Fasada ze skórą podwójną to tradycyjna fasada, na którą nałożono dodatkową, zewnętrzną warstwę, stworzoną zazwyczaj ze szkła. Obydwie fasady, nazywane często „skórami”, są oddzielone od siebie pustą przestrzenią (komorą powietrzną), której szerokość może wynosić od kilku centymetrów do kilku metrów. Jeśli w komorze zamontowano systemy mechanicznego zacieniania, to skóra zewnętrzna zapewni im ochronę przed wiatrem oraz zanieczyszczeniem.

Fasada ze skórą podwójną może być wentylowana w sposób naturalny oraz mechaniczny, w zależności od rodzaju systemu zastosowanego w komorze powietrznej. Te dwa odmienne rodzaje fasad określa się mianem aktywnie oraz pasywnie (interaktywnie) wentylowanych fasad.

Double skin facade

 

Systemy aktywne wyposażono w zewnętrzną skórę hermetycznego szkła termoizolacyjnego, które znajduje się przed wentylowaną przestrzenią wewnętrzną. Cyrkulacja powietrza jest w nich wywoływana w sposób sztuczny i zachodzi wewnątrz budynku za sprawą wymienników ciepła. Korzystanie z tego rozwiązania okazuje się korzystne zimą, ponieważ energia zużywana na ogrzewanie budynku może zostać zaoszczędzona dzięki odzyskiwaniu ciepła. W systemach aktywnych do produkcji zewnętrznej skóry ze szkła termoizolacyjnego stosuje się zazwyczaj bardziej tradycyjne rodzaje szkła.

Pasywnie wentylowane fasady są częściej spotykane w Europie, zwłaszcza w budynkach komercyjnych. W ich wypadku cyrkulacja powietrza zachodzi pomiędzy wnętrzem budynku, a środowiskiem zewnętrznym. Konwekcja zachodzi w tym wypadku dzięki otworom znajdującym się zazwyczaj powyżej oraz poniżej zewnętrznej warstwy szkła. Możliwe jest także stosowanie podwieszanych szklanych ścian przed konwencjonalną konstrukcją. Innym rozwiązaniem są fasady mocowane punktowo, okna skrzynkowe lub okna złożone.
 

FGS, Bonn, Germany. Architect : Eller + Eller

Zalety fasady ze skórą podwójną

Ze względu na stale rosnące standardy zapobiegania zyskowi ciepła, wymagające niższej przepuszczalności energii słonecznej, fasady ze skórą podwójną łączące w sobie energooszczędne szklenie z mechanicznymi urządzeniami zacieniającymi stają się coraz bardziej popularne. Choć są one stosowane od ponad 20 lat, technologia szklenia poczyniła w tym czasie znaczne postępy, pozwalając na częstsze stosowanie fasad ze skórą podwójną. Dziś innowacyjne produkty szklane oraz powłoki są dostępne w wersjach mogących być stosowanymi w fasadach ze skórą podwójną. Tym samym pozwalają one na osiągnięcie wielu korzyści – jest to możliwe jednak tylko wtedy, gdy na skórze zewnętrznej oraz wewnętrznej zastosuje się odpowiednie zestawienie szkła.

Dostępna dziś liczba kombinacji szklenia jest zdumiewająca. Stwarza ona architektom możliwości uzyskiwania niewyczerpanych możliwości parametrów oraz właściwości estetycznych. Mogą dzięki temu wybrać najodpowiedniejsze szklenie pod kątem parametrów, grubości, wymiarów, odporności termicznej oraz mechanicznej (trwałość), ochrony przeciwsłonecznej, koloru, etc.

Właściwy wybór szkła dostarcza wielu korzyści, pozwalając na lepsze zarządzanie energią, osiągnięcie bardziej zaawansowanych parametrów akustycznych i termoizolacyjnych. Umożliwia ono także cieszenie się świeżym powietrzem, które wpada do wnętrza przez otwarte okna, co podnosi komfort użytkowania budynku. Co więcej, dodatkowe systemy zacieniania można zamontować pomiędzy zewnętrzną i wewnętrzną warstwą szklenia, osiągając tym samym dynamiczną selektywność (tzn. współczynnik pomiędzy maksymalnym nasłonecznieniem oraz maksymalną ochroną przeciwsłoneczną).

Zastosowanie powłoki odbijającej promieniowanie słoneczne na skórze zewnętrznej pozwala znacznie obniżyć przepuszczalność energii słonecznej w momencie, gdy okno jest w pełni odsłonięte, w przeciwieństwie do konwencjonalnych rozwiązań bez stosowania tego typu powłok. Użytkownicy mogą wygodniej korzystać z zacienienia mechanicznego (zarówno w stanie pełnego otwarcia lub pół-zasłonięcia/pół-odsłonięcia), dłużej ciesząc się niezakłóconymi niczym widokami, bez obawy o przegrzanie wnętrza pomieszczenia. Wszystko sprowadza się do odnalezienia odpowiedniej równowagi dla budynku. Właściwe rozwiązania pomagają osiągnąć stan bliski tej niemalże doskonałej równowadze.

 

Powlekane szkło przeciwsłoneczne


Zaawansowane powlekane szkło przeciwsłoneczne może np. czynnie optymalizować współczynnik światła słonecznego (DF) oraz regulować parametry termiczne budynku. Szkło może uczynić budynek bardziej energooszczędnym poprzez obniżenie jego zapotrzebowania na klimatyzację, ogrzewanie oraz sztuczne oświetlenie. Wszystko to przyczynia się do powstania bardziej komfortowego budynku dla jego użytkowników, niezależnie od tego, czy w nim pracują, czy mieszkają. W efekcie szklenia tego typu mogą okazać się istotnym atutem w staraniach o certyfikacje środowiskowe, takie jak LEED, BREEAM, HQE, DGNB, etc.

Cristallin, Boulogne Billancourt, France. Architect : AZC
Cristallin, Boulogne Billancourt, France. Architect : AZC

 

Celem pasywnie wentylowanych fasad jest głównie odbijanie części krótkofalowego promieniowania słonecznego od szyby wewnętrznej, tak by zmniejszyć nagrzewanie się warstwy wewnętrznej. Tym samym dochodzi do obniżenia obciążenia termicznego. Zalety stosowania powłok na powierzchni szkła można dodatkowo zwiększyć stosując ochronę przeciwsłoneczną oraz środki ochrony przed oślepieniem na warstwie wewnętrznej. Doskonałe wartości g można uzyskiwać także wówczas, gdy zasłony są w pełni odsłonięte lub częściowo opuszczone. Uzyskana w ten sposób selektywność dynamiczna czyni system wentylacyjny szczególnie atrakcyjnym.

Inną zaletą stosowania powłok na szkleniu zewnętrznym jest możliwość eksperymentowania z różnymi stopniami odbicia światła. Pozwala to architektom na projektowanie nieskazitelnie przezroczystych oraz zauważalnie „lekkich” konstrukcji. Z kolei stosowanie większego odbicia umożliwia tworzenie jednolitych powierzchni, w których łatwo ukryć indywidualnie dostosowane urządzenia zacieniające.

Wyzwania związane z wytrzymałymi powłokami

Choć w szkleniu wewnętrznym systemów pasywnych stosuje się zazwyczaj szkło podwójnie lub potrójnie zespolone, to w przypadku szklenia zewnętrznego najczęściej korzysta się z laminowanego szkła bezpiecznego (zawierającego szkło wzmacniane termicznie). Jego obciążalność resztkowa gwarantuje maksymalne bezpieczeństwo w razie pęknięcia. Problem podczas stosowania szkła powlekanego o wysokich parametrach stanowi fakt, iż powłoka musi być wytrzymała oraz przeznaczona do stosowania na szkle monolitycznym lub laminowanym, a także skierowana w stronę międzywarstwy laminatu. Większość powłok na rynku jest bardzo wrażliwa na wilgoć oraz czynniki atmosferyczne, co oznacza, że muszą one być hermetycznie uszczelniane, co naturalnie obniża ich wszechstronność.

Połączenie wysoce wytrzymałych powłok przeciwsłonecznych odbijających część promieniowania słonecznego ze specjalnymi międzywarstwami folii PVB pochłaniającymi energię słoneczną dodatkowo poprawia ich właściwości energooszczędne. W szczególności poprawić w ten sposób można selektywność spektralną (współczynnik światła słonecznego do energii słonecznej).

Potencjalne problemy


Choć architekci mogą być świadomi zalet fasad ze skórą podwójną, wiąże się z nimi kilka potencjalnych niedogodności, które wymagają rozważenia. Aby zminimalizować możliwość ich potencjalnego wystąpienia i zoptymalizować korzyści warto ponownie podkreślić wagę doboru odpowiedniej kombinacji szkła.

Fasada ze skórą podwójną, powstała w oparciu o niewłaściwie dobraną kombinację szkła, może również odznaczać się zmniejszoną przepuszczalnością światła słonecznego, prowadząc do wzrostu temperatury w komorze powietrznej. To z kolei może obniżyć żywotność silników elektrycznych, systemów wymiany ciepła, etc., a także doprowadzić do kondensacji pary wodnej na skórze zewnętrznej.

Kondensacja


W fasadach wentylowanych pasywnie – w zależności od umiejscowienia budynku oraz nasilenia czynników atmosferycznych – może dochodzić do kondensacji na wewnętrznej stronie zewnętrznej szyby. Zjawisko może to zachodzić zwłaszcza w godzinach porannych wiosną oraz jesienią, gdy mogąca wystąpić kondensacja w znacznym stopniu zakłóca obraz widziany zza okien budynku. Warto zaznaczyć, że nie musi się tak stać, ponieważ dostępne obecnie rozwiązania szklane umożliwiają zapobieżenie występowaniu tego zjawiska naturalnego.

Obecnie projektuje się specjalne antykondensacyjne powłoki oraz stosuje super-wytrzymałe powłoki na szybie zewnętrznej, co znacznie obniża ryzyko kondensacji pary wodnej. Testy wykonywane w istniejących budynkach wykazały, że stosowanie wspomnianych powłok antykondensacyjnych delikatnie podnosi temperaturę powierzchni szkła w porównaniu do powierzchni niepowleczonych. Ta różnica temperatur zdecydowanie obniża częstotliwość kondensowania się pary wodnej. Testy wykazały, że w tych samych warunkach, na przestrzeni wielu godzin, na szkle niepowlekanym skraplała się woda, wówczas gdy powierzchnia szkła powlekanego była czysta i przez cały czas wolna od obecności kropel wody. Słowem odnośnie uwagi: zastosowanie szkła z powłoką antykondensacyjną należy rozważyć na etapie projektowania budynku, ponieważ powleczenie szkła po jego zamontowaniu nie jest możliwe.

Wśród innych potencjalnych problemów stosowania fasad ze skórą podwójną można wymienić wyższe nakłady inwestycyjne oraz zwiększone koszty operacyjne. Obecność dodatkowej skóry wokół budynku wiąże się ze zwiększonym obciążeniem gruntu, na którym zostanie wzniesiony obiekt. Należy wziąć to pod uwagę w fazie projektowania. W przypadku pozostawienia otwartych okien może wzrosnąć transmisja fal akustycznych pomiędzy pomieszczeniami.

Pomocna dłoń


Zespół ekspertów Guardian Glass z przyjemnością wesprze Cię wiedzą oraz doświadczeniem w wyborze odpowiedniego zestawienia szkła dla Twojej fasady ze skórą podwójną. Linia przeciwsłonecznego szkła powlekanego Guardian SunGuard to szeroki wybór produktów o atrakcyjnych walorach estetycznych oraz właściwościach technicznych, które zoptymalizują parametry fasady ze skórą podwójną i zminimalizują ryzyko wystąpienia związanych z nią problemów.

Po więcej informacji zapraszamy na stronę 

Ralf Greiner

About the expert - Ralf Greiner

Ralf Greiner ukończył Akademię Górniczą we Freibergu, w Niemczech, w 1993 roku. Studiował Inżynierię Materiałową ze specjalizacją Szkło oraz Ceramika. Do firmy Guardian Glass dołączył w 1996 roku. Pracował na kilku stanowiskach w TAC oraz działach marketingu. Bogate doświadczenie zgromadzone podczas tych kilku lat umożliwiło mu objęcie posady Product Application Managera w Guardian Glass in Europe.