Когато говорим за енергийна ефективност, първата ни мисъл обикновено е за изолация, климатизация, термопомпи или фотоволтаици.
Но има един по-основен въпрос:
Може ли сградата да има по-малка нужда от енергия, ако използва по-добре естествените условия около себе си?
Да.
Дневната светлина, движението на въздуха и слънчевата радиация постоянно променят условията в една сграда. Ако тези фактори бъдат взети предвид още при проектирането, те могат да бъдат използвани за намаляване на потреблението за осветление, охлаждане и вентилация.
И точно тук различни на пръв поглед решения - светлинни куполи, светлинни тръби, вентилационни куполи, слънцезащита и автоматизация - започват да работят като части от една обща система.
Първо използваме естествената светлина
В една голяма производствена или складова сграда осветлението може да представлява значителна част от електрическото потребление.
Затова има логика първо да използваме това, което вече имаме безплатно - дневната светлина.
Покривните светлинни куполи могат да внесат естествена светлина в големи пространства, където фасадните прозорци не са достатъчни.
При подходящо проектиране и управление това позволява изкуственото осветление да бъде намалено през част от деня.
А ако естествената светлина трябва да стигне до помещение без прозорци?
Тук идват светлинните тръби.
Те пренасят дневната светлина от покрива към вътрешни пространства и могат да бъдат особено полезни там, където традиционните прозорци или светлинни отвори не са практично решение.
Резултатът не е просто по-приятна среда.
При правилно проектиране може да се намали и времето, през което е необходимо изкуствено осветление.
След това използваме въздуха
Сградата също може да използва естественото движение на въздуха.
Топлият въздух се издига. Това е основата на т.нар. stack effect - ефектът на комина.
При подходяща архитектура и външни условия отваряеми покривни елементи могат да подпомогнат извеждането на топлия въздух, докато по-хладен въздух постъпва от по-ниските части на сградата.
Това е принципът зад естествената вентилация.
При правилни условия тя може да намали необходимостта от механично охлаждане и вентилация.
Разбира се, естествената вентилация не е универсален заместител на механичните системи. Ефектът зависи от климата, температурата и влажността на външния въздух, вятъра и конкретната архитектура.
Затова не става дума просто за „отваряне на един купол“.
Става дума за правилно проектирана система, която използва естествените въздушни потоци на сградата.
А какво правим, когато слънцето стане твърде силно?
Слънцето е полезно за естественото осветление, но през топлите месеци може да внесе значително количество топлина в сградата.
Тук идва ролята на външната слънцезащита.
Външните щори, ламели и други засенчващи системи ограничават директното слънчево греене още преди то да достигне остъкляването.
Това е важно, защото намаляването на нежеланите слънчеви печалби може да намали и натоварването върху охлаждащата система.
Тук слънцезащитата вече не е само въпрос на комфорт.
Тя може да бъде част от стратегията за контрол на енергийното потребление.
А може ли самата фасада да бъде слънцезащита?
Да.
Перфорираните метални елементи могат да бъдат използвани като външен екран пред фасадата, който ограничава директното слънчево въздействие.
Така един архитектурен елемент може да изпълнява няколко функции едновременно:
визуална → функционална → слънцезащитна.
Ефектът зависи от конкретната геометрия, ориентация, процент на перфорация и разстоянието до фасадата.
Това е добър пример за един от най-важните принципи в енергийно ефективното проектиране:
Един елемент от сградата може да изпълнява повече от една функция.
Ами ако сградата може сама да решава кога да използва всяко от тези решения?
Тук вече стигаме до интелигентното управление.
Представете си един обикновен летен ден.
10:00
В сградата има достатъчно дневна светлина.
Системата за управление отчита това и намалява изкуственото осветление в зоните, в които има подходящо управление.
13:00
Вътрешната температура започва да се повишава.
Външните условия са подходящи за естествена вентилация.
Автоматично отваряемите покривни куполи могат да се отворят и да подпомогнат извеждането на топлия въздух.
14:30
Слънчевото греене върху фасадата се увеличава.
Външната слънцезащита се активира и ограничава директното слънчево въздействие.
16:00
Започва дъжд.
Датчикът за валеж подава сигнал и отваряемите покривни елементи могат да бъдат затворени.
Това е логиката зад съвременното автоматизирано управление на сградите - сензорите следят условията, а системата управлява различните компоненти според предварително зададени правила.
Една система е добра. Няколко системи, които работят заедно, са по-добри.
Това е същността на идеята.
Светлинните куполи използват дневната светлина.
Светлинните тръби я отвеждат до по-дълбоки вътрешни пространства.
Вентилационните куполи могат да използват естественото движение на въздуха.
Външната слънцезащита ограничава нежеланото слънчево нагряване.
Перфорираните фасадни елементи могат да добавят допълнителна архитектурна и слънцезащитна функция.
Автоматизацията свързва всичко това и позволява системите да реагират на реалните условия.
Така сградата не просто използва повече технологии.
Тя използва енергията по-умно.
Енергийната ефективност е и въпрос на икономика
Намаляването на енергийното потребление не е само екологична цел.
То има директно отражение върху оперативните разходи на сградата.
По-малкото използване на изкуствено осветление означава по-ниско потребление за осветление.
Ограничаването на нежеланото слънчево нагряване може да намали натоварването на охлаждащата система.
Използването на естествена вентилация при подходящи условия може да намали необходимостта от механично охлаждане.
А автоматизацията позволява тези решения да се използват само когато условията го оправдават.
Разбира се, никое от тези решения не гарантира определен процент икономия само по себе си. Реалният резултат зависи от конкретната сграда, нейното местоположение, ориентация, конструкция, режим на работа и начина, по който системите са проектирани и управлявани.
Именно затова е важно енергийната ефективност да се разглежда още на етап проектиране, а не като поредица от отделни продукти, добавени в края.
От отделни продукти към една по-умна сграда
В Sament работим с решения, които могат да бъдат част от тази концепция:
Естествено дневно осветление
Светлинни куполи и светлинни тръби.
Естествена вентилация
Отваряеми покривни куполи и системи за управление.
Слънцезащита
Външни щори и други решения за контрол на слънчевото греене.
Архитектурни фасадни решения
Перфорирани метални елементи с възможност за допълнителна слънцезащитна функция.
Интелигентно управление
Сензори, автоматика и интеграция с BMS.
А към тях могат да се добавят и системи с друга основна функция - например NSHEV за естествено димо- и топлоотвеждане при пожар, които се проектират като част от концепцията за пожарна безопасност.
Сградата на бъдещето не просто консумира по-малко.
Тя използва това, което природата вече ѝ предоставя.
Светлина, когато има светлина.
Въздух, когато условията позволяват.
Слънцезащита, когато слънцето нагрява сградата.
И автоматизация, която свързва всичко това.
Защото истинската енергийна ефективност не е един продукт.
Тя е начинът, по който всички системи работят заедно.
За Sament
В Sament вярваме, че най-добрите решения започват още на етап проектиране - когато различните системи могат да бъдат разгледани не поотделно, а като части от една обща концепция за по-ефективна, комфортна и интелигентна сграда.