konstRukcje  elementy  mateRiały
Detal i jego znaczenie
w energooszczędnej formie szklanej
dr inż. arch. maria jaworska-michałowska, Politechnika krakowska
1. Wprowadzenie które dawały efekt  mokrej po� wanego szkła budowlanego są:
wierzchni. zdolność do pozyskiwania ciepła
Dążenie do osiągnięcia wrażenia Koncepcje fasad wieku XXI czer- z promieniowania słonecznego,
dematerializacji formy doprowadzi- pią z doświadczeń ostatnich kil- ograniczenie ilości promieniowania
ło w wieku XX do powstania wielu kudziesięciu lat, wzbogacając cieplnego oraz izolacyjność ciepl-
szklanych obiektów. Momentem je o nowe wartości oparte na coraz na, redukująca wielkość strat ter-
przełomowym dla rozwoju idei większych możliwościach mate- micznych z ogrzewanego wnętrza.
dotyczącej elewacji było rozpo- riałowych i technologicznych. Po� Projektanci dążą do osiągnięcia
wszechnienie założeń modernizmu szukują sposobów ucieczki od pełnej kontroli czynników środo-
[1]. Kierunek ten starał się uwolnić monotonii powtarzanych wielo- wiska zewnętrznego oraz przetwo-
przegrody zewnętrzne od ciężaru krotnie elementów. Twórcy sięgają rzenia ich w najbardziej racjonal-
konstrukcji i uczynił z nich element na nowo po oryginalny detal i orna- ny energetycznie sposób tak, aby
osłonowy, niejednokrotnie podkre- ment. Wprowadzają różnorodne szklane ściany wspólnie z instala�
ślający struktury przestrzenne całe- motywy graficzne, a także zróżni- cjami budynku tworzyły dostoso�
go budynku. Określił również dąże- cowane, wysmakowane w kształ- wany do potrzeb użytkowników
nie do zaniku właściwości material- cie profile, które tworzą oryginalny mikroklimat we wnętrzu. Poszcze�
nych granicy budynku jaką tworzą rysunek podziałów. Dzięki szybom gólne rozwiązania energooszczęd-
fasady. Szklana powierzchnia fasa- o stosunkowo dobrej termoizola- ne wywierają wpływ na architekturę,
dy stała się  skórą naciągniętą cyjności, określanej współczynni- jej wyraz estetyczny, a także zna-
na krawędzie słupów i kondygna- kiem przenikania ciepła U oraz czenie i, niejednokrotnie, symbolikę
cji, tworzących wrażenie  kości przepuszczalności promieniowa- formy. Powstają projekty uwzględ-
układu budynku. Technologie jaki- nia słonecznego charakteryzują- niające innowacyjny detal, który
mi dysponowali moderniści nie cej się współczynnikiem TR (g), posiada charakter utylitarny. Jego
pozwalały jednak w pełni zreali- możliwe jest wykonanie elewacji funkcja zależna jest od koncepcji
zować marzenia o transparentnej o dużych powierzchniach prze- związanej z programem ochrony
elewacji. Powodem były zbyt małe szklonych. Powłoka zewnętrzna środowiska naturalnego, a także
wymiary tafli szkła wówczas pro- o dobrych parametrach pozwala konieczności zabezpieczenia śro-
dukowanego i brak odpowiednich na oszczędzanie energii, ochronę dowiska zbudowanego.
właściwości termoizolacyjnych akustyczną oraz umożliwia oświe-
materiału. Kierunek high tech, roz- tlenie wnętrz światłem dziennym.
wijany w latach 70. i 80. XX wieku, Podstawowymi cechami tech-
powrócił do stosowania przeszklo- nicznymi współcześnie produko-
nych fasad. Możliwość zastosowa-
nia dużych powierzchni materiału
pojawiła się wraz z wprowadze-
niem systemu szklenia struktu-
ralnego, o konstrukcji schowanej
wewnątrz budynku oraz punkto-
wego mocowania tafli  metody
zastosowanej po raz pierwszy
w biurowcu w Ipswitch zaprojekto-
wanym przez sir Normana Fostera.
Charakterystyczne dla obiektów
Rys. 1. Moduły fotowoltaiczne na elewacji Solar Fabrik i detal od frontu budyn-
high tech było powszechne sto�
ku (projekt: Rolf+Hotz Architektem, 1998)
sowanie powłok refleksyjnych,
32
PRzegl
d budowlany 10/2010
aRtykuły PRoblemowe
konstRukcje  elementy  mateRiały
Oprócz rozwiązań związanych
z samym szklanym budulcem,
poszukiwania dotyczące nowator-
skiego wyrazu plastycznego repre-
zentują również fasady, w których
montuje się dodatkowe elementy
wspomagające, ułatwiające stero-
wanie dwustronnym przepływem
energii cieplnej. Funkcję taką speł-
niają systemy żaluzji i półek, które
uzupełniają projekty przeszklonych
Rys. 2. Elewacja z polikrystalicznymi modułami PV obiektu Kalk Karrees w K�ln
elewacji, tworząc wraz z nimi ukła-
 Kalk i detal, 2002
dy wielowarstwowe. Zastosowanie
ich wywołuje wrażenie przestrzen- promieni słonecznych. Takie nachy- gie rozwiązania  pełnią również
ności formy. Wzbogacają fasadę lenie pozwala na intensyfikację inną funkcję, rekompensując tym
o silną artykulację i bogaty świa- zysków ciepła z nasłonecznienia. samym koszty. Część zamocowa-
tłocień. Poszczególne rozwiązania System aktywny tworzy instalacja nych modułów stanowi alternatywę
mogą dotyczyć, oprócz zwiększe- fotowoltaiczna. Moduły fotowolta- dla tradycyjnych systemów zacie-
nia zysków ciepła z promieniowa- iczne, o powierzchni łącznej 450 niających. Jednocześnie, wraz
nia słonecznego bezpośredniego m2, zastosowane zostały na elewa- z modułami elewacyjnymi, biorą
i pośredniego (w okresie grzew- cji na trzy sposoby. Część z nich udział w kształtowaniu środowiska
czym) oraz redukcji strat ciepła stanowi szklany elewacyjny sys- wewnętrznego. Pełnią dualną funk-
(w okresie zimowym), także reduk- tem osłonowy, tworząc skrajne cję w aspekcie energetycznym,
cji nadmiernych zysków ciepła pasy. Niektóre z nich, o cechach tj. generatora prądu i elementu
w okresie letnim [4]. półprzezroczystych, wymieszane optymalizującego pasywne zyski
zostały z tradycyjnymi panelami słoneczne [5].
2. Estetyka elewacji o  aktyw- szklanymi systemu osłonowego. Obiekt Kalk Karrees to wybudo-
nym detalu technicznym Ze ścianą osłonową zintegrowa- wany w 2002 roku zespół admini-
no również moduły fotowoltaiczne, stracyjno�biurowy położony w dys-
Działania zmierzające do zmniej- kształtując je jako system zacienia- trykcie miasta K�ln  Kalk (rys. 2).
szenia zapotrzebowania budynków jący (z ang. shadowvoltaic system). Największą częścią kompleksu
na energię są dzisiaj rozumiane Zgrupowane w trzech rzędach, administracyjnego jest budynek
nie tylko jako poprawa izolacyjno- wprowadzają na fasadzie wyraz
ne o powierzchni użytkowej 47000 m�.
ści przegród zewnętrznych, lecz poziome podziały. Potęgują wra- Obiekt liczy sześć kondygnacji od
również jako możliwość wykorzy- żenie architektonicznej ekspresji, strony ulicy i pięć od strony wew�
stania odnawialnych z
ródeł ener- również dzięki lśniącej, granato- nętrznej zespołu. Materiał czerwo-
gii. Budynek biurowo�produkcyjny wej powierzchni, która kontrastuje nej cegły klinkierowej uwzględnio-
Solar Fabrik we Freiburgu, zaprojek- z błękitną barwą szklenia. Pozostała ny na części elewacji harmonizuje
towany przez Rolf+Hotz Architekten część instalacji fotowoltaicznej sta- jednocześnie z przeszklonymi fasa-
i zrealizowany w roku 1998, stanowi nowią moduły tworzące zwieńcze- dami i z zintegrowanymi modułami
interesujący przykład zintegrowania nie dachu. Kąt nachylenia zacie- PV. Dominującym elementem kon-
pasywnych sposobów wykorzysta- niających i dachowych modułów strukcji jest zorientowany w kierun-
nia energii słonecznej z wprowa- PV wynosi około 15� do poziomu. ku południowym portal wejściowy
dzeniem tzw. aktywnych systemów Dostosowany został do możliwo- z instalacją fotowoltaiczną otwiera-
słonecznych. Głównym elementem ści maksymalnego pozyskiwania jący wejście do atrium, dzielącego
strategii pasywnego wykorzystania letnich promieni słonecznych. obiekt na dwie części użytkowe.
energii słonecznej jest przeszklo- Przy najsilniejszej operacji sło- Umieszczona bezpośrednio w stre-
na przestrzeń atrialna w formie necznej zwiększa się wydajność fie wejścia instalacja PV stanowi
tzw. południowej arkady (rys. 1). modułów PV i mocy prądotwór- dostrzegalny symbol poszanowa-
W wyniku efektu szklarniowego czej instalacji [5]. nia idei ochrony klimatu przez urzę-
następuje zamiana energii w ciepło, Fasada obiektu Solar Fabrik dowo- dujące w budynku władze samo-
które następnie akumulowane jest dzi, że możliwe jest udane połącze- rządowe. We wzniesionej na wyso-
w masywnych ścianach wewnętrz- nie działań mających na celu uzy- kość 22 metrów fasadzie słupo-
nych. Szklany system osłonowy skanie zoptymalizowanych ener- wo�ryglowej umieszczono łącznie
arkady nachylony jest pod kątem getycznie budynków z ciekawymi 96 modułów polikrystalicznych PV
ok. 70� do podłoża. Dostosowany rozwiązaniami architektonicznymi. o powierzchni 170 m�, co pozwala
został do kąta padania zimowych Instalacje PV  wciąż bardzo dro- na zmniejszenie rocznej emisji CO2
33
PRzegl
d budowlany 10/2010
a R t y k u ł y P R o b l e m o w e
konstRukcje  elementy  mateRiały
około 5 ton [7]. Ciemnoniebieska
kolorystyka materiału instalacji
współgra z ciemnoczerwoną barwą
klinkieru.
3. Przykłady zrealizowanych
przeszklonych fasad z graficz-
ną aplikacją
W latach 70. wieku XX proble-
my energetyczne w budownictwie
dotyczyły przede wszystkim strat
Rys. 3. Elewacja biurowca w Kownie na Litwie i powiększenie detalu (projekt:
energii cieplnej przez przegrody
RA Studia, 2005)
zewnętrzne. Współcześnie, tema-
tem równorzędnym stało się prze-
grzewanie pomieszczeń. W wielu również na odwzorowanie fotogra- ma hybrydowy charakter estetycz-
realizacjach przełomu wieków XX fii. Pierwszą elewacją przekształco- ny, bowiem godzi nowoczesność
i XXI można zauważyć, że wyma- ną w reklamowy ekran była fasada z przeszłością [ 5].
gania techniczne nie ograniczy- obiektu zaprojektowanego w roku Motywy dekoracji w Ambasadzie
ły twórców, lecz były dla nich 1990 we Fryburgu przez Jeana Królestwa Niderlandów w Warsza�
wyzwaniem. Stały się na przykład Nouvela i Emanuela Cattaniego. wie, projektant  Erick van Egeraat
inspiracją do naniesienia na szkło Użytkownikiem budynku jest firma zaczerpnął ze świata globalnej
ornamentu ograniczającego Cartier. Obiekt ten jest przykła- sieci. Elewacje obiektu pokryte
penetrację słońca. Po czasach dem klasyki w graficznym kreowa- zostały dekoracją z liter, znaków
powierzchni refleksyjnych i trans- niu architektonicznej przegrody. i cyfr, które, ze względu na cha-
parentności szklanych fasad poja- Na południowej elewacji, prze- rakter zapożyczenia ze świata
wił się nowy nurt związany z deko- szklonej szkłem strukturalnym Internetu, ustawione zosta-
racjonizmem [6]. Jako nośnik systemu structural glasing, projek- ły w słupki spływające od góry
graficznego rysunku, przegroda tanci zastosowali technologię sito- do dołu. Dekoracja nawiązuje
przeszklona staje się, oprócz sku- druku. Grafika przedstawia logo do stylistyki czołówki filmu Matrix
tecznej izolacji przekazem wielu firmy, jej nazwę. Jednocześnie  ikony filmowej wieku XXI [6].
znaczeń i symboli. zdradza filozofię użytkownika pro- W roku 2005 wybudowana zosta-
Możliwość nanoszenia elementów pagującego wyrafinowaną estety- ła siedmiokondygnacyjna biblio-
graficznych na szkło jest obecnie kę. Zmieniające się efekty napisu teka uniwersytecka w Cottbus
chętnie stosowanym rozwiąza-  Cartier są uzależnione od kąta (Niemcy), na podstawie projektu
niem przez architektów. Technika padania promieni słonecznych opracowanego przez pracownię
ta pozwala na przełamanie wra- i miejsca obserwacji. Napis jest Herzog & de Meuron. Autorzy
żenia monotonii w przeszklonych półprzezroczysty, dlatego też stworzyli formę przypominającą
fasadach. Interesujące efekty efekt jest złożony  elewacja jest strukturę organiczną. Sprawia
można osiągnąć poprzez zasto- ekranem, na którym odbywają się wrażenie chmury unoszącej się
sowanie zdobienia szkła metodą projekcje obrazów zewnętrznych nad dachami istniejącej zabudowy
sitodruku. Technologia ta pozwala i wewnętrznych. [3]. Zastosowane w elewacji szkło
W roku 2004 otwarto Filharmonię pokryte zostało gęstym nadru-
A
ódzką zaprojektowaną przez kiem nakładających się na siebie
architekta Romualda Loeglera. liter, znaków i cyfr. Różnorodność
Zasadniczą częścią przeszklonej ta informuje odbiorcę o funk-
elewacji jest nadruk odtwarzają- cji obiektu i złożoności wiedzy
cy fragment XIX�wiecznej dekora- (rys. 3). Grafika również kształtuje
cji eklektycznej: łuk, boniowanie, formę w dziewięciopiętrowym biu-
otwory okienne, pilastry i edikule. rowym obiekcie litewskim, zapro-
Historyzujące wejście usytuowa- jektowanym przez RA Studija
ne jest w centrum długiej ścia- (rys. 4). Przedstawiciel inwesto-
ny, która również posiada nadruk. ra tłumaczył koncepcję:  W 2005
Rys. 3. Elewacja biblioteki w Cottbus
Odzwierciedla on kurtynę złożoną roku, gdy ocenialiśmy projekty
z naniesionym wzorem w technice sito-
z wąskich pasków, która sprawia nowego biurowca, Litwa była jed-
druku (projekt: Herzog & de Meuron,
wrażenie uginania się pod włas� nym z dwóch nowych członków
2005)
nym ciężarem. Koncepcja elewacji Unii Europejskiej, który starał
34
PRzegl
d budowlany 10/2010
aRtykuły PRoblemowe
konstRukcje  elementy  mateRiały
[3] Jaworska�Michałowska M., Elevation
się o włączenie do strefy Euro. dzania energii i poprawy mikrokli-
and nature as spaces of mutual closeness,
Przypadkowo natrafiliśmy wtedy matu wewnętrznego, przy jedno-
Międzynarodowa Konferencja SOLPOL 2008,
także na banknot z 1925 roku, któ- czesnym przeprowadzeniu kalkula-
Renewable energy innovative technologies
rego wzór postanowiliśmy wyko- cji opłacalności takiego działania.
and new ideas, Politechnika Warszawska,
2008
rzystać w naszym projekcie . Wzór Na przykładzie omówionych reali-
[4] Jaworska�Michałowska M., Sprzężenie
1000�litowego banknotu został zacji można uznać, że twórcy łączą
Natury i Kultury w rozwiązaniach przeszklo-
przeniesiony techniką sitodruku umiejętnie funkcje zabezpieczają�
nych fasad, VI Sympozjum Budownictwo
na powierzchnię fasady, złożoną co�osłonowe i estetyczne fasad,
Ogólne, zagadnienia konstrukcyjne, materia-
z 4 500 szklanych paneli. Oprócz wykazując równocześnie dużą łowe i cieplno�wilgotnościowe w budownic-
twie, Uniwersytet Technologiczno�
warstwy estetycznej, rozwiąza- dbałość o znaczenie i symbolikę
�Przyrodniczy im. Jana i Jędrzeja Śniadeckich
nie posiada wymiar symboliczny. projektów. Zastosowanie bogatego
w Bydgoszczy, Bydgoszcz  Elgiszewo,
Banknot pochodzi z okresu, kiedy repertuaru form detalu techniczne-
2009, [w:] Budownictwo Ogólne, Wyd.
Litwa po raz pierwszy stanowiła go, jak pokazuje przykład budynku
Uczelniane Uniwersytetu Technologiczno�
niepodległe państwo [8]. Solar Fabrik, może również przy- �Przyrodniczego w Bydgoszczy.
[5] Marchwiński J., Solar  Fabrik
nieść pozytywne efekty. Wyraz
ny
 wykorzystanie energii słonecznej
5. Refleksja w koncepcji fasady pogodzony
w zhumanizowanym miejscu pracy,
dualizm energetyczno�estetyczny
Archiwolta 4 (24)/2004
Forma architektoniczna budyn- prawdopodobnie wpłynie na dalszy [6] Trybuś J., Moda na powidoki,
Architektura&Biznes, 2006, nr 7/8
ku zrównoważonego, czyli obiek- rozwój architektury.
[7] Strona internetowa: www.schueco.pl,
tu przyjaznego środowiskowo,
2008 07 23
powstaje w zetknięciu artystycznej BIBLIOGRAFIA
[8] Strona internetowa: www.bryla.
[1] Pevsner N., Historia architektury
koncepcji z pragmatycznymi wymo-
gazetadom.pl, 2007 06 12
europejskiej, tom 2, Arkady, Warszawa 1980
gami technicznymi. Jest ona odpo-
[2] Celadyn W., Przegrody przeszklone
wiedzią twórców na konieczność
w architekturze energooszczędnej,
zastosowania systemów oszczę�
Wydawnictwo Politechniki Krakowskiej, 2004
35
PRzegl
d budowlany 10/2010
a R t y k u ł y P R o b l e m o w e