Новые стандарты в устойчивом дизайне фасадов

Фасады, которые долговечны, долговечны и благоприятны как для окружающей среды, так и для пользователей зданий, имеют решающее значение, если мы хотим смягчить последствия изменения климата. Так как же архитекторы, инженеры (строительные и фасадные) и производители проектируют и изготавливают фасадные системы, которые обеспечивают улучшение эксплуатационной энергии, не жертвуя при этом воплощенной энергией? Каковы плюсы и минусы принципов повторного использования и экономики замкнутого цикла по отношению к устойчивому дизайну фасадов? И какую роль могут сыграть структурное стекло и другие инновационные материалы в производстве эффективных и долговечных ограждающих конструкций зданий? Эти и другие вопросы были рассмотрены на вебинаре AT, организованном при поддержке Kuraray и Powdertech.

Мероприятие проходило под председательством редактора AT Изабель Аллен, а спикерами были Дамиан Роган, директор по проектированию фасадов, Экерсли О'Каллаган; Ричард Безант, директор по продажам и маркетингу компании Powdertech (Корби); Джулия Торрубия, старший дизайнер окружающей среды Atelier Ten; Аллан Гибсон, менеджер по высокопроизводительной продукции в Северной Европе компании Kuraray; и Дижан Малла, старший научный сотрудник Fletcher Priest Architects.

Дамиан Роган начал с обсуждения вопросов углерода, комфорта и круглой формы, уделив особое внимание структурному стеклу. Признавая, что сокращение процентного содержания стекла, как правило, является «ответственным делом», он привел Пекинскую библиотеку, выигравшую соревнование с Snøhetta в 2018 году и завершенную в прошлом году, как пример, когда структурный стеклянный фасад оказался наиболее подходящим решением. Ключевым приоритетом было обеспечение высококачественного дневного света в огромном здании с глубокой планировкой: библиотека имеет общую площадь 75 000 квадратных метров и содержит самый большой в мире читальный зал.

Хотя стальная конструкция могла показаться очевидным выбором для 20-метрового фасада, она была сочтена слишком тяжелой и визуально навязчивой. Предпочтительное решение — фасад, который на 60 процентов состоит из пилообразного, складчатого многослойного стекла, скрепленного силиконом по краям и сплошными участками внизу — чрезвычайно прозрачен и на 30 процентов меньше содержания углерода по сравнению с сопоставимой стальной конструкцией. Нависающая крыша обеспечивает защиту от солнечных лучей, а фонари на крыше привносят дополнительный дневной свет вглубь плана.

Аллан Гибсон объяснил, как использование структурного промежуточного слоя, такого как SentryGlas, может уменьшить содержание углерода в стеклянных фасадах без ущерба для безопасности или характеристик конструкции. Промежуточный слой позволяет использовать панели большего размера, что уменьшает количество требуемого обрамления и/или позволяет использовать более тонкие стекла. Он использовал пример башни Монпарнас в Париже (первоначально построенной между 1969 и 1973 годами), где фасад площадью 40 000 квадратных метров был заменен ламинированным стеклом Kuraray со структурным промежуточным слоем. Это легкое решение позволило сократить выбросы углекислого газа на 15 процентов по сравнению со стандартным промежуточным слоем печатной платы.

Дижан Малла представил тематическое исследование по реконструкции и расширению Флетчером Пристом Мэрилебон Плейс, здания 1930-х годов в центре Лондона. Первоначальное здание с кирпичной облицовкой было расширено в 1960-х годах за счет неприятных пристроек, в том числе дублирующей конструкции автостоянки сзади. Переработка проекта Fletcher Priest сохраняет 85 процентов существующей конструкции и фасада, что позволяет сэкономить 7 515 тонн CO2-экв. углерода и сократить продолжительность проекта. Открывающиеся окна обеспечивают естественное охлаждение и вентиляцию во всем помещении. Хорошее внутреннее дневное освещение, внешний вид и доступ к открытым террасам улучшают здоровье и благополучие жильцов.

Хотя первоначальный кирпичный блок был сохранен, новые ступенчатые террасы, выходящие на южную сторону, заменяют более поздние пристройки и обеспечивают необходимое изменение масштаба, заканчиваясь деревянной конструкцией, облицованной оранжевым фаянсовым кирпичом. Террасы украшены каскадными растениями и деревянными акустическими экранами, которые также ограничивают обзор. Современное здание конюшни заменило нелепый и ненужный служебный блок и автостоянку. Построенный из легкой конструкции из клееного бруса и CLT, он обеспечивает экономию 19 тонн CO2-экв по сравнению с более традиционными альтернативами из бетона или стали.

Ришар Безант обрисовал преимущества, которые алюминий с порошковым покрытием может принести на каждом этапе строительства, подчеркнув более низкие транспортные и энергетические затраты на доставку материалов для легкого фасада. Он объяснил, что легкий алюминиевый фасад требует меньше дополнительной поддержки, чем традиционный тяжелый фасад, его быстрее и проще устанавливать, он обеспечивает более однородный результат и может быть адаптирован к современным требованиям по таким вопросам, как вентиляция и изоляция. Безант также отметила, что алюминий может быть на 100 процентов пригоден для вторичной переработки без какого-либо снижения его первоначальной прочности, утверждая, что увеличение использования алюминия не только в фасаде, но и в конструкции основания повысит возможность вторичной переработки за счет сокращения разнообразия используемых материалов.

Наконец, Джулия Торрубия изложила подход Atelier Ten к синтезу различных факторов, влияющих на дизайн фасада, объяснив, как учет воплощенного и действующего углерода, эстетики, акустики, дневного света и видов оказывает различное – и часто противоречивое – давление на дизайн. Обширное остекление желательно с точки зрения дневного света и видов, но не с точки зрения использования углерода и энергии. Затенение снижает перегрев, но содержит углерод и может оказать пагубное влияние на дневной свет и самочувствие. Открывающиеся окна снижают нагрузку на охлаждение, минимизируют перегрев и дают жильцам контроль над окружающей средой, но в них используется больше углерода, чем в фиксированных окнах, и они могут пропускать загрязнение и шум.

Atelier Ten начинает проектирование фасадов с анализа форм-фактора (высокое соотношение площади фасада к площади пола приводит к высоким потерям тепла и высокому потреблению энергии, а также к высокому содержанию углерода), прежде чем приступать к анализу затенения, анализу дневного света и, наконец, параметрическому тестированию. . В ходе этого процесса определяются параметры проекта, которые затем могут быть преобразованы в архитектурно подходящий дизайн фасада.