Napelemes homlokzati rendszerek a körkörös és alacsony szén-dioxid-kibocsátású építészetért

A napnak az emberi életre gyakorolt hatása több dimenziót ölel fel, a biológiai és fejlődési szempontoktól kezdve a vallási-mitológiai vonatkozásokig az olyan civilizációkban, mint az egyiptomiak és a rómaiak. Ez a hatás kiterjed a tudományon belül a természeti erőforrásként való használatára is. 

A tudományos törekvésekben a nap mint energiaforrás hasznosításának folyamatos keresése az évek során állandóan jelen volt. Ebben az összefüggésben a fotovoltaikus hatás felfedezése és alkalmazása egyengette a napelemek történetének útját, Becquerel első megfigyeléseitől kezdve Charles Fritts 19. századi prototípusaiig.

Napjainkban a napból a napelemekhez hasonló eszközökkel nyert energia az egyik legszélesebb körben használt energiaforrássá vált olyan régiókban, mint Észak-Amerika és Európa, hozzájárulva a tiszta energiára való teljes átállás érdekében tett erőfeszítésekhez. 

Az átállás lendülete olyan új technológiák kifejlesztését ösztönözte, mint például a SolarLab homlokzati rendszerek, amelyek megkérdőjelezik a napelemek kinézetéről és telepítési helyéről alkotott előítéleteket. 

Ezek a rendszerek az építészethez közeledve esztétikai elemként integrálják őket, és burkolatként szolgálnak mind az utólagos felújítási projektek, mind az új épületek esetében.

A napelemekkel ellentétben – amelyek hatékonyságukat az esztétika veszélyeztetése nélkül bizonyították – az épületbe integrált fotovoltaikus (BIPV) homlokzati rendszerek a hagyományos burkolóanyagok új alternatíváját jelentik. Nagyfokú tervezési rugalmasságot kínálnak, a szín, a kivitel, a textúra, a formák és a méretek tekintetében számos testreszabható lehetőséget biztosítanak. 

Emellett fenntartható és újrahasznosítható (akár 96%-ban) európai gyártású opcióként mutatkoznak be, 30% és 80% között újrahasznosított nyersanyagokat használnak, és gyártásukhoz a szél, a víz és a nap fenntartható energiáját hasznosítják.

A rendszer zökkenőmentesen integrálható a helyszíni villamosenergia-termeléshez, esztétikai rugalmassággal, háromféle telepítési rendszer segítségével. 

Az esővédő védi a szerkezetet, fokozza a tartósságot és csökkenti az üzemeltetési költségeket. Ezzel egyidejűleg a függönyfalrendszer a homlokzaton lévő paneleket és üvegezést helyettesíti, miközben áramot termel. Végül a homlokzatra lamellák – más néven brise-soleil – kerülnek felszerelésre, amelyek hatékony megoldást kínálnak a napsugárzás szabályozására, valamint fény- és árnyékhatások létrehozására. 

E rendszerek sokoldalúsága miatt mind az új építkezésekhez, mind az utólagos átalakításokhoz egyaránt alkalmasak, alacsony szén-dioxid-kibocsátás mellett.

Az eredmények javítása új építkezéseknél és utólagos átalakítási projekteknél

A szén-dioxid-semlegesség eléréséhez az építészeknek és az érdekelteknek szélesíteniük kell a fókuszt, nemcsak a működési fogyasztás minimalizálásával, hanem az anyagokba és az építésbe történő környezetvédelmi beruházások amortizálásával is. 

Ehhez az együttműködési folyamathoz a SolarLab tervezési támogatással és ingyenes CAD- és BIM-eszközökkel járul hozzá, megkönnyítve a tervezők számára a döntések meghozatalát a BIPV-homlokzatok tervezésbe történő beépítésekor.

Ebben az összefüggésben a napelemes homlokzati rendszerek új dimenziót adnak. A Snøhetta által tervezett Powerhouse Telemarkban például a rendszer elegendő villamos energiát termel ahhoz, hogy éveken át ellensúlyozza a megtestesült energiát és a működési fogyasztást. 

Ebben a projektben egyedi tervezésű és gyártású fekete szellőző és könnyűszerkezetes burkolati paneleket használtak. Az üvegfelülettel és láthatatlan, nagy hatékonyságú fotovoltaikus cellákkal ellátott napelemes homlokzat zökkenőmentesen illeszkedik az új épület prizmaformájába.

“Az építészekkel, mérnökökkel és kivitelezőkkel szorosan együttműködve biztosítottuk, hogy a napelemes homlokzat megőrizze az eredeti építészeti elképzeléseket, miközben tartós és fenntartható megoldást nyújt.” – mondja a SolarLab

Emellett az új építés alternatívájaként a Trifoliumhoz hasonló retrofit projektek egyre nagyobb jelentőséggel bírnak egy fenntarthatóbb jövőben. Egyre gyakoribbá válnak, és olyan javaslatokat ösztönöznek, amelyek nemcsak az erőforrásokat optimalizálják, hanem releváns esztétikát is mutatnak. 

A BIPV homlokzati megoldások jelentős lehetőséget kínálnak ezekben a projektekben a CO₂-kibocsátás csökkentésére és a karbonsemlegesség elérésére.

Mivel 2050-re az európai épületállomány 85%-95%-a várhatóan még mindig használatban lesz, elengedhetetlen, hogy az utólagos korszerűsítést fenntartható megközelítéssel kezeljük. Ezért a napelemes homlokzati rendszerek ígéretes cselekvési lehetőséget kínálnak a zöld átállásban, mivel az épületek a globális energiafogyasztás nagy százalékát teszik ki.

A megújuló erőforrások hasznosítására irányuló új megközelítések elfogadásával jelentős paradigmaváltásnak lehetünk tanúi az épületek koncepciójában és tervezésében. 

Ez a változás újradefiniálja az épületet alkotó elemek megítélését, és meghaladja az esztétika és a funkcionalitás közötti hagyományos kettősséget. Itt jelennek meg az épületbe integrált fotovoltaikus (BIPV) homlokzati rendszerek, mint a fenntartható épített környezet megvalósításának lehetősége.

Forrás: www.archdaily.com