петак, 25. децембар 2015.

Pametni prozori


U Evropi istraživači naporno rade kako bi izbacili na tržište nove materijale i tehnologije koji će biti energetski efikasni i koji će pomoći u smanjivanju potrošnje energije. Osim smanjivanja računa za domaćinstva ovi projekti su vrlo značajni za zaštitu životne okoline, smanjivanje ispuštanja CO2 u atmosferi i usporavanje klimatskih promena. Deo istraživanja je usmeren i ka proizvodnji prozora sa poboljšanim osobinama, takozvani „pametni prozori

Pametni prozori 

Prozori su vrlo značajni deo u koncepciji i dizajniranju energetski efikasnih zgrada. Samo u Evropi kroz prozore prolazi oko 4% čitave količine energije koja se potroši. Prvi korak u tehnološkoj evoluciji bio je napuštanja proizvodnje prozora sa jednim staklenim panelom i prelazak  prema prozorima sa dva i tri panela.
Sada sledi drugi korak koji će donete dramatične promene - „pametni prozori“. Pod ovim imenom postoje više novih tehnologija kojima je zajedničko to što omogućavaju kontrolu sunčeve svetlosti i njeno akumuliranje. Prozori koji kontrolišu energiju imaće veliko značenje za nove rezidencijalne i poslovne objekte, ali i za starije zgrade koji imaju staru stolariju i kojima prestoji renoviranje.




Ultra tanke staklene membrane
Ovi prozori su namenjeni dizajniranju objekata sa nultom emisijom energije, to su energetski efikasne zgrade kojima ne trebaju vanjski izvor energije.
Sve se vrti oko veoma tanke membrane (0,9mm)  koja je vrlo lagana i koja se direktno nanosi na staklo, težina prozora se smanjuje do 50%, a najveći efekti se dobijaju kada se koriste u prozorima sa 4 panela.

Prozori sa printanim organskim fotonaponski slojem (ink-jet printed organic photovoltaic (OPV))

Tehnikom ink-jet na staklo se nanosi sloj organiskih fotonaponskih i integralnih termalnih kolektora koji pretvaraju sunčevu energiju u toplotnu, koja se zatim može koristiti za zagevanje vode ili proizvodnju električne energije. Zamenom skupih materijala kako što je titanijumoksid i srebro sa novim materijalima kao što je grafen troškovi se smanjuju za 20 %. OPV moduli se printaju industrijskim printerom koji omogućuje printanje na velikim površinama. 

Pokretna mikro-ogledala
Ova mikro ogledala su postavljeni između staklenih panela i tako su zaštićeni od vetra, kiše prljavštine, a pošto su mali i laki ne utiču na mehaničku stabilnost celog sistema. Njihova funkcija je da optimizuju energetsku efikasnost tako što se pomeraju u zavisnosti od izvora svetlosti i tako utiču na bolje iskorišćavanje.

graphene
Grafen - sloj
Transparentni grafenski sloj
Još jedna tehnologija koja se još ispituje i od koje se očekuje veliki uticaj na budućnost industrije, je razvijanje procesa za proizvodnju grafena, proces koji omogućuje aplikaciju grafena - karbonskog sloja debljine samo jednog atoma koji ima veliku jačinu, fleksibilnost i provodljivost za električnu energiju. Sa tri sloja grafena prozor postaje sunčani kolektor.



Lamelirani stakleni paneli
Radi se o vrlo tankim staklenim paneli presvučenim polimernim kompozitnim materijalima. Ovi se paneli mogu kombinovati sa izuzetno krutim ramovima od ojačane polimerne pene, tako da se dobijaju prozori koji su lakši i do 50% od klasičnih. Ovi novi materijali smanjuju vlažnost, i povećavaju termalnu i akustičnu izolaciju

Prozori sa izolacijskom tečnošću
Radi se o prozorima u velikim objektima, koji sadrže mikrokanale kroz koje teče tečnost. Tečnost absorbuje topotnu energiju koja se nalazi u sunčevoj svetlosti i usmerava je prema toplotnoj pumpi. Za sada se koriste rastvori vode, ali ispituju se i druge tečnosti. Teškoća kod ove tenologije je što stakleni paneli moraju da budu vrlo glatki, što poskupljuje proizvodnju, pošto klasičnim tehnologijama može da se proizvede staklo koje sadrži mikrotalase, a u njemu je teško izbušiti mikrokanale.

Pametna stakla sa elektrohromičnim filmom  (EC)
Radi se o specijalni mehanički fleksibilnim i lakim elektrohromičnim filmom od nano kompozitnom polimeru koji može da blokira i do 98% solarne radijacije, a ne utiče na pogled prema vani. Ovaj film može da menja boju pod uticajem male voltaže. Ova tehnologija ima potencijal da uštedi veliku količinu energije za hlađenje prostorija. Posebno je značajno to što može da se aplicira i napostojeće prozore

Postoji mnoštvo drugih projekata i tehnologija koje se razvijaju kao što su:

  • Fotohromično staklo (photochromic)
  • termohromično (thermochromic)
  • SPD
  • PDLC,
  • četvorostruko zastakljivanje
  • hidrogel,
  • piksel i mikroblind tehnologije i td

Umesto zaključka


Zajedničko je da svi ovi projekti imaju za cilj povećavanje energetske efikasnosti, smanjivanje potrošnje energije i u skladu su sa ciljevima Evropske unije koji su navedeni u strategiji Evropa 20-20-20. Kao i kod svih novih projekata problem je visoka cena, ali sa masovnom proizvodnjom očekuje se da ona pada. 

четвртак, 03. децембар 2015.

Značaj prozora u arhitekturi


Prozori i arhitektura 

Ništa ne inspiriše ljude više od puno svetlosti, svežeg vazduha i dobrog pogleda. Moderan prozor treba da ispunjava mnogo zahteva, da bude energetski efikasan, održavanje da bude lako i jednostavno, da budu jeftini. Njihova veličina, oblik i položaj na zgradi su isto tako veoma važni. 

Arhitekti imaju veliki i kompleksan zadatak da projektuju najbolju kombinaciju da bi udovoljili ovim zahtevima kako bi omogućili budućim stanarima kuća i zgrada uživanje u okolini. Na raspolaganju su im više vrsta i tipova prozora.


Geometrija i delovi

Moderni pravci u arhitekturi zahtevaju da  prozori budu što veći, a to povlači veći ram sa više staklenih panela koji mogu da budu fiksni ili pokretni. Postoje više konfiguracija prozora koje kombinuju pokretne i/ili nepokretne delove u raznim veličinama i raznim oblicima. Oblici isto tako varitaju, traže se oni koji propuštaju najviše svetlosti i koji se dobro uklapaju u okolinu.

Veliki prozori zahtevaju vetrikalni ram da bi imali statičku izdržlivost, posebno na stranične (lateralne) sile. Vertikalni ram treba dobro uklopiti u kompoziciju kako ne bi „štrčao“ i bio što manje upadljiv.



Tipovi prozora prema fiksiranosti i otvaranju

  • Fiksirani prozor - Ovaj prozor se ne otvara, koristi se u velikim soliterima ili poslovnim prostorima, školama, bolnicama i sl. Imaju dobru propusnost za svetlost i omogućuju dobar panormamski pogled, ali provetravanje je onemogućeno.
  • Prozori koji se otvaraju horizontalno (prama vani ili prema unutra) - Omogućuju dobru ventilaciju a u isto vreme ne smetaju ulasku svetlosti i pogledu, ali zauzimaju više prostora.
  • Prozori koji se otvaraju vertikalno - Podesnu su za podrume ili tavanske prostorije, omogućuju najbolje provetravanje od svih vrsta, ali imaju malu propusnost za svetlost i nemaju dobar panoramski pogled.
  • Prozori koji se otvaraju i po horizontalnoj i po vertikalnoj osi - ovi se prozori najviše koriste u modernoj arhitekturi. Pojavili su se 1960-tih godina u Nemačkoj. Omogućuju kontrolisanje cirkulacije vazduha i dobro dobro provetravanje, lako se održavaju i čiste pošto otvaranje po horiontalnoj i vertikalnoj osi omogućuje pristup svim površinama, imaju zatvaranje u više tačaka što doprinosi energetskoj efikasnosti i bezbednosti.
  • Otvaranje na kip - koriste se za poslovne zgrade, slično kao fiksni prozori, ali omogućuju izvesno nivo provetravanja
  • Klizni prozori - zauzimaju malo mesta, imaju dobru propusnost svetlosti, mana je komplikovan mehanizam i otežano održavanje kao i veću cenu.




Tipovi prozora prema materijalu

  • Od aluminijuma - lepo izgledaju, imaju dobre statičke osobine, malu težinu, mana im je što su dobar provodnik toplote (obavezan je termo prekid) i velika cena
  • Od drveta - skupi su i traže veliko održavanje, ali zato su energeteski efikasni i poseduju lep izgled
  • Od čelika - lepi za oko, dugotrajni su, ali cena im je visoka i imaju malu energetsku efikasnost
  • PVC prozori - odlična energetska efikasnost, laki za održavanje, ali imaju palstičan izgled što se nekima ne dopada
  • Drvo - aluminijum - kombinuje dobre strane drveta i aluminijuma - lako održavanje, dobra energetska efikasnost, lep izgled




Moderni prozori imaju višeslojne staklene panele, sa jednim staklom se ne proizvode još od sedamdesetih godina. Izmeđi panela se nalazi ili vakum ili plemeniti gas najčešće Argon. Iako 3 panela umnogome povećavaju energetsku efikasnost i performanse prozora, negativna strana im je što se povećava težina prozora, smanjuje se protok svetlosti i sprečava jasan pogled (isto tako pojavljuje se zelenkasata nijansa i odraz prozora). Zbog toga prozori moraju da budu manji, tako da se kao neki standard ustalili dvostruki prozori.


U modernoj arhitekturi sve se više koriste mat stakla, koja propuštaju svetlost ali zamagljuju pogled prema unutrašnjosti prostorije,tako da pružaju osećaj privatnosti, a u isto vreme uživanje u prirodnoj svetlosti. Ovakvi prozori se postavljaju na spavaćim sobama i kupatilima.

Umesto zaključka


Dizajniranje pravog prozora na datoj lokaciji zahteva dobro poznavanje proizvoda, tehničko pred znanje i dobru komunikaciju klijenata i projektanata. Greške koje se pojavljuju u fazi planiranja se kasnije vrlo teško ispravljaju.