1 / 40

TRANSPARENTNE OGRADNE POVRŠINE OBJEKTA - INTELIGENTNA OSTAKLJENJA -

TRANSPARENTNE OGRADNE POVRŠINE OBJEKTA - INTELIGENTNA OSTAKLJENJA -. mr Amira Salihbegović, dipl.ing.arh.

becky
Download Presentation

TRANSPARENTNE OGRADNE POVRŠINE OBJEKTA - INTELIGENTNA OSTAKLJENJA -

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. TRANSPARENTNE OGRADNE POVRŠINE OBJEKTA - INTELIGENTNA OSTAKLJENJA - mr Amira Salihbegović, dipl.ing.arh.

  2. »Projektovanje od spolja prema unutra, kao i od unutra ka spolja, stvara potrebne napetosti koje pomažu stvaranje arhitekture. Pošto je unutrašnjost različita od spoljašnosti, zid - tačka promene - postaje arhitektonski događaj. Arhitektura nastaje pri susretu unutrašnjih i spoljašnjih sila upotrebe i prostora. Ove unutrašnje sile i sile okoline su i opšte i posebne, sveobuhvatne i okolnosne.» Robert Venturi: Složenosti i protivrečnosti u arhitekturi, Građevinska knjiga, Beograd, 1999.god. str. 180.

  3. Transparentne ogradne površine, mjesta su komuniciranja, “mijene“ i regulisanja tokova energije (svjetlosne, toplotne, zvučne) i drugih oprečnih zahtjeva na relaciji unutra-vani.Tretirajući ih kaomateriju na putu ka svjetlosti, mogu doprinijeti da arhitektonski prostor, kao fizički “zahvaćeni“ prirodni prostor, bude udoban ili neudobnan. Kao specifično materijalizirana sredstava arhitekture predstavljaju, sa aspekta potrošnje energije, “slaba” mjesta kako u zimskom tako i ljetnom periodu. Tri osnovna elemnta: - Ostakljenje - Konstrukcija okvira - Ugradnja

  4. FUNKCIJE TRANSPARENTNIH OGRADNIH POVRŠINA • Primarna funkcija • osvjetljenje - kontrolisano • provjetravanje - kontrolisano • vizure – intima • Funkcije zaštite • toplinska • zaštita od sunca • zvučna • zaštita od vremenskih nepogoda, provala, požara • Dopunska funkcija • upravljanje sunčevom energijom, • Kompoziciono-estetska dimenzija NAJDINAMIČNIJA MJESTA GRANICA ARHITEKTONSKOG PROSTARA

  5. Sve civilizacije imaju svoje okvire prepoznavanja. Oni su kontakt unutrašnjih egzistencijalnih sila definisanih potrebama čovjeka i vanjskih sila,definisanih prirodnim i društvenim okruženjem. Transparentne ogradne površine su dio tih okvira, pa se njihov razvoj može pratiti kroz stilove u arhitekturi: Prvobitno su to bili mali otvori u masivnom zidu ili perforacije u kamenu tzv.Tranzene, koje susrećemo na hramovima starog Egipta, Mezopotamije, Krita, Mikene..  Puno odraz materije, prazno interval materije - otvor u zidu Hram Luksor, Egipat (kraj XIV vijeka p.n.e.)

  6. - Od pojedinačnih elementa otvora do zidova zavjesa Kroz cijeli tok arhitektonskog stvaralaštva, uočava se prepoznatljiv slijed razvoja tretmana arhitektonskih elemnata otvora vezan za nivo materijalizacije, razvoj konstruktivnih koncepata , tehnologije

  7. Nivo toplinse zaštite Stara gradnja do 80-tih Do 1993 Njemačka Do 1995 Njemačka Važeći propis BiH IIIklim. zona Nisko- energetska kuća Pasivna kuća Veličina Koeficijent prolaza toplote k (U) W/m2K PROZOR 5,20 2,60 1,80 2,90-3,70 1,10 0,7 ZID 1,80 0,60 0,50 0,80 0,30 0,15 KROV 0,90 0,30 0,30 0,55 0,20 0,13 POD 0,80 0,55 0,50 0,65 0,35 0,25 NIVO TOPLINSKE ZAŠTITE POJEDINIH ELEMENATA OBJEKTA

  8. Krov : 25-30% PROZORI 25-30%gubitaka toplote! Zidovi : 25-35% Pod : 20%

  9. Uticaj zračenja sunčeve energije Solarni faktor Propuštanje svjetlosti Refleksija svjetlosti Direktna transmisija energije Refleksija energije Apsorpcija energije Refleksija energije Refleksija energije

  10. 4 STAKLO DEB.4,0 CM  prozorskog stakla = 0,81 W/(m K) U= 5,8 W/(m²K) U = 2,9 -3,0W/(m²K)

  11. a. staklo b. međuprostor (zrak ili plin) c. okvir d. upijač vlage e. unutrašnja zaptivka, butyl f.vanjska zaptivka, thyokol Razmjena toplote:kondukcijom i konvekcijom 1/3 (33%) zračenjem 2/3(67%) KONVENCIONALNO TERMOIZOLACIONO STAKLO Ostakljenje sa međuprostorom punjenim suhim zrakom - propusnost vidljivog djela spektra LT oko 85%, - vrijednost U=3,0 W/ m2K, - propusnost spektra infracrvenog zračenja oko 80%, - koef. emisije =0,85 prozorskog stakla doprinosi velikim razlikama temperatura između površine stakla i unutrašnjeg zraka.

  12. Sloj bizmut-oksid, SnO2, ZnO Zaštitni sloj NiCr,TiO2 funkcionalni sloj srebra, Ag,bakar Sloj bizmut-oksid, SnO2, ZnO Float staklo NISKOEMISIONO ( LOW-E ) TERMOIZOLACIONOSTAKLO Karakteristike: - vrijednost koeficijenta prolaza toplote(U<1,5 W/m2K) - propusnost svjetlosti (LT >70%) - propusnost sunčeve energije (g >50%) i - indeks reprodukcije boje svjetlosti(Ra>97%) Spektralno selektivan materijal sa fototermičkom konverzijom. Karakteristika selektivnosti nanosa je odnos propusnosti svjetlosti i energije (S=LT/g). - koef. emisije 0,04 - selektivnost (S=LT/g)niskoemisionog stakla sa mehkim premazom (SC Low-e) S=2; sa trvdim premazom (HC Low-e) S=1; sa srednje tvrdim premazom (MC Low-e) S=1-1,6;

  13. unutrašnja površina stakla • Low-e premaz • vanjska površina stakla • punjenje plemenitim plinom • 5. Distancer • 6. Unutrašnja zaptivka Butyl • I vanjska zaptivka Thyokol NISKOEMISIONO TERMOIZOLACIONO STAKLO Vrijednost koef. prolaza toplote, U = 1,1 W/m2K sa međuprostorom punjenim argonom, a kriptonom ili xenonom vrijednost k=0,9 W/m2K .

  14. Jednostruko staklo 4 mm Konvencionalno termoizolaciono staklo punjeno zrakom Termoizolaciono Low-e staklo, 4+12+4 punjeno zrakom Termoizolaciono Low-e staklo, 4+12+4 punjeno plinom (argon) vani-10°C unuta21°C T stakla-2,3°C vani-10°C unuta21°C T stakla9°C vani-10°C unuta21°C T staklo 15°C vanI-10°C unuta21°C T staklo17°C U = 5,8 W/m2K U=3,0 W/m2K U=1,4 W/m2K U = 1,1 W/m2K Vrijednosti koeficijenta prolaza toplote za različite sistema ostakljenja

  15. 1. Unutrašnja površina stakla 2.Višeslojni, selektivni premaz (Low-e) 3. Vanjska površina stakla 4.Druga površina stakla sa premazom (Low-e) 5.Međuprostor punjen plinom (xenon) 6. Sredstvo za sušenje 7. Distancer Unutrašnja zaptivka Butyl Vanjska zaptivka Thyokol NISKOENERGETSKA STAKLA Vrijednost koef. prolaza toplote, U= 0,4 W/m2K

  16. STAKLA U FUNKCIJI ZAŠTITE OD SUNCA Apsorbujuća Reflektujuća (polureflektujuća) Visokoselektivna (Low-e) stakla za zaštitu od sunca: - propusnost svjetlosti (LT > 40%) - propusnost sunčeve energije (g <50%) - indeks reprodukcije boje svjetlosti (Ra >70%) - vrijednost koeficijenta prolaza toplote( U<1,5 W/m2K )

  17. 1. Unutrašnja površina stakla 2. Vanjska povešina stakla 3.Višeslojni,selektivni premaz (Low-e) 4.Međuprostor punjen plinom-argon 5. Sredstvo za sušenje 6. Distancer Unutrašnja zaptivka- Butyl Vanjska zaptivka- Thyokol VISOKOSELEKTIVNA ( LOW-e) STAKLA ZA ZAŠTITU OD SUNCA Karakteristike ostakljenja : selektivnost (S=1,24-2,0), propusnost iz područja vidljivog dijela spektra 40- 68%, propusnost sunčeve energije 27-45 % , vrijednost koef. prolaza toplote U=1,1W/m2K

  18. INTELIGENTNA OSTAKLJENJA Predstavljaju odraz mogućnosti regulisanja optičkih karakteristika stakla, odnosno materijala integrisanih u sisteme ostakljenja Složeni visoko sofisticirani sistemi koji reaguju promjenom boje i optičkih karakteristika usljed djelovanja: - prirodnih “signala” (svjetlost i toplota sunca), - električnog toka ili - kombinacijom jednog i drugog

  19. Promjena boje i optičkih karakteristika ostakljenja posljedica su oslobađanja elektrona iz premaza, tvari, različitih hromatskih materijala. Ovisno od mehanizma koji inicira promjene u ostakljenju razlikuju se : - termohromatska - fotohromatska - elektrohromatska i - ostakljenja sa tečnim kristalima Takvi sistemi reaguju na časovne, dnevne i sezonske klimatske promjene inazivaju se i optički prelazni sistemi ili fotosenzitivna ostakljenja

  20. SISTEMI OSTAKLJENJA SA TERMOHROMATSKIM STAKLOM Termohromatska stakla reaguju na toplotnu energiju sunca, tako što tamne tj. prelaze od stanja providnosti do stanja difuzne bjeline. Pojava je automatska i reverzibilna. Ostakljenja sa evakuiranim aerogelom djeluju kao transparentni sendvić panel (staklo-aerogel-staklo). Aerogel debljine 20mm ima vrijednost U=0,65 W/m2K, a vrijednost transmisije svjetlosti LT oko 70%. Aerogel je najlakši poznati tvrdi materijal, silikatna čvrsta supstanca koja sadrži 99,8% zraka. Često se naziva zamrznuti dim ili modri dim. Veoma je krhak, ima najveću vrijednost toplotne izolacije, najnižu gustoću i najnižu zvučnu provodljivost. Krut je na lagani dodir, a mekan na čvrsti.

  21. 2,5kg teška opeka na jednom 2g laganom aerogelu

  22. SISTEMI OSTAKLJENJA SA FOTOHROMATSKIM STAKLOM Fotohromatska stakla reaguju na sunčevu svjetlost. Imaju dobre karakteristike u pogledu redukcije vidljivog dijela spektra,ali ne i infracrvenog zračenja. Ona mogu da potamne više u zimskom periodu, kada je sunce niže i zraci intezivniji, nego u ljetnom periodu, što je osnovni nedostatak ovog stakla. Ova tehnologija je u razvojnoj fazi i dosegla je komercijalni nivo za male površine stakla (naočale, automobile).

  23. Transparentni provodnik 450nm 1800nm Elektroda 400nm Elektrolit-jonski provodnik 100nm Elektrohromatski sloj 400nm Transparentni provodnik 450 nm Staklo SISTEMI OSTAKLJENJA SA ELEKTROHROMATSKIM STAKLOM Ostakljenja sa elektrohromatskim staklom su aktivini, reverzibilni sistemi sa prolazom malog električnog toka.Pri tome se transparentnost ogradnih površina mijenja od providnog do potpuno zatamnjenog, ili bilo koje nijanse između. ElektrohromatskI film /otvoreni sistem/

  24. Primjer ostakljenja sa elektrohromatskim staklom, otvoreni sistem

  25. Promjena bojeelektrohromatskih sistema ostakljenja posljedica je elektrohemijskih reakcija u materijalima koji čine ovaj složeni sistem: transparentni provodnik, WO3-elektrohromatski sloj, elektroliti- organske ili neorganske tekućine i soli, WO3 bronze - kao drugi elektrohromatski nanos i transparentni provodnik Kada se sistem uključi na niski napon, aktivira se kretanje jona iz suprotno-elektrodnog sloja prema elektrohromatskom sloju. Dolazi do promjene boje, te sistem ostakljenja postaje reflektivan. Isključenjem iz napona, prouzrokuje se vraćanje jona i sistem ostakljenja ponovo postaje transparentan.

  26. Proizvod Propusnost solarne energije % LT % Koeficijent osjenčenja b ( g/0,80) Smart staklo Obojeno 7 13 0,21 bezbojno 31 40 0.48 Reflektujuće, bronza staklo 5 10 0, 27 Reflektujuće, plavo staklo 32 40 0.57 «Smart Windows» - ostakljenje sa elektrohromatskim staklom (zatovreni sistem)

  27. SISTEMI OSTAKLJENJA SA TEČNIM KRISTALIMA Ostakljenja sa tečnim kristalima, u normalnom (“off” stanju), su djelimično prozirna, mliječno bijela. Kada se uključielektrična energija (“on” stanje)ostakljenja postaju neznatno mutna, providna. stanje “on” stanje “off” Efekat promjene boje baziran je na polarizaciji svjetlostiizmeđu dva filma, koji zatvaraju sloj sa sićušnim, polimer-disperzivnim, tečnim kristalima. Ovaj sklop lameliran je između dvije termički obrađene površine stakla. Oba lica filma su prekrivena transparentnim, elektro-provodnim zaštitnim slojem, koji je priključen na električno napajanje niskog napona.

  28. Ostakljenje sa tečnim kristalima

  29. Sistemi ostakljenja sa hromatskim materijalim su u funkciji menadžmenta energije: • ravnomjernog osvjetljenja, • smanjenja bljeska, • optimalnih toplinskih karakteristika objekta i • kontrole solarne energije. • Energetska efikasnost zasnovana je na broju slojeva, karakteristikama stakla, premaza i materijala između površina stakla, te mogućnosti elektronskog upravljanja.

  30. OSTAKLJENJA SA FOTONAPONSKIM ĆELIJAMA • Sistemi ostakljenja sa fotonaponskim ćelijama (photovoltaic-PV) čine jednu posebnu oblast. Ovi sistemi omogućavaju aktivno korištenje energije sunca i njeno pretvaranje u električnu energiju. • S obzirom na tehnologiju solarnih ćelija postoji više grupa fotonaponskih modula: • -Monokristalni modul, stepen korisnog djelovanja od 14%-18%. • - Polikristalni modul, stepen korisnog djelovanja oko 14% • - Amorfni modul, stepen korisnog djelovanja od 5-7 % , • - Tankoslojni modul (film od CuInSe2) u laboratorijskim uslovima može se postići stepen korisnog djelovanja do 16% na manjim površinama, dok proizvodne vrjednosti nisu veće od 8%. • Kristalne solarne ćelije su najčešće upotrbljavana vrsta. Proizvode se u obliku diskova debljine od 0.4 mm i veličine od 10/ 10 cm do 15 /15cm. Jedna takva solarna ćelija ima snagu oko 1,5 W i napon oko 0,5 V, pri punom zračenju.

  31. Fotonaponski moduli formiraju sklopove koji se ugrađuju između površina stakla, tako da čine jedinstven sistem. Prikaz fotonaponskih modula

  32. Prema sastavu komponenti PV modula razlikuju se: - transparentni - translucentni (polutransparenti) i - netransparentni sistemi Procenat transmisije svjetlosti koji se može postići kroz transparentne i translucentne sisteme, ovosno o orjentaciji, kreće se između 4%-30%. Ostakljenja sa polutransparentnim i netransparentnim (u parapetima) fotonaponskim sistemima

  33. Polutransparentne amorfne solarne ćelije, proizvedene djelimičnim odstranjivanjem (pomoću lasera) površina tankog filma, poznate su kao ASI-stakla. Odstranjivanjem tankog filma formiraju se providne i neprovidne trake, što doprinosi dojmu poluotvorene roletne. “ASITHRU” Polutransparentni sistem

  34. “ASIOPAK”, Netransparentni sistem

  35. Primjeri ostakljenja sa polutransparentnim amorfnim solarnim ćelijama Energetska efikasnost ovih sistema ostakljenja pored, veličine, orijentacije, nagiba površina, ovisi od vrste komponenti solarnih ćelija.

  36. Vakumirana ostakljenja Istraživanja u pogledu materijalizacije transparentnih struktura omotača objekta uvijek su aktuelna. Konzorcij partnera industrije i istraživačkih instituta pod poroviteljstvom Federalnog ministarstva ekonomije i rada iz Njemačke u sklopu projekta VIG (vakuumirana izolaciona stakla) je 2005 godine ispitalo mogućnosti proizvodnje vakumiranog ostakljenja sa toplinskim karakteristikama k<0,04 W/m2K .

  37. Na planu revizije odnosa društva naspram prirode, obavezujuća je primjena arhitektonsko-fizkalnih parametara koji definišu klimu arhitektonskog prostora. Transparentne ogradne površine imaju ključnu ulogu pri stvaranju kvalitetnog ambijenta, koji je u harmoničnom odnosu sa prirodnim okruženjem. Gubitke energije, svojstvene kod konvencionalnog načina materijalizacije transparentnih ogradnih površina i uobičajenog dizajna prirodnog osvjetljenja, neophodno je reducirati. Efektivno korištenje energije sunca, uz primjenu tehničko-tehnoloških dostignuća u pogledu materijalizacije transparentnih ogradnih površina može biti put stvaranja kvalitetnog ambijenta, uštede energije i otmjenijeg načina života na Zemlji.

  38. PRIRODNO I DRUŠTVENO OKRUŽENJE (klima, zračenje sunca, atmosferski uticaji...,društveno-ekonomski uticaji, nivo tehnike i tehnologije, kulturološki, ekološki...) ARHITEKTONSKI PROSTOR DEFINISAN EGZISTENCIJALNIM POTREBAMA ČOVJEKA (psihološko-fiziološkim i estetskim)

More Related