Як знання архітектурної фізики допоможе переконати замовника
Архітектуру не завжди можна перекласти мовою цифр, тому часто буває складно донести до замовника вибір того чи іншого рішення. Тож однією з головних якостей архітектора традиційно вважається красномовство.
Але одна справа — розмови, інша — коли потрібно точно розуміти підсумковий кошторис на проект. І тут архітектору приходять на допомогу розрахунки, що дозволяють перевести фізичні явища в конкретні показники та отримати точні цифри, з якими вже можна захищати проект. Заради справедливості варто сказати, що в деяких вишах викладання архітектурної фізики досі ведеться за підручниками 80-х років, тому молоді фахівці найчастіше й не знають, як застосовувати в роботі цю інформацію. Добре, що роль викладача в цьому питанні беруть на себе виробники будівельних матеріалів. Багато компаній розробляють калькулятори для своєї продукції, які швидко та без необхідності самостійних розрахунків дають зрозуміти архітекторам, яку конкретну користь приносять різні рішення.
Трохи теорії
За допомогою таких розрахунків можна зрозуміти, який тип та товщину теплоізоляції використовувати, яке скло підійде найкраще або, наприклад, який вид сонцезахисту дозволить максимально заощадити клієнта у довгостроковій перспективі. Це особливо важливо, якщо надалі планується сертифікувати будинок за одним із стандартів сталого проектування.
Не секрет, що великі тепловтрати будівлі припадають на віконні отвори. Така ж ситуація і з перегрівом приміщень влітку - чим більше скління використано у співвідношенні на площу фасаду, тим більший парниковий ефект вийде всередині. Щоб розуміти, як боротися із цими чинниками, необхідно розрізняти два поняття: коефіцієнт теплообміну U та сонячний фактор G.
Першийговорить нам про те, яка кількість тепла проходить через фасад із приміщення на вулицю і навпаки. Наприклад, скільки тепла буде втрачати будівлю під час використання конкретного типу скла та профілів. G-фактор показує, як багато інфрачервоного випромінювання від сонця потрапить усередину, тобто як сильно нагрівається приміщення.
Другий коефіцієнт особливо важливий, тому що навіть енергозберігаюче скління не завжди ефективно зможе захистити, пропускаючи близько 60% сонячної радіації. Окремий сонцезахист дозволяє значно зменшити цей показник. Встановлена всередині приміщень, наприклад, як рулонні штори або жалюзі, така система дозволяє знизити кількість радіації до 25% в залежності від вибору матеріалу. Ще краще справа із зовнішніми системами. Застосування рафштор або маркіз знижує G-фактор до 5%. Наприклад, у компанії WellSun є рафштори з шириною ламелей 93 мм, які навіть у горизонтальному положенні дозволяють досягати коефіцієнта 0,07.
Як використовувати з вигодою
Практична вигода від зменшення G-фактора є дуже істотною. Сонцезахист дозволяє зменшити витрати не тільки на кондиціювання, але і при встановленні самої системи та підключення її до міських мереж. З таблиці, наведеної нижче, видно, що при використанні зовнішнього сонцезахисту споживання електроенергії кондиціонерами можна знизити до восьми разів. При цьому суттєво знижується і навантаження на всю систему, через що різниця сумарних інвестицій у неї сягає 50%.
Такі високі показники дозволяють досягати автоматичні системи керування сонцезахистом. Вони дозволяють повертати ламелі за сонцем, змінюючи кут їх нахилу. Компанія WellSun часто застосовує систему WAREMA Climatronic, яказарекомендувала себе, до речі, й у північних широтах. Як приклад можна навести проект бізнес-центру «Невська Ратуша» у Санкт-Петербурзі (арх. «Євген Герасимов та партнери», nps tchoban voss:, SPEECH), де всередині подвійного фасаду встановлені рафштори WAREMA E60AFA2.
Розрахунки сонцезахисту для цього проекту показали, що щорічна економія електроенергії на кондиціонуванні під час встановлення рафштор становитиме 48% або 570 МВтч. Причому економія виходить не тільки завдяки зверненому на південь фасаду. Навіть північно-східна сторона дозволяє заощаджувати до 60 МВтгод на рік. При цьому інвестиційні витрати на систему кондиціювання знизилися на 40%, а загальна потреба в електроенергії впала на 328 кВт, що дозволило скоротити витрати на підключення до міських мереж.
Таких високих показників вдалося досягти навіть без застосування зовнішнього сонцезахисту, який не тільки ефективніше за інших справляється з сонцем, але ще й підкреслює архітектуру фасаду. Для прикладу пропонуємо подивитись двоповерховий офісний будинок у Німеччині, де криволінійні форми вміло підкреслені рафшторами. Більше прикладів вдалого використання сонцезахисту можна знайти в рубриці «Середовище проживання».