Fasády jsou součást energetického systému řízení budov

Méně než jedno procento fasád průmyslových a veřejných objektů je komplexně integrováno do systému centrálního řízení budov, přestože by to mohlo značně zvýšit efektivitu provozu těchto objektů. Téma v současnosti nabývá na významu především kvůli problémům s emisemi CO₂. V budoucnu totiž nebude u fasád rozhodujícím kritériem jen jejich vzhled a výkon, důležitá bude také jejich inteligence.

Vzhled fasády definuje charakter budovy a integruje ji do jejího okolí. V případě zapojení do systému centrálního řízení budovy však lze dosáhnout mnohem více: fasáda je klíčem k vyšší efektivitě v rámci uceleného využívání objektu. Lepší energetická bilance, méně úsilí při správě budovy, flexibilnější využívání nemovitosti, vyšší zhodnocení budovy a především lepší zdraví uživatelů – to jsou fakta, k nimž může inteligentně řízená fasáda významně přispět. Těchto šancí v současnosti využívá jen několik málo inovativních designérů a architektů. V budoucnu však budou inteligentní fasády nedílnou součástí komplexního a udržitelného projektování budov.

Větší energetická efektivita

V posledních letech byly ztráty tepelné energie drasticky sníženy používáním vhodné izolace fasádního pláště. Spousta energie ovšem stále uniká nekontrolovaným odvětráváním. V této oblasti existují obrovské rezervy ovlivňující energetickou bilanci budovy. Například jednoduchý magnetický spínač dokáže kontrolovat otevřené dveřní a okenní elementy, adekvátně regulovat topení, a uspořit tak až 10 procent nákladů spojených s vytápěním objektu. To prokázala odborná studie vysoké školy v Biberachu, jejímž zadavatelem byl ZVEI (viz). Srovnávací měření provozovatele kliniky MediClin prokázalo dokonce konkrétní úsporu cca 800 kWh nebo 270 kg CO₂ na každý nemocniční pokoj. Až 26 procent energie lze ušetřit, pokud se místo centrálního ventilačního systému, nebo jako doplněk k centrální klimatizaci, použije řízené noční chlazení. Decentralizované ventilační zařízení integrované v okně lze během jeho provozu dokonce použít k rekuperaci tepla. Podle studie poradenské firmy Drees&Sommer je přitom možno uspořit až 15 procent primární spotřeby energie. Kromě toho lze zmenšit příslušné klimatizační jednotky. Úsporu energie přitom zajišťují okna zcela skrytě, další funkce jsou pak integrovány do profilů a nikterak nenarušují vzhled fasády nebo místností. Ovšem lepší energetická bilance je teprve začátek – inteligentní fasády toho dokáží mnohem více.

Příklad fasády – Kampus FS Bayern, Mnichov: Třípodlažní budova akademie v areálu FC Bayern v sobě spojuje různá sportoviště, kanceláře,apartmány, společenské prostory a menzu. Požadavky na transparentnost, funkčnost, design, větrání a protipožární a proti kouřovou ochranu byly řešeny pomocí systémových řešení Schüco.

Zdravější pracoviště

Kvalita ovzduší a osvětlení pracoviště ve veřejných a průmyslových budovách má zásadní vliv na produktivitu a motivaci jejich zaměstnanců. Mnoho kanceláří je moc světlých, příliš hlučných či zatuchlých. Kontrolované odvětrávání místností naproti tomu vytváří dobrou pracovní atmosféru a snižuje nemocnost. Mohou tím být systematicky redukovány škodlivé látky ve vzduchu (CO₂, rozpouštědla, formaldehydy atd.) a eliminováni původci chorob a infekčních nákaz. Paralelně s odvětráváním je řízen také přívod čerstvého vzduchu. Automatizované zastínění pomáhá optimálně využívat denní světlo – bez oslňování a s tepelnou ochranou v letním období. To vše podporuje výkonnost zaměstnanců v budově a vytváří motivující pracovní prostředí. Průzkumy institutu Sentinel Haus Institutes prováděné v součinnosti s TÜV Rheinland, Drees & Sommer a Schüco ukazují, jak lze inteligentním řízením kvality vzduchu a dopadu slunečního záření v kanceláři zvýšit ochranu zdraví při práci, motivaci zaměstnanců, a koneckonců i jejich produktivitu – a to v řádech několika tisíc eur ročně. Stále více citlivěji vnímané téma zdraví a pohody pozitivně zvyšuje hodnotu nemovitosti a váže zaměstnance na jejich zaměstnavatele. Zdraví na pracovišti se může stát také důležitým argumentem při hledání nových kvalifikovaných odborníků. Inteligentní fasádní plášť k tomu aktivně přispívá. Podobných výsledků by samozřejmě bylo možné dosáhnout pomocí individuálně otevíraných oken a ručně ovládaného zastínění. To však vyžaduje centrální kontrolu ze strany správy budovy – jsou skutečně všechna okna večer nebo po pracovní době zavřená? V mnoha případech se uživatelé veřejných objektů nikterak necítí odpovědní za tyto úkoly. Správě budov se tak zvyšují náklady a energetické ztráty. Výhodou pro uživatele samozřejmě je, pokud si v místnosti může upravit ventilaci a zastínění podle svých vlastních potřeb. Hybridní systémy kombinují samočinnou kontrolu a automatizované řízení. Představují optimální spojení energetické efektivity, kvality vzduchu a svrchovanosti individuálních potřeb.

Příklad fasády – Gymnázium Georg Agricola, Glauchau: Mechatronické okenní elementy Schüco zde zajišťují přirozené noční chlazení a ventilaci, jakož i RWA.

Větší potenciál individuálního uspořádání

Projektanti se často stále spoléhají na centrální ventilační systémy, neboť decentralizované systémy podle nich vyžadují vyšší výdaje na údržbu spojené s výměnou filtrů. Raději přistoupí na náročnější projekci a pozdější vyšší náklady na správu budovy. Síť ventilačních kanálů totiž vyžaduje složitější koncepci a pozdější pravidelnou údržbu, a to především kvůli přísnějším směrnicím pro šestiměsíční kontroly požárních klapek podle DIN 13306 ve spojení sDIN 31051. Další náklady pak nabíhají za čištění celé sítě těchto vzduchových kanálů.

Centrální ventilační systémy se navíc obtížně přizpůsobují novému uspořádání místnosti v případě eventuální přestavby budovy. Inteligentně řízené decentralizované ventilační systémy naproti tomu nabízejí výrazně větší flexibilitu. Mohou být instalovány také dodatečně, nebo přizpůsobeny změněné struktuře místnosti. To skýtá další možnosti úprav a využití, které jsou stále důležitější především u administrativních a veřejných budov. Má se někdejší škola přestavět na pečovatelský dům, má z bývalé firemní centrály vzniknout prostor sdílených kanceláří? Tuto flexibilitu využití vyžadují nejenom investoři. V případě nového uspořádání, např. podlažního prostoru nepředstavuje inteligentně řízený decentralizovaný ventilační systém žádnou překážku, jako je tomu u pevných rozvodů ventilačních kanálů a průduchů. U inteligentní fasády jsou tyto funkce skryté, vše je skrytě integrováno v moderních oknech.

Větší šance zvýšit hodnotu objektu

Udržitelný inteligentní fasádní plášť trvale zvyšuje hodnotu nemovitosti hned v několika směrech: z ekologického hlediska lepší energetickou bilancí, z ekonomického hlediska zvýšenou efektivitou nákladů za provoz a flexibilitou při využívání objektu, a ze sociálního hlediska lepším zdravotním prostředím na pracovišti. Tolik k celkovému pohledu a dlouhodobému zajištění investic. Existují však i další výhody. Propojení oken s čidly na snímání vzduchu v místnosti, např. velmi prakticky přispívá k eliminaci tvorby nejrůznějších plísní. Automatizované zastínění chrání vnitřní prostory před přehříváním a vyblednutím jejich nejrůznějšího vybavení. Vizuální hodnotu budovy kromě toho zvyšuje také instalace moderních, vysoce kvalitních designových oken.

Řízené větrání představuje obrovský potenciál úspory energie

Zaměřeno na budoucnost

Ve prospěch inteligentního fasádního pláště hovoří mnoho dílčích argumentů. Koneckonců jde o to, zahrnout do konceptu inteligentní budovy také fasádu. Pokud je v interiéru komplexně řízeno osvětlení, spotřeba elektrické energie, zabezpečovací technika a protipožární ochrana, proč by měla být vynechána fasáda? Inovativní architekti a projektanti již dávno rozpoznali potenciál inteligentního fasádního pláště.

Do budoucna bude úkolem fasády nejen začlenit objekt opticky do jeho bezprostředního okolí. Inteligentní fasáda bude muset být také dobrým předpokladem toho, aby budova plnila svou nezávislou roli uvnitř chytrých měst (Smart Cities). O  tom je pak Internet of Facades – IOF. Příkladem zajištění může být Building Skin Control: komplexní platforma pro integraci, řízení a kontrolu inteligentního ze síťovaného fasádního pláště.

Článek byl původně publikován v Ročence ČKLOP 2020, redakčně upraveno a aktualizováno