Naturlig ljusstyrning - När ljus blir energi
Utmaning: Solljus — vän eller fiende till modern arkitektur?
Jag minns ett samtal med en av Warszawa-arkitekterna, som berättade om sitt flaggskeppsprojekt - en kontorsbyggnad med 12 våningar med glasfasad. ”Det här var tänkt att vara vår största tillgång”, sa han med en antydan till bitterhet, ”Arbetarna skulle känna att de var i ett öppet utrymme med utsikt över stadens silhuett. Under tiden, på varmare dagar, är persiennerna ständigt dolda, och vi måste fortfarande hålla byggnaden sval utan stopp. Det är som att ha en Ferrari och köra den bara på natten.
Detta är inte ett isolerat fall. Moderna kontors- och bostadshus påminner alltmer om glasakvarier, vilket utgör två grundläggande problem. Den första är växthuseffekten - på soliga dagar kan temperaturen inuti stiga upp till 10-15 grader jämfört med utsidan. Det andra är problemet med bländning - direkt solljus som reflekterar från bildskärmar och kontorsytor gör arbetet obekvämt.
Traditionella lösningar på detta problem är långt ifrån idealiska. Yttre fasadgardiner? Ja, de skyddar mot överhettning, men de arbetar med principen om ”allt eller ingenting” - antingen har vi full tillgång till ljus eller nästan fullständigt mörker som kräver konstgjord belysning. Invändiga persienner? Dessa löser i sin tur inte problemet med överhettning, eftersom värmen redan är inne i byggnaden.
Som Dr. Anna Borowska från Warszawas tekniska universitet konstaterar: ”I en typisk klass A-kontorsbyggnad kan luftkonditioneringskostnaderna under sommarperioden stå för upp till 40% av den totala energiförbrukningen. Det är paradoxalt - vi använder energi för att kyla en byggnad som överhettas från solenergi som vi kan använda.”
Och det är just i denna paradox som ligger kärnan i problemet. Tusentals kvadratmeter skuggningsutrymme på fasaderna av byggnader slösar helt enkelt solenergi som skulle kunna användas produktivt. Traditionella persienner eller persienner fungerar som en sköld - de reflekterar eller absorberar solenergi istället för att omvandla den till något användbart.
Dessutom är dessa lösningar ofta orsaken till konflikter mellan användare av utrymmet. ”På vårt kontor har vi eviga tvister om persienner - säger Katarzyna, kontorschef på ett av Warszawa-företagen - Människor som sitter vid fönstren klagar över för starkt ljus och överhettning, så de täcker persiennerna. Då protesterar arbetare från djupet av det öppna utrymmet, för vilka det blir för mörkt. Som ett resultat kisar vissa mot solen, och andra arbetar under artificiellt ljus. Och ingen är nöjd.”
Problemet blir ännu mer akut i samband med nya EU-bestämmelser om byggnaders energieffektivitet. År 2030 kommer alla nya byggnader att vara utsläppsfria. Men hur uppnår vi detta mål när vi måste spendera en betydande del av vår energi på att bekämpa solen istället för att utnyttja dess potential?
Lösning: eBlade smarta lameller - när ljus blir energi
Låt oss föreställa oss ett ögonblick att istället för att slåss mot solen kunde vi förvandla den till en allierad. Att varje solstråle som normalt skulle tvinga oss att täcka persiennerna kunde användas produktivt. Det var denna idé som ledde till skapandet av eBlade-systemet.
eBlade-systemet är ett revolutionerande tillvägagångssätt för ljushantering inom arkitektur. Istället för traditionella persienner som helt enkelt blockerar ljuset använder den intelligenta fotovoltaiska lameller som kan kontrolleras exakt. Varje lamell är samtidigt ett mini-solkraftverk och ett element i ett ljushanteringssystem.
”Det är lite som att segla”, förklarar Tomasz Wiśniewski, chefsarkitekt i en av de första byggnaderna som använde eBlade-systemet. ”Precis som en sjöman sätter sina segel i förhållande till vinden, så kan vi placera lamellerna relativt solen. Ibland vill vi fånga så mycket energi som möjligt, andra gånger prioriteras användarkomfort. Systemet ger oss den flexibiliteten.”
Hur fungerar det i praktiken? Systemet erbjuder tre storlekar av lameller (S, M och L), som kan monteras både horisontellt och vertikalt. Varje lamell kan justeras från 0 till 90 grader, med precision var 15: e grad. Detta gör att du mycket exakt kan justera mängden ljus som kommer in i interiören. Dessutom kan systemet vara helt automatiserat - lamellerna själva anpassar sin lutningsvinkel till solens läge och väderförhållanden.
Låt oss ta ett exempel på en typisk dag i en kontorsbyggnad. Tidigt på morgonen, när solen är låg, ställer lamellerna sig nästan vertikalt, överför maximalt ljus och skyddar samtidigt mot direkt bländning. Vid middagstid, när solen är högst och starkast, tar lamellerna ett mer horisontellt läge, vilket skapar en effektiv barriär mot överhettning. På sen eftermiddag anpassar systemet sig igen och ger optimala förhållanden.
Viktigt, oavsett lutningsvinkeln producerar lamellerna el hela tiden. Och det här är inte litet - beroende på typ av lameller, från 15 till 26 Wp per löpande meter. ”Det är som att ha ett litet solkraftverk gömt i fönsterluckor - säger Wiśniewski. - I vår 6-våningsbyggnad genererar eBlade-systemet installerat på södra fasaden cirka 15 kWp kraft. Detta räcker för att driva alla belysningssystem och en bra del av luftkonditioneringen.”
Byggnadsautomation kan programmeras enligt olika prioriteringar. Vissa kunder fokuserar på att maximera energiproduktionen, andra på användarkomfort. Systemet kan också ta hänsyn till individuella preferenser för olika zoner i byggnaden. Till exempel i konferensrum kan ljusstyrning för god sikt av skärmar vara en prioritet, medan i öppna utrymmen - en balans mellan naturlig belysning och termisk komfort.
Det är också värt att nämna den estetiska aspekten. Till skillnad från traditionella solcellspaneler, som ofta ses som en arkitektonisk störare, är eBlade-systemet utformat för att integreras med modern design. Lamellerna kan färdigställas i valfri färg från RAL-paletten, och deras minimalistiska form ger byggnaden en teknisk karaktär.
Fördelar: Mer än summan av fördelarna
Har du någonsin undrat hur mycket det kostar oss att bekämpa solen i moderna byggnader? Jag pratar inte bara om luftkonditioneringsräkningar här, även om dessa kan göra dig yr. Jag menar den större bilden - kostnaderna för förlorad produktivitet när arbetare kämpar med otillräcklig belysning, spenderar på konstgjord belysning mitt i en solig dag, eller slutligen den slösade energipotentialen hos tusentals kvadratmeter skuggningsutrymme.
EBlade-systemet förändrar radikalt denna situation och erbjuder fördelar som går långt utöver den enkla summan av dess funktioner. Låt oss titta på konkreta exempel från den nyligen färdigställda kontorsbyggnaden på Prosta Street i Warszawa, där systemet installerades på södra och västra fasaderna.
”Vi har redan märkt de första effekterna i energiräkningarna”, säger Marek Kowalski, fastighetschef för byggnaden. Jämfört med samma period förra året minskade energiförbrukningen för luftkonditionering med 35%. Lägg till den energi som genereras av lamellerna själva - cirka 25 MWh per år - besparingarna är verkligen betydande.”
Men det är inte allt. Undersökningar om personalnöjdhet som genomfördes 6 månader efter installationen av systemet visade en 40% minskning av klagomål om otillräcklig belysning och termisk komfort. ”Folk slutade bara slåss mot persiennerna”, skrattar Kowalski. ”Systemet själv tar hand om optimala förhållanden, och om någon har speciella preferenser kan de enkelt justera inställningarna i sin zon genom applikationen.”
Av särskilt intresse är den ekonomiska aspekten. Låt oss ta den typiska fasaden på en 1000 m² kontorsbyggnad, där eBlade-systemet ersätter de traditionella yttre persiennerna:
- Besparingar på luftkonditionering: ~45 000 zł/år
- Produktion av energi från lameller: ~25 MWh/år = 20.000 zł
- Minskning av belysningskostnader: ~15.000 zł/år
- Ökning av anställdas produktivitet (uppskattad): 3-5%
”Det är som att ha tre system till priset av ett”, avslutar Anna Witkowska, en arkitekt som specialiserat sig på hållbara byggnader. ”Istället för att köpa ett skuggningssystem, ett dagsljushanteringssystem och en solcellsinstallation separat, får vi en integrerad lösning. Och viktigast av allt, dessa system konkurrerar inte med varandra utan samarbetar.”
En ytterligare fördel, särskilt viktig för utvecklare, är systemets inverkan på byggnadens värde. Byggnader utrustade med eBlade-systemet är mer benägna att uppnå höga poäng i LEED- och BREEAM-certifieringar, vilket innebär högre hyres- och försäljningspriser. ”I vårt fall kommer avkastningen på investeringen att ske efter fyra år” - bekräftar Kowalski. Och med tanke på stigande energipriser och allt strängare miljöstandarder kommer denna investering att löna sig snabbare och snabbare.
EBlade-systemet är också ett svar på kommande EU-regler. Från och med 2030 måste alla nya byggnader vara utsläppsfria. Att integrera energiproduktion med ett skuggningssystem är ett av de mest effektiva sätten att uppfylla dessa krav utan att offra ytterligare utrymme för traditionella solcellsinstallationer.
”Det handlar inte längre om att välja mellan ekologi och ekonomi”, avslutar Witkowska. ”EBlade-systemet visar att du kan ha båda. Och förresten, skapa ett utrymme där människor bara mår bättre och arbetar mer effektivt.”
eBlade solpaneler
