583
Проектна стратегія реалізації сонячних модулів в архітектурному проекті
Сучасні фотоелектричні модулі можуть бути включені практично в будь-який архітектурний проект як будівельний матеріал для підкладки будівлі, так і для створення огороджувальних конструкцій будівель, а також зовнішньої конструкції. У всіх цих випадках вони можуть доповнювати художній дизайн архітектурного проекту. Для успішної реалізації PV-систем з архітектурної точки зору необхідно вибрати відповідну «стратегію дизайну».
Звичайно, слід враховувати, що стратегія дизайну та дизайну є фундаментально різними речами, і в ідеалі ці два поняття повинні бути доповнені поняттям енергії, що забезпечує достатню енергоефективність. Коли така концепція дизайну відсутня, ми зіштовхуємо надзвичайно непривабливі варіанти реалізації PV-систем: розміщення фотоелектричних модулів на або біля самої будівлі, без будь-яких архітектурних ідей, з єдиною метою створення електричної енергії. Для реалізації PV-систем в архітектурному проекті можна визначити наступні стратегії дизайну:
3610Р. 4200Р.
Гродоф Кастельська церква (1830, Бельгія) Реконструкція здійснюється архітектурною фірмою «Самин і Партнери» в 1996-99 роках, I-prize на Бельгійській архітектурній премії 2000 Фотоелектричний фасад розташовується біля самої будівлі і сприймається як елемент навмисно відчужується до архітектури будівлі.ІнтеграціяУ той час як Frank Gehry був побудований будинок Spiller в Лос-Анджелесі, німецький архітектор і інженер Томас Герзог почав переосмислити роль архітектури в охороні навколишнього середовища, сумісності природи і нових технологій, а також збереження матеріальних ресурсів. У 1979-82 рр. він побудував житловий будинок в Мюнхені, який можна вважати початком нової «зеленої» архітектури з інтеграцією сонячних панелей.
Житлові будинки Thomas Herzog в Мюнхені є початком сонячної архітектури. Працює Томаса Герзога майже 30 років тому, питання BIPV дизайну все ще залишаються актуальними. Успішне впровадження цього проекту сприяло спільній співпраці з Інститутом Сонячних енергетичних систем Фрахунгофера. За допомогою цього інституту в рамках європейського дослідницького проекту було впроваджено 60m2 сонячні модулі з різних виробників. Це був перший раз, що сонячні модулі повністю замінені частини облицювання будівлі, а не просто додаються до існуючої обробки. По суті, Томас Герзог може вважатися представником БІПВ - він запропонував концепцію інтегрованого архітектурного дизайну, що включає в себе одночасно просторовий дизайн будівлі та технічних рішень, пов'язаних з фізичними, механічними та іншими характеристиками огороджувальних конструкцій, в той час як всі деталі та рішення проекту знаходяться в розумному балансі і доповнюють один одного.Розширювальна інтеграція (домінантність)Концепція домінантності полягає в тому, щоб відрізняти PV-системи від інших форм і матеріалів, що використовуються при появі будівлі. Сонячна електростанція стає домінуючою в архітектурному складі проекту, забезпечуючи більш яскравий естетичний ефект щодо інших матеріалів. Сонячна технологія є відображенням інноваційної енергії будівлі. Це може бути виражений в орієнтуванні будівлі самому по відношенню до сонця, а в куті даху навіть колір і форма фотоелектричних модулів може бути вирішальним при виборі інших будівельних матеріалів, наприклад, глазурування і т.д.
Solarfabrik (Сонячна фабрика), Freiburg, архітектори: Rolf Disch, Matthias Gotz Засновником цього напряму можна вважати Rolf Disch та ще один відомий представник Фрібурзької наукової школи - Matthias Hotz, який спільно розробили перший в світі екологічно чистий нульовий випускний завод в Фрібурзі та флагманський проект - сонячне село в безпосередній близькості від Фрібурга. Міжнародна виставка EXPO World Exhibition 2000 Головна мета цих проектів – надати відвідувачам найяскравіші ідеї «сонячної архітектури».
У французькому місті Альхес (Департмент Гард), архітектори додали сонячний фасад до старої церкви 11 століття, яка зараз використовується як туристичний офіс. Модулі вписуються в загальну картину будівлі і пристосовуються до кольору і структури історичного фасаду, але, тим не менш, їх протистояння і домінування над давньою архітектурою явно відчується. Архітектор Жан-Франсуа-Руге. Встановлена потужність 9,2 кВт
Herz-Jesu Kirche (Плауен, Німеччина, 2002) Додано фотоелектричні модулі за допомогою прихованої системи кріплення. Чорний, матові модулі виробництва Solarwatt ідеально поєднуються з існуючою архітектурою, в той час як злегка додаючи високотехнологічний елемент. Площа установки: 160 м2. Встановлена пікова потужність: 24 кВт. Вихід енергії: 21,000 кВт•год/рікІмплитна інтеграція (підпорядкування)Приблизно рік після проекту «Солярська область Фрібург», архітектурні бюро Журда та Перрадіна завершили проект будівлі «Монцес Академія подальшої освіти в Херсоні» (Німеччина).
Мон Ценіс Академія є громадською організацією з багатьма різними функціями: коледж, бібліотека, офіси, готель, ресторан, зона відпочинку, спортивний зал тощо. Конструкція складається з дерев'яної рами, а основним закриттям матеріалу є скло в алюмінієвій рамі. Площа скління 20.000 м2. Приблизно половина скління інтегровані фотоелектричні модулі різної прозорості, забезпечуючи оптимальне освітлення і затінення, а також розташований таким чином, що інтер'єр будівлі протягом усього року забезпечує м'який середземноморський клімат. В рамках концепції інтеграції, розробленої Томасом Герзогом, фотоелектрики в цьому проекті не є непристойними і практично невидимими в архітектурному вигляді будівлі. Закупівля майже 10 000 м2 і є найбільшою PV-інтегрованої дахом свого часу з піковою потужністю 1 МВт, покрівельна система практично не виділяється від решти скління, оскільки вона виготовлена з напівпрозорих панелей і, в основному, виступає як світлова лампа, так і виробництво електроенергії – це тільки додатковий «вузький». В рамках проекту «Онiкс Сонячний» запроваджено концепцію імплiту, замкненої інтеграції. Ми можемо самі розкрити проект, який здійснюється цією компанією в стилі «імплікітна інтеграція» - це реконструкція даху традиційного ринку в Бахар в провінції Саламанка в Іспанії.
Світло традиційного ринку в Бейджа, Іспанія. Цей ліхтар здатний виробляти 8,763 кВт / рік, запобігаючи емісії 2,95 тонн CO2 щороку, Onyx Solar розробила 175m2 лампочки з напівпрозорих тонких плівкових панелей різних кольорів. Серед інших переваг поєднання кольорового скла з прозорими вражає своєю естетичністю і нагадує картини голландського живописця Pete Mondrian.ІмітаціяПринцип імітації – це гармонійна інтеграція модулів ПВ в структуру будівлі, мінімізація видимих відмінностей фотоелектричних модулів і традиційних будівельних матеріалів. Для цього використовується як правило, сонячні модулі, виготовлені спеціально для цього проекту. Форма і розмір PV-модулів в цьому випадку залежить в основному від форми і розміру конструкції будівлі вони імітують. І, в той час як економічна доцільність диктує збільшення площі монтажу, тим самим, завчаючи форму панелей найбільш підходящою для цієї мети, архітектурна концепція імітації вимагає, серед інших речей, що розміри модулів завжди будуть масштабними і відповідають розмірам традиційних матеріалів. Не всі виробники фотоелектричних модулів враховують вищевказані фактори, а з цієї причини не завжди є компромісні модулі для успішної інтеграції панелей в структуру будівлі. Однак, використовуючи творчий потенціал архітекторів і дизайнерів, можна створити цікаві проекти будівель будь-якої мети. Модулі можуть нагадувати їх колір і форму вікон і вітражів, тим самим вдало гармоніювати з будь-яким видом будівель, гармонійно доповнювати архітектурні рішення фасаду, знайти заявку, де необхідний денний світильник, а де потрібно затівати.
Такі приклади як реконструкція приватного будинку в 1960 році в Тифенеброні або Маршівському міжнародному офісному будинку біля Зимового Юра, Швейцарія, є яскравими прикладами як децептивна і невидима сонячна архітектура майбутнього може бути. Міжнародний офіс «Маркеш» - це перший енергобудівля в історії. Цей проект був присуджений європейським призом для використання інтегрованих сонячних модулів в будівлі, тобто фактично для BIPV. Примітно, що керівник журі, який присуджував будівлю, отримав професор Томас Герзог.
3610Р. 4200Р.
Міжнародна служба підтримки Марса. Сонячні модулі, вбудовані в дах, так невидимі, що на перший погляд вони дуже важко виявити. Сіро-блакитні, тонко-фільмові модулі повністю імітують структуру традиційної покрівлі. Ще більш вражаючим є проект експериментального будинку, запропонованого студентами технічного університету німецького міста Дармстадт (див. Рис. 17), підготовленого в рамках студентського конкурсу Solar Decathlon 2007.
Елементи жалюзі експериментального будинку, розробленого студентами Технічного університету Дармстадта в сонячному декатоні 2007 У цьому, безумовно, примітивний проект автори поєднують тонко-фільмові кремнієві фотоелектричні модулі з дерев'яними стрічками жалюзі, що робить їх помітними, крім більш детальної перевірки. Крім того, згідно з описом проекту, жалюзі автоматично перетворюються на правий кут в залежності від часу доби, що дозволяє генерувати максимальну енергію, при створенні оптимального затінення.ВисновокСонце є майже невичерпним джерелом енергії, важко уявити, але в півгодини Земля отримує енергію з Сонця, що всі люди споживають протягом року. В останні роки вважалося, що всі енергетичні потреби людства можуть бути вкриті застосуванням сонячної енергії. Наприклад, дуже цікавий дослідницький проект, Sun-Area, стверджує, що 20 відсотків дахів в Німеччині підходять для установки сонячних панелей, а потужність, вироблена ними, може повністю покрити потреби всіх домогосподарств в країні. Протягом багатьох років манкінд був похилий з проблемою створення безпечного реактора fusion, який практично спробує відтворити невелику модель Сонця на Землі, а відносно мало грошей і зусиль, які робляться для більш ефективного використання енергії з вже існуючого джерела fusion - Сонця, в той час як сонячна енергія, будучи абсолютно безкоштовною, рясно "припустимо" більшості поверхні Землі. Крім того, сонце є екологічно чистим джерелом енергії, яка виробляє не теплі гази, ні токсичні відходи. Нові тренди в архітектурі, BAPV і BIPV, показують, як звичайний і органічно інтегрований в наше життя з естетичної точки зору можуть стати сонячними електростанціями без зайнятості додаткового простору і мінімізації втрати електроенергії під час перевезення. Видання
P.S. І пам'ятайте, що просто змініть наше споживання – разом ми змінюємо світ!
Джерело: www.energy-fresh.ru/solarenergy/solarbattery/? id=12456
Звичайно, слід враховувати, що стратегія дизайну та дизайну є фундаментально різними речами, і в ідеалі ці два поняття повинні бути доповнені поняттям енергії, що забезпечує достатню енергоефективність. Коли така концепція дизайну відсутня, ми зіштовхуємо надзвичайно непривабливі варіанти реалізації PV-систем: розміщення фотоелектричних модулів на або біля самої будівлі, без будь-яких архітектурних ідей, з єдиною метою створення електричної енергії. Для реалізації PV-систем в архітектурному проекті можна визначити наступні стратегії дизайну:
- колаж;
- інтеграція:
- Експлитація/домінантність
- - прихована інтеграція / подача;
- Імітація.
3610Р. 4200Р.
Гродоф Кастельська церква (1830, Бельгія) Реконструкція здійснюється архітектурною фірмою «Самин і Партнери» в 1996-99 роках, I-prize на Бельгійській архітектурній премії 2000 Фотоелектричний фасад розташовується біля самої будівлі і сприймається як елемент навмисно відчужується до архітектури будівлі.ІнтеграціяУ той час як Frank Gehry був побудований будинок Spiller в Лос-Анджелесі, німецький архітектор і інженер Томас Герзог почав переосмислити роль архітектури в охороні навколишнього середовища, сумісності природи і нових технологій, а також збереження матеріальних ресурсів. У 1979-82 рр. він побудував житловий будинок в Мюнхені, який можна вважати початком нової «зеленої» архітектури з інтеграцією сонячних панелей.
Житлові будинки Thomas Herzog в Мюнхені є початком сонячної архітектури. Працює Томаса Герзога майже 30 років тому, питання BIPV дизайну все ще залишаються актуальними. Успішне впровадження цього проекту сприяло спільній співпраці з Інститутом Сонячних енергетичних систем Фрахунгофера. За допомогою цього інституту в рамках європейського дослідницького проекту було впроваджено 60m2 сонячні модулі з різних виробників. Це був перший раз, що сонячні модулі повністю замінені частини облицювання будівлі, а не просто додаються до існуючої обробки. По суті, Томас Герзог може вважатися представником БІПВ - він запропонував концепцію інтегрованого архітектурного дизайну, що включає в себе одночасно просторовий дизайн будівлі та технічних рішень, пов'язаних з фізичними, механічними та іншими характеристиками огороджувальних конструкцій, в той час як всі деталі та рішення проекту знаходяться в розумному балансі і доповнюють один одного.Розширювальна інтеграція (домінантність)Концепція домінантності полягає в тому, щоб відрізняти PV-системи від інших форм і матеріалів, що використовуються при появі будівлі. Сонячна електростанція стає домінуючою в архітектурному складі проекту, забезпечуючи більш яскравий естетичний ефект щодо інших матеріалів. Сонячна технологія є відображенням інноваційної енергії будівлі. Це може бути виражений в орієнтуванні будівлі самому по відношенню до сонця, а в куті даху навіть колір і форма фотоелектричних модулів може бути вирішальним при виборі інших будівельних матеріалів, наприклад, глазурування і т.д.
Solarfabrik (Сонячна фабрика), Freiburg, архітектори: Rolf Disch, Matthias Gotz Засновником цього напряму можна вважати Rolf Disch та ще один відомий представник Фрібурзької наукової школи - Matthias Hotz, який спільно розробили перший в світі екологічно чистий нульовий випускний завод в Фрібурзі та флагманський проект - сонячне село в безпосередній близькості від Фрібурга. Міжнародна виставка EXPO World Exhibition 2000 Головна мета цих проектів – надати відвідувачам найяскравіші ідеї «сонячної архітектури».
У французькому місті Альхес (Департмент Гард), архітектори додали сонячний фасад до старої церкви 11 століття, яка зараз використовується як туристичний офіс. Модулі вписуються в загальну картину будівлі і пристосовуються до кольору і структури історичного фасаду, але, тим не менш, їх протистояння і домінування над давньою архітектурою явно відчується. Архітектор Жан-Франсуа-Руге. Встановлена потужність 9,2 кВт
Herz-Jesu Kirche (Плауен, Німеччина, 2002) Додано фотоелектричні модулі за допомогою прихованої системи кріплення. Чорний, матові модулі виробництва Solarwatt ідеально поєднуються з існуючою архітектурою, в той час як злегка додаючи високотехнологічний елемент. Площа установки: 160 м2. Встановлена пікова потужність: 24 кВт. Вихід енергії: 21,000 кВт•год/рікІмплитна інтеграція (підпорядкування)Приблизно рік після проекту «Солярська область Фрібург», архітектурні бюро Журда та Перрадіна завершили проект будівлі «Монцес Академія подальшої освіти в Херсоні» (Німеччина).
Мон Ценіс Академія є громадською організацією з багатьма різними функціями: коледж, бібліотека, офіси, готель, ресторан, зона відпочинку, спортивний зал тощо. Конструкція складається з дерев'яної рами, а основним закриттям матеріалу є скло в алюмінієвій рамі. Площа скління 20.000 м2. Приблизно половина скління інтегровані фотоелектричні модулі різної прозорості, забезпечуючи оптимальне освітлення і затінення, а також розташований таким чином, що інтер'єр будівлі протягом усього року забезпечує м'який середземноморський клімат. В рамках концепції інтеграції, розробленої Томасом Герзогом, фотоелектрики в цьому проекті не є непристойними і практично невидимими в архітектурному вигляді будівлі. Закупівля майже 10 000 м2 і є найбільшою PV-інтегрованої дахом свого часу з піковою потужністю 1 МВт, покрівельна система практично не виділяється від решти скління, оскільки вона виготовлена з напівпрозорих панелей і, в основному, виступає як світлова лампа, так і виробництво електроенергії – це тільки додатковий «вузький». В рамках проекту «Онiкс Сонячний» запроваджено концепцію імплiту, замкненої інтеграції. Ми можемо самі розкрити проект, який здійснюється цією компанією в стилі «імплікітна інтеграція» - це реконструкція даху традиційного ринку в Бахар в провінції Саламанка в Іспанії.
Світло традиційного ринку в Бейджа, Іспанія. Цей ліхтар здатний виробляти 8,763 кВт / рік, запобігаючи емісії 2,95 тонн CO2 щороку, Onyx Solar розробила 175m2 лампочки з напівпрозорих тонких плівкових панелей різних кольорів. Серед інших переваг поєднання кольорового скла з прозорими вражає своєю естетичністю і нагадує картини голландського живописця Pete Mondrian.ІмітаціяПринцип імітації – це гармонійна інтеграція модулів ПВ в структуру будівлі, мінімізація видимих відмінностей фотоелектричних модулів і традиційних будівельних матеріалів. Для цього використовується як правило, сонячні модулі, виготовлені спеціально для цього проекту. Форма і розмір PV-модулів в цьому випадку залежить в основному від форми і розміру конструкції будівлі вони імітують. І, в той час як економічна доцільність диктує збільшення площі монтажу, тим самим, завчаючи форму панелей найбільш підходящою для цієї мети, архітектурна концепція імітації вимагає, серед інших речей, що розміри модулів завжди будуть масштабними і відповідають розмірам традиційних матеріалів. Не всі виробники фотоелектричних модулів враховують вищевказані фактори, а з цієї причини не завжди є компромісні модулі для успішної інтеграції панелей в структуру будівлі. Однак, використовуючи творчий потенціал архітекторів і дизайнерів, можна створити цікаві проекти будівель будь-якої мети. Модулі можуть нагадувати їх колір і форму вікон і вітражів, тим самим вдало гармоніювати з будь-яким видом будівель, гармонійно доповнювати архітектурні рішення фасаду, знайти заявку, де необхідний денний світильник, а де потрібно затівати.
Такі приклади як реконструкція приватного будинку в 1960 році в Тифенеброні або Маршівському міжнародному офісному будинку біля Зимового Юра, Швейцарія, є яскравими прикладами як децептивна і невидима сонячна архітектура майбутнього може бути. Міжнародний офіс «Маркеш» - це перший енергобудівля в історії. Цей проект був присуджений європейським призом для використання інтегрованих сонячних модулів в будівлі, тобто фактично для BIPV. Примітно, що керівник журі, який присуджував будівлю, отримав професор Томас Герзог.
3610Р. 4200Р.
Міжнародна служба підтримки Марса. Сонячні модулі, вбудовані в дах, так невидимі, що на перший погляд вони дуже важко виявити. Сіро-блакитні, тонко-фільмові модулі повністю імітують структуру традиційної покрівлі. Ще більш вражаючим є проект експериментального будинку, запропонованого студентами технічного університету німецького міста Дармстадт (див. Рис. 17), підготовленого в рамках студентського конкурсу Solar Decathlon 2007.
Елементи жалюзі експериментального будинку, розробленого студентами Технічного університету Дармстадта в сонячному декатоні 2007 У цьому, безумовно, примітивний проект автори поєднують тонко-фільмові кремнієві фотоелектричні модулі з дерев'яними стрічками жалюзі, що робить їх помітними, крім більш детальної перевірки. Крім того, згідно з описом проекту, жалюзі автоматично перетворюються на правий кут в залежності від часу доби, що дозволяє генерувати максимальну енергію, при створенні оптимального затінення.ВисновокСонце є майже невичерпним джерелом енергії, важко уявити, але в півгодини Земля отримує енергію з Сонця, що всі люди споживають протягом року. В останні роки вважалося, що всі енергетичні потреби людства можуть бути вкриті застосуванням сонячної енергії. Наприклад, дуже цікавий дослідницький проект, Sun-Area, стверджує, що 20 відсотків дахів в Німеччині підходять для установки сонячних панелей, а потужність, вироблена ними, може повністю покрити потреби всіх домогосподарств в країні. Протягом багатьох років манкінд був похилий з проблемою створення безпечного реактора fusion, який практично спробує відтворити невелику модель Сонця на Землі, а відносно мало грошей і зусиль, які робляться для більш ефективного використання енергії з вже існуючого джерела fusion - Сонця, в той час як сонячна енергія, будучи абсолютно безкоштовною, рясно "припустимо" більшості поверхні Землі. Крім того, сонце є екологічно чистим джерелом енергії, яка виробляє не теплі гази, ні токсичні відходи. Нові тренди в архітектурі, BAPV і BIPV, показують, як звичайний і органічно інтегрований в наше життя з естетичної точки зору можуть стати сонячними електростанціями без зайнятості додаткового простору і мінімізації втрати електроенергії під час перевезення. Видання
P.S. І пам'ятайте, що просто змініть наше споживання – разом ми змінюємо світ!
Джерело: www.energy-fresh.ru/solarenergy/solarbattery/? id=12456
