Fotonaponske fasade kao ključni element održive arhitekture

Fotonaponske fasade predstavljaju ključni element u održivoj arhitekturi, omogućujući ekološki prihvatljivu gradnju i energetsku neovisnost.

Autori:

Amela Užičanin, dipl.ing.arh. – nLogic Advisory Sarajevo

Jasmina Isić, dipl.ing.el. – nLogic Advisory Sarajevo

U današnje vrijeme kada klimatske promjene predstavljaju ozbiljan globalni izazov koji utiče na okoliš, zdravlje i ekonomiju cijelog čovječanstva, sve češće se susrećemo sa terminom „održivost“. Za gotovo 40% globalnih emisija ugljika i 36% konačne potrošnje energije odgovoran je izgrađeni okoliš, a s obzirom da su broj stanovnika i infrastruktura u stalnom porastu, sve je urgentnija potražnja za rješenjima zasnovanim na ključnim konceptima cirkularne ekonomije sa niskom emisijom ugljika, a održivost je jedan od imperativa i u modernoj arhitekturi i građevinskim praksama.

Održiva arhitektura podrazumijeva zgrade projektovane tako da ograniče uticaj čovječanstva na okoliš, stoga je ekološki pristup u savremenoj gradnji neophodan i obuhvata svaki aspekt, od procesa planiranja i projektovanja do izgradnje, poštujući pri tom klimatske uslove i koristeći niz elemenata i građevinskih tehnika koje doprinose smanjenju potrošnje energije i uticaja na okoliš.

Tri glavna načela održive arhitekture su efikasan dizajn, korištenje obnovljivih izvora energije i upotreba održivih građevinskih materijala. Građevinska industrija, u saradnji sa arhitektama, intenzivira svoje napore, te aktivno traži inovativna rješenja za smanjenje uticaja zgrada na okoliš, sa misijom da stvori zgrade koje su građene da traju, birajući ekološki odgovorne, energijski efikasne i materijale koji se mogu reciklirati, te donose ekološke prednosti tokom cijelog životnog ciklusa zgrade.

S obzirom da je održiva arhitektura nezamisliva bez korištenja obnovljivih izvora energije, fotonaponska (FN) fasada, koja integrira FN panele unutar ili na fasadnu konstrukciju zgrade, jedna je od najznačajnijih inovacija u području arhitekture i energetike.

FN fasade omogućuju proizvodnju električne energije koristeći Sunčevu svjetlost, istovremeno pružajući zaštitu od vremenskih uslova i poboljšavajući energijsku efikasnost zgrada. Kompozitni materijali koji se koriste u FN fasadama otporni su na ekstremne vremenske uslove, uključujući visoke temperature, kišu i snježne padavine, čime fasade zadržavaju svoje estetske osobine i funkcionalnost čak i nakon godina izlaganja spoljnim uticajima. S obzirom da su otporne na nečistoću, vlagu i smanjenje boje pod uticajem Sunca, imaju i minimalne zahtjeve za održavanjem. Pored toplotne izolacije, FN fasade često nude i dobru zvučnu izolaciju, što ih čini pogodnim za područja sa visokim nivoom buke, poput urbanih centara.

Izvor: https://www.novilist.hr/zajedno/zelena-energija-dolazi-s-krovova-ali-i-fasada/

FN fasade dolaze u različitim oblicima, a najčešće se koriste dvije glavne tehnologije:

Integrisane FN fasade (BIPV – Building Integrated Photovoltaics) i
Dodane FN fasade (BAPV – Building Applied Photovoltaics).

Kod BIPV sistema FN paneli su sastavni dio fasade i oni zamjenjuju tradicionalne građevinske materijale, doprinoseći uštedi istih. BIPV sistemi omogućuju elegantan dizajn i bolju estetiku u arhitekturi i mogu se primjenjivati u staklenim fasadama, ventiliranim fasadnim sistemima i panelnim oblogama. Umjesto da se FN paneli postavljaju naknadno na fasadu ili krov, BIPV tehnologija omogućuje da FN paneli budu funkcionalni dijelovi građevinske strukture, poput staklenih fasada, krovova, prozora ili sjenila. BIPV sistemima se postiže moderan dizajn bez narušavanja vizuelnog izgleda, kao i estetska integracija, a povećava se energijska efikasnost zgrade, budući da se proizvodi čista električna energija i poboljšava toplotna izolacija zgrade. Ovakvi projekti su dugoročno isplativi jer smanjuju troškove za električnu energiju i doprinose smanjenju emisija CO₂, kao i održivosti.

Kod BAPV sistema FN paneli se postavljaju na postojeće fasade kao dodatni sloj i pogodni su prilikom nadogradnje i rekonstrukcije zgrada. Ovi sistemi imaju malo manju arhitektonsku fleksibilnost u usporedbi sa BIPV sistemima, ali su brži i jednostavniji za instalaciju i omogućuju iskorištenje Sunčeve energije bez značajnih građevinskih preinaka. BAPV sisteme odlikuju brza i jednostavna implementacija, manji troškovi investicije i fleksibilnost u zamjeni i održavanju.

FN fasade se najčešće koriste na poslovnim i javnim zgradama, industrijskim postrojenjima, kao i na stambenim kompleksima, a mogu doći u raznim dizajnima, bojama i varijantama. Neke od brojnih prednosti su povećanje vrijednosti nekretnine, proizvodnja električne energije i arhitektonska fleksibilnost, a njihovom ugradnjom se produžava vijek trajanja građevinskih materijala štiteći ih od vanjskih uticaja.

FN fasade predstavljaju ključni element u održivoj arhitekturi, omogućujući ekološki prihvatljivu gradnju i energetsku neovisnost. Njihova budućnost se ogleda u napretku FN tehnologije, pametnim materijalima i sistemima za upravljanje energijom, s ciljem neutralnosti ugljika, te njihova primjena postaje sve šira, čineći ih idealnim rješenjem za budućnost gradnje.

Jedna od tehnologija koja najviše obećava je tehnologija solarnih ćelija visoke efikasnosti. Perovskitne solarne ćelije nude veće stope konverzije energije, fleksibilnost i niže troškove proizvodnje. Očekuje se da će ove ćelije sljedeće generacije učiniti FN fasade efikasnijim i prilagodljivijim različitim arhitektonskim potrebama. Još jedna inovacija je upotreba bifacijalnih FN panela, koji mogu iskoristiti Sunčevu svjetlost i sa prednje i sa stražnje površine, što značajno povećava prinos energije, posebno u urbanim sredinama gdje se svjetlost odbija od okolnih zgrada i površina.

Pametne FN fasade također dobijaju na značaju, integrišući sisteme za solarno praćenje vođene vještačkom inteligencijom koji prilagođavaju ugao FN panela, a kako bi maksimizirali izloženost Sunčevoj svjetlosti tokom dana. Ovaj nivo prilagodljivosti osigurava da fasade mogu generisati najvišu moguću energiju, čak i u uslovima koji nisu idealni.

Drugi ključni trend je razvoj sistema povezanosti zgrada-na-mrežu (B2G), gdje FN fasade direktno doprinose pametnim mrežama. Umjesto da jednostavno snabdijevaju jednu zgradu, oni će komunicirati sa inteligentnom energetskom mrežom, distribuirajući višak energije drugim zgradama ili sistemima za skladištenje kada je to potrebno.

Izvor: https://www.hippopx.com/hr/solar-panels-facade-architecture-lausanne-switzerland-solar-energy-building-262406

Uz sve veće poticaje i strožije energetske propise, FN fasade će postati standard u budućim građevinskim projektima. Kako se troškovi instalacije smanjuju i povećava efikasnost, one će biti integrisane ne samo u nove zgrade već i u projekte rekonstrukcije, pretvarajući postojeće strukture u izvore za proizvodnju energije. Kombinacija ovih unaprjeđenja dovest će do širokog usvajanja FN fasada, čineći ih kamenom temeljcem pametnih, održivih i samodovoljnih urbanih sredina u narednim decenijama.

U Bosni i Hercegovini se već pokreću pilot projekti ugradnje FN panela na fasadama zgrada. Jedan od ovakvih prvih projekata realizuje konsultantska kuća nLogic Advisory, na području Tuzlanskog kantona, što će biti predstavljeno u nekom od narednih izdanja magazina.

nLogic Advisory je jedino ovlašteno pravno lice, od strane Federalnog ministarstva energije, rudarstva i industrije, za nosioca Programa stručnog osposobljavanja i usavršavanja osoba koje će obavljati poslove provođenja redovnih energijskih audita sistema grijanja i sistema klimatizacije. Ovaj program će se održati u mjesecu junu 2025. godine i namijenjen je inženjerima mašinske struke (energetsko mašinstvo) koji žele proširiti svoje stručno znanje u oblasti KGH sistema.

Za više informacija i prijavu, zainteresirani se mogu obratiti putem e-maila: edukacija@nlogic.ba