Obecne trendy w budownictwie budynków wysokich, to budynki samowystarczalne energetycznie wykorzystujące do produkcji energii technologie ekologiczne, czyli odnawialne źródła energii. Coraz częściej w fasady, które wykonywane są ze szkła wkłada się technologię fotowoltaiczną. Również w Polsce projektanci, architekci posiadający wizję rozwoju budownictwa energooszczędnego mogą czerpać pomysły z dokonanych już realizacji oraz je ulepszać.

Krzysztof Kochanowski, redaktor, Smart-Grids.pl

Nie należy obawiać się wprowadzania nowych niestandardowych rozwiązań. Wskazówką dla projektantów jest możliwość zastępowania zewnętrznej typowej szyby szybą zespoloną zawierającą wewnątrz warstwę połączonych ze sobą ogniw fotowoltaicznych mono- lub polikrystalicznych albo też zastąpienie jej szybą z naparowanymi warstwami półprzewodników (moduły cienkowarstwowe). Kilka tego typu projektów zostało już zrealizowanych m.in. na szklanym wieżowcu Q22 w Warszawie (w technologii BIPV – Building Integrated Photovoltaics), budynku Schüco w Warszawie, budynku Primulator w Łodzi (BAPV – Building Attached Photovoltaics). Zasadność projektowania fasady zawierającej technologię PV powinna być rozważana już na samym początku procesu inwestycyjnego. Opracowanie koncepcji planowanej inwestycji powinno zawierać analizę możliwości zastosowania fotowoltaiki z uwzględnieniem warunków otoczenia (analiza zacienienia), dodatkowych kosztów inwestycyjnych oraz symulacji korzyści również finansowych na etapie eksploatacji obiektu. W Polsce koszty takiego rozwiązania w odniesieniu do całej inwestycji są absolutnie pomijalne. Dziś w dobie rozwoju nowych technologii budownictwa inwestor powinien dysponować wiedzą na temat korzyści, jakie może osiągnąć z ich zastosowania.

W zdecydowanej większości budynków posiadających instalacje fotowoltaiczne energia elektryczna wyprodukowana ze słońca będzie zużywana na potrzeby własne. W efekcie administrator budynku ograniczy zakup energii elektrycznej z sieci o wyprodukowany wolumen energii z własnej instalacji, a więc zaoszczędzi na rachunkach za prąd. W obiektach z fasadą z typowego szkła wzrasta intensywność promieniowania światła dziennego docierającego do wnętrza. Instalacja fotowoltaiczna jest najbardziej efektywna w ciągu letnich, słonecznych miesięcy a zwłaszcza w godzinach około południowych kiedy rośnie gwałtownie zużycie energii elektrycznej na potrzeby klimatyzacji i wentylacji pomieszczeń użytkowych. Energia z fotowoltaiki może być takim buforem dla pokrycia zwiększonego zapotrzebowania. Wobec zagrożenia przekroczenia wartości mocy umownej i narażenia się na nieuchronność kar finansowych nowa technologia PV daje potencjalne korzyści w okresie eksploatacji a także zwiększa bezpieczeństwo energetyczne odbiorcy. Jeżeli budynek ze szkła ma zamontowane moduły PV na ok. 50% powierzchni fasady, to ten układ fotowoltaicznym zapewni ok. 40% całkowitego zapotrzebowania na zasilanie klimatyzacji. Projektowanie fasady ze szkła wzbogaconego o warstwę połączonych ogniw fotowoltaicznych daje duże możliwości architektom planującym aranżację wnętrz a w tym strukturę przezierności a więc widok na zewnątrz a także widok z zewnątrz (zwłaszcza oświetlone pomieszczenia po zmroku).

Dlatego wobec bardzo wyrafinowanych i często „wybujałych” układów geometrycznych bryły budynku, struktury fasady oraz kształtów jej elementów należy kierować się zasadą standaryzowania geometrii formatów elementów fasady ze względu na obniżenie kosztów na etapie realizacji inwestycji oraz na etapie eksploatacji okresu gwarancyjnego. Nowoczesne ogniwa fotowoltaiczne zespolone ze szklaną fasadą oprócz produkcji energii elektrycznej, ograniczenie dopływu promieniowania słonecznego w pomieszczeniach dają także możliwości zastosowania tzw. aktywnej wizualnie fasady, czyli generują efekty świetlne np. kolorowe wzory, napisy, logotypy. W efekcie zastosowanie tej technologii już na etapie projektowania budynku w znaczący sposób ogranicza koszty inwestycyjne i eksploatacyjne budynku.

© Materiał chroniony prawem autorskim - zasady przedruków określa regulamin.