Насколько воздухопроницаемыми должны быть фасады? Исследование проницаемости и непроницаемости ограждающих конструкций зданий

Насколько воздухопроницаемыми должны быть фасады? Исследование проницаемости и непроницаемости ограждающих конструкций зданий

Основная роль архитектуры заключается в создании структур, которые защищают нас от окружающей среды и создают безопасные и удобные пространства для всех видов потребностей и деятельности. Предоставляя убежище, архитектура также формирует то, как люди взаимодействуют с окружающей средой. Однако строительным технологиям прошлого редко удавалось создать полное разделение между нами и внешним миром.

Хотя непроницаемость была желаемым результатом, доступные пористые строительные материалы всегда позволяли воде, ветру или внешним частицам просачиваться во внутренние помещения. Напротив, современные технологии теперь позволяют создавать почти полностью непроницаемые оболочки зданий, обеспечивая полное разделение внутреннего и наружного пространства, таким образом полагаясь на инженерные системы для регулирования температуры, воздушного потока или влажности. В этой статье исследуются различия между этими двумя противоположными подходами, изучая, как фасады зданий оборудованы для регулирования комфорта в помещении и его воздействия на окружающую среду.

Часто в случае народной архитектуры, хорошо адаптированной к местному климату, присутствие природных элементов в наших построенных пространствах используется и манипулируется, чтобы стать положительным фактором, способствующим комфорту этих пространств. Одним из таких примеров является естественная вентиляция, пассивная стратегия, которая использует ветер и перекрестную вентиляцию для подачи свежего наружного воздуха внутрь, используя его для регулирования температуры, влажности и движения воздуха.

Даже при отсутствии таких смягчающих факторов исторические постройки, построенные из натуральных материалов, таких как дерево, камень и саман, имеют тенденцию быть более проницаемыми, позволяя воде в некоторой степени проникать в конструкцию. Этот аспект необходимо принимать во внимание, особенно при восстановлении исторических фасадов, поскольку добавление современных непроницаемых слоев может изменить первоначальный баланс, создавая риск захвата воды внутри определенных оснований, что приведет к ускоренной деградации.

Однако проницаемые оболочки зданий сопряжены с рядом рисков, включая проникновение влаги, рост плесени и деградацию конструкции. В поисках более устойчивых стратегий технологические достижения позволили создавать все более и более водонепроницаемые конструкции зданий. С появлением современных архитектурных движений преобладающие технологии проектирования отдавали предпочтение непроницаемым ограждающим конструкциям зданий, которые создают более стабильные внутренние условия, тем самым сокращая ресурсы, необходимые для создания желаемого уровня комфорта.

Это оказало значительное влияние на энергоэффективность зданий, поскольку снижение термического и химического обмена означало меньше ресурсов, необходимых для создания желаемого уровня комфорта. На противоположном конце традиционных конвертов находятся структуры, соответствующие стандартам, таким как Passivhaus, которые требуют максимально полного разделения. Новые и усовершенствованные строительные технологии, такие как современные изоляционные материалы и технологии воздухонепроницаемого строительства, позволяют обеспечить такое разделение.

За последние несколько лет стандарты пассивного дома превратились в международную валюту энергоэффективного строительства. Система требует улучшенных тепловых характеристик и воздухонепроницаемой конструкции, чтобы свести к минимуму ненужные потери или прирост тепла. Для контроля качества воздуха, влажности и температуры они полагаются на инженерные механические системы, такие как вентиляция с рекуперацией тепла. Вместе с производством возобновляемой энергии на месте это позволило строить здания с «положительной энергией», производящие больше энергии, чем потребляют.

Однако такая сложная и сплоченная система сталкивается с рядом проблем. В дополнение к высоким первоначальным затратам, тщательному процессу строительства и постоянному техническому обслуживанию механические системы могут быть довольно сложно адаптировать к поведению жильцов и неучтенным колебаниям климата. Зависимость от строительных технологий также вызывает опасения по поводу долгосрочной надежности и совместимости с будущими инновациями.

Поскольку технологии продолжают развиваться, баланс между проницаемостью и непроницаемостью, похоже, обретает форму выгодной альтернативы, объединяющей пассивные стратегии с активными системами для создания динамичных, быстро реагирующих зданий. Помимо снижения энергопотребления, здания должны обеспечивать здоровые, уютные помещения, повышающие качество жизни их обитателей. Стратегии пассивного проектирования, такие как достаточное дневное освещение, естественная вентиляция и тепловой комфорт, играют решающую роль в обеспечении здоровья, производительности и удовлетворенности жителей. Кроме того, интеграция принципов биофильного дизайна, таких как использование натуральных материалов и растительности, еще больше способствует связи с природой и улучшает общую среду в помещении.

Среди этих гибридных подходов одним из примеров является интеграция систем вентиляции смешанного режима, которые используют естественный поток воздуха, дополненный механической вентиляцией, для адаптации к изменяющимся условиям окружающей среды. Адаптивные фасады, включающие подвижные элементы и адаптивные технологии, еще больше улучшают эксплуатационные характеристики здания за счет регулирования притока солнечного тепла и проникновения дневного света. Гибридные конструкции могут также включать материалы с термической массой, такие как бетон, камень или утрамбованная земля, для оптимизации колебаний температуры и снижения нагрузок на отопление и охлаждение.

Кроме того, гибридные пассивные солнечные конструкции сочетают в себе принципы пассивной солнечной энергии, такие как ориентация, затенение и коэффициенты остекления, с дополнительными механическими системами. Здания, использующие это, часто имеют изолированное остекление и элементы тепломассы для максимального увеличения солнечного тепла зимой, а также механическую вентиляцию и средства управления затенением для уменьшения перегрева летом. Черпая вдохновение из народной архитектуры, дизайнеры также используют местные материалы, традиционное мастерство и биоклиматические дизайнерские решения, тем самым внося свой вклад в местную культуру и наследие, одновременно сводя к минимуму выбросы углекислого газа.

Нельзя отрицать, что стандарты пассивного дома представляют собой значительный прогресс в проектировании экологически чистых зданий, предлагая новый уровень энергоэффективности и экологических показателей. Однако, чтобы полностью реализовать их потенциал, важно принять сбалансированный подход, который учитывает сложное взаимодействие между проницаемостью и непроницаемостью, воздействием на устойчивость, комфортом пассажиров и признанием рынка. Использование традиционных и народных строительных технологий может еще больше улучшить как воздействие на окружающую среду и комфорт, так и здоровье, удовлетворенность и благополучие жильцов.

Эта статья является частью темы : Building Envelope, с гордостью представленной Vitrocsa, оригинальными минималистичными окнами с 1992 года.

Компания Vitrocsa разработала оригинальные минималистичные оконные системы, уникальную линейку решений, посвященных безрамным окнам с самыми узкими барьерами обзора в мире: системы Vitrocsa, изготовленные в соответствии со знаменитой швейцарской традицией на протяжении 30 лет, «являются продуктом непревзойденного опыта». и постоянный поиск инноваций, позволяющий нам воплощать в жизнь самые амбициозные архитектурные идеи».

Каждый месяц мы углубленно исследуем тему с помощью статей, интервью, новостей и архитектурных проектов. Мы приглашаем вас узнать больше о наших темах . И, как всегда, в мы приветствуем вклад наших читателей; Если вы хотите представить статью или проект, свяжитесь с нами.