Умные фасады: интеграция технологий и пассивного дизайна
Наравне с устойчивым развитием, последним трендом являются умные и адаптивные фасады – оболочки зданий, которые активно взаимодействуют с окружающей средой. Благодаря достижениям в области датчиков, автоматизации и материаловедения, фасады теперь могут регулироваться в реальном времени для оптимальной работы. Интерактивные или динамичные фасады меняют свой внешний вид или конфигурацию в зависимости от освещенности, температуры или пользовательских команд (Тренды в архитектурных фасадах). Классический пример – кинетические фасады, которые имеют движущиеся элементы (панели, жалюзи и т.д.), которые периодически меняют свое положение. Если движение служит функциональной цели (например, отслеживание солнца для создания тени или открытие для вентиляции), то это называется “подвижный фасад,” в то время как чисто декоративное движение относится к кинетическому искусству (5 трендов в строительстве фасадов в 2024 году | Metadecor). В любом случае эти динамичные системы оживляют внешний вид здания и часто улучшают энергоэффективность и комфорт.
Системы затенения – это практическое применение технологий умных фасадов. Рассмотрим офисное здание, где внешние металлические ребра автоматически вращаются по мере движения солнца: утром они защищают стекла, ориентированные на восток, в полдень они становятся горизонтальными, чтобы уменьшить солнечные блики, а вечером они поворачиваются на запад. Это именно то, что происходит в Mærsk Tower в Копенгагене, передовом исследовательском здании. Его фасад обрамлен 3 300 медными ставнями, которые функционируют как подвижные климатические экраны, автоматически открывающиеся или закрывающиеся в зависимости от положения солнца и погодных условий для поддержания комфортного внутреннего климата (The Maersk Tower / C.F. Møller | ArchDaily). Это сочетание традиционного металла (медь) с современной автоматизацией делает Mærsk Tower одним из самых энергоэффективных лабораторных зданий Европы, демонстрируя, как умные фасады могут значительно снизить нагрузку на охлаждение. Точно так же Kiefer Technic Showroom в Австрии имеет динамичный алюминиевый фасад с 112 моторизованными перфорированными панелями. Экстерьер здания “меняется в зависимости от внешних условий, оптимизируя внутренний климат, при этом позволяя пользователям персонализировать свои пространства” (Kiefer Technic Showroom / Ernst Giselbrecht + Partner | ArchDaily). В процессе каждого дня фасад непрерывно реконфигурируется, становясь привлекательной кинетической скульптурой, которая также является умным устройством затенения.
Помимо затенения, вентиляция и контроль качества воздуха являются частью интеграции пассивного дизайна. Некоторые современные фасады включают вентилируемые прорези или системы с двойным слоем, которые “дышат”. Например, вентилируемый металлический фасад может быть оснащен датчиками, чтобы открывать определенные секции для ночного охлаждения или для освобождения захваченного тепла. Адаптивные фасады могут также реагировать на дождь (закрывать жалюзи) или ветер (регулировать панели для уменьшения давления). В высокотехнологичных проектах фасады подключены к системе управления зданием (BMS), эффективно действуя как “кожа” здания в общении с его “мозгом.” На более простом уровне даже вручную регулируемые элементы могут иметь значимость: настраиваемые экранные элементы, которые могут регулировать сами жители, обеспечивая уровень контроля и личного комфорта. Цель заключается в том, чтобы фасад динамически поддерживал оптимальный свет, температуру и даже генерировал энергию (например, строительные интегрированные фотоэлектрические панели на металлических панелях). Некоторые небоскрёбы теперь имеют тонкопленочные солнечные элементы, встроенные в металлическую обшивку, производя электроэнергию без ущерба для эстетики.
Ключевое значение этих инноваций в том, что они не идут в ущерб дизайну – наоборот, они часто его усиливают. Умные фасады обеспечивают яркие визуальные эффекты: ряд движущихся металлических плиток, ловящих свет, или узор из перфорированных панелей с подсветкой LED, превращающих фасад в экран медиа ночью. Мы всё чаще видим “медиа-фасады”, где металлические сетки или панели становятся дисплеями с пикселями LED. Хотя не каждый проект доходит до такого уровня, интеграция технологий уже является важной частью проектирования фасадов. Архитекторы и разработчики теперь требуют готовых решений для фасадов, таких как моторизованные системы жалюзи, климатически-адаптивные покрытия и модульные вентилируемые панели. Ответом стал переход отрасли к системам фасадов, а не только к отделочным продуктам, то есть комплексным решениям, включающим структуру, утепление, затенение и управление в одном пакете. Сочетая умные технологии с принципами пассивного дизайна (такими как затенение и естественная вентиляция), металлические фасады становятся теми самыми умными оболочками, которые требуют современные зеленые здания. Ожидайте, что здания завтрашнего дня будут иметь “кожи,” такие же умные, как и их интерьеры, адаптирующиеся как живые организмы к своей среде.