiai suprojektavo specialią apsaugą nuo saulės spindulių, nukreipiančią dalį akinančių spindulių, bet neužstojančią nuolatos vaizdo. Trikampės stiklo pluošto rozetės, susiliejančios į tradicinį islamo architektūroje raižytą medžio tinklelį „mashrabiya“ primenantį raštą, atsiveria ir užsiveria, reaguodamos į fasado temperatūrą. Naktį jos visos susilenkia ir atveria daugiau paties fasado praeiviams.

Orą valančios sienos

Meksiko ligoninė „Torre de Especialidades“.

Meksiko ligoninė „Torre de Especialidades“.

Panašu, kad pastatų ekologija vokiečiams jau senokai nebe teorija. Jau kelerius metus ne viena Vokietijos statybinių medžiagų kompanija klientus džiugina specialia medžiaga dengtomis fasadų plytelėmis. 2011 metais JAV chemijos kompanija „Alcoa“ pristatė puikią technologiją, gebančią išvalyti ją supantį orą. Medžiagoje buvo titano dioksido, kuris veiksmingai išvalė orą nuo toksinų, paskleisdamas kempines primenančius laisvuosius radikalus, galinčius sunaikinti teršalus. Nuo to technologija pradėta taikyti gatvėse, drabužiuose, architektūroje.

Viena seniausių Vokietijos keraminių plytelių gamintojų „AGROB BUCHTAL“ – neslystančių plytelių pionierė Vokietijoje – jau bemaž penketą metų gamina ir didžiuojasi titano dioksidu (TiO2) dengtomis hidrofilinėmis plytelėmis. Kompanijos atstovų teigimu, tūkstantis kvadratinių metrų ploto hidrofilinės fasado keramikos valo orą lygiai taip pat kaip ir nedidelė lapuočių giraitė.

Kitos Vokietijos kompanijos „Elegant Embellishments“ dekoratyviu produktu – panašių titano dioksidu dengtų „Prosolve370e“ plytelių moduliu – apgaubtos Meksiko ligoninės „Torre de Especialidades“ sienos, užtikrinančios švaresnį orą ligoniams.

Lietuvoje išmaniųjų fasadų dar nėra, tačiau energiją taupančių pastatų pavyzdžių jau yra. Vienas tokių – verslo centras „Green Hall“ Vilniuje.

Lietuvoje išmaniųjų fasadų dar nėra, tačiau energiją taupančių pastatų pavyzdžių jau yra. Vienas tokių – verslo centras „Green Hall“ Vilniuje.

Vladas LAUČYS, bendrovės „Staticus“ technologijų kokybės ekspertas

Žodžių frazė išmanusis fasadas Lietuvoje išgirstama dar gana retai. Klausiamu žvilgsniu į šį pasakymą pasižiūri ir architektai, ir statybininkai, ką jau kalbėti apie žmones, nesusijusius su statybomis. Tačiau tokių pastatų populiarumas Europoje ir pasaulyje auga, o didėjančią jų svarbą įrodo ir tai, kad šiais metais Vokietijoje vykusioje didžiausioje statybų parodoje „BAU“ viena pagrindinių temų buvo būtent inovatyvūs išmanieji fasadai.

Pažintį su tokiais fasadais galima pradėti apibrėždami, kas būtent jie yra ir kokia jų funkcija. Išmaniaisiais vadinami fasadai, gebantys prisitaikyti prie aplinkos sąlygų ir šitaip padedantys sutaupyti elektros energijos (šildymui, oro kondicionavimui ar apšvietimui) bei leidžiantys pastato viduje sukurti maksimalų komfortą. Kaip pavyzdžius būtų galima pateikti į saulės šviesos intensyvumą reaguojančias įvairiausių tipų ir formų žaliuzes, užsiveriančias ar pakeičiančias kampą tuomet, kai saulės patalpose būna pernelyg daug. Tokie fasadai neretai būna kinetiniai – keičiantys formą priklausomai nuo sąlygų. Todėl jie teikia galimybių originalesnei architektūrinei išraiškai. Prie išmaniųjų fasadų galima priskirti ir dvigubus, ventiliuojamus bei žaliuosius fasadus, kurie taip gali padėti kurti vidaus patalpų komfortą, sumažinti eksploatacijos sąnaudas, kurti išskirtinę ir dinamišką pastato raišką.

Ekonomiškai stipresnėse šalyse tokių fasadų populiarumas yra daug didesnis. Lietuvos užsakovai gana retai renkasi išmaniuosius fasadus, kadangi tokios aukštos kokybės pastatų apvalkalų kaina yra daug didesnė. Tikriausiai būtų galima teigti, kad pažangesnių užsienio šalių specialistų (architektų, konstruktorių, investuotojų) suvokimas apie išmaniuosius fasadus skiriasi – neretai galvojama ne tik apie pelną, bet ir apie tvarumą bei aplinką, kitokie yra atsakomybės ir moralės jausmai. Žinoma, išmaniųjų fasadų naudojimo skirtumus skirtingose šalyse nulemia ir kiti veiksniai, tokie kaip geografinė padėtis. Antai, pietų šalyse stengiamasi išvengti per daug saulės ir išlaidų patalpų kondicionavimui, o šiaurėje siekiama sutaupyti šildymo išlaidų.

Nors mūsų šalyje išmaniųjų fasadų dar nėra daug, tačiau mūsų įmonė jau turi nemažai su jais susijusios patirties, įgytos statant energiją taupančius pastatus ne tik Vilniuje („Green Hall“, „Quadrum“), bet ir Skandinavijoje. Bendrovės pasirinkta veiklos kryptis – energiškai efektyvūs, aplinkai nekenksmingi ir kitus darnaus vystymosi principus atitinkantys projektai. Todėl saulės kontrolės funkciją su reguliuojamomis žaliuzėmis ar ritininėmis užuolaidomis turi visi pastarieji Skandinavijoje įmonės atlikti projektai.

Pats išmaniausias mūsų įmonės projektas yra geriausiai Norvegijoje energiją taupanti Brynsengfaret mokykla Osle. Šis pastatas ne tik turi saulės kontrolės funkciją, jame sumontuotos ir saulės baterijos, kurios leidžia šiam pastatui pačiam apsirūpinti elektros energija, reikalinga geram mikroklimatui viduje palaikyti. Brynsengfaret mokykla yra įtraukta į Norvegijos ateities statybos programą „FutureBuilt“, kuriai priklauso 50 itin pažangių, ypač kokybiškų, aukščiausius ekologijos standartus atitinkančių, aplinkai ir žmogaus sveikatai palankių pastatų. Be to, mokykla atitinka didelio energinio naudingumo nNEB (angl. Negative net energy building) standartą, kuris nuo 2018-ųjų bus privalomas visiems naujiems Europoje statomiems visuomeniniams pastatams. Taigi, šią mokyklą, atidarytą šių metų rugpjūčio mėnesį, norvegai pasirinko kaip bandomąjį projektą, besiruošdami naujiesiems reikalavimams.

Straipsnis paskelbtas žurnale „Statyba ir architektūra“, 2017 / 5.

Parašykite komentarą

Atsiliepimų nėra.