Newsletter

Login Form



Aktualne wydanie

OkladkaSS-10-2017

20170725-edgetech-banner-160x600-polonaisEDG Swiat Szkla Skyscraper 160x600 BAU OK

EDG Swiat Szkla Skyscraper 160x600 BAU OK 

 

facebook12

czytaj newsy Świata Szkła

- więcej szklanej architektury

 

Baztech

Miesięcznik Świat Szkła

indeksowany jest w bazie

czasopism technicznych

 

 

baner konferencja 12 2017

Wydanie Specjalne

 

Fasady przeszklone termika akustyka odpornosc ogniowa 2016

 

okna pasywne 2015a

 

Fotowoltaika w architekturze okladka

 

20140808Przegrody przeciwpozarowe

 

konstrukcje szklane

 

20140533 Konstrukcje przeszklone 2

 

 

  

FF18 750x150px PL NEUGIERIG

 

 baner mochnik colorimo 750X100

 

lisec SS FastLAne

 

baner-2-krzywe

 

 

 

Podwójna fasada Część 5: komfort akustyczny
Data dodania: 22.12.15

Dobra izolacyjność akustyczna fasad podwójnych jest częstym argumentem za stosowaniem tego typu rozwiązań. Dodatkowa powłoka pozwala chronić budynek przed hałasem środowiskowym. Otwierając okna na wewnętrznej powłoce mamy możliwość naturalnego wentylowania pomieszczeń bez obciążania go hałasem z zewnątrz. Jednak istnieje wtedy zagrożenie, że dźwięki z pomieszczeń w budynku będą odbijały się od powłoki zewnętrznej i będą transmitowane do sąsiednich pomieszczeń. Te przesłuchy akustyczne są związane z powstawaniem odbić fali akustycznej w przestrzeni między dwiema warstwami elewacji. Dodatkowo otwory w fasadzie, tj. wloty lub wyloty powietrza, również są transmiterami dźwięków środowiskowych i determinują górną granicę izolacyjności akustycznej fasady.

 

 

Sposób ukształtowania warstwy powietrznej pomiędzy powłokami wpływa na przepływ powietrza w jej wnętrzu i wpływa na izolacyjność akustyczną przegrody. Jeśli podzielimy podwójne fasady ze względu na ich geometrię, to zauważymy jak wpływa to na jej izolacyjność akustyczną. Teoretycznie izolacyjność przegrody przy zastosowaniu tych samych zestawów szybowych będzie taka sama. Jednak stosując fasadę wielopoziomową, gdzie przestrzeń pomiędzy powłokami nie jest podzielona pionowo ani poziomo, może pojawić się problem słyszenia rozmów z sąsiednich pomieszczeń, gdy w obu są otwarte okna. Jest to tym bardziej odczuwalne im niższy jest poziom hałasu dobiegającego z zewnątrz, który tworzy akustyczne tło dla dźwięków pochodzących z wnętrz budynku. Oczywiście nie zawsze będzie to problemem – wszystko zależy od funkcji, jaką pełni budynek lub poszczególne pomieszczenia. Na przykład, nie będzie stanowić to problemu w biurach o strukturze kombinowanej, gdzie fasada wielopoziomowa przylega do przestrzeni wspólnej dla kilkudziesięciu osób lub do innych nietypowo zagospodarowanych przestrzeni. Jeśli jednak fasada podwójna wielopoziomowa przylega do pomieszczeń biurowych, które mają strukturę komórkową, czyli podzielonych na pokoje kilku- lub jednoosobowe, podczas rozmów trzeba pamiętać o zamknięciu okien. Wtedy należałoby zastanowić się nad zastosowaniem innego rodzaju podwójnej fasady. Przy zastosowaniu fasady korytarzowej, która dzieli przestrzeń powietrzną pomiędzy powłokami na wysokość zazwyczaj jednej kondygnacji, może się okazać, że problem słyszalności dźwięków z sąsiednich pomieszczeń jest nieodczuwalny. Jeśli jednak potrzebujemy całkowicie wyciszyć dźwięki dobiegające z pomieszczeń sąsiednich, to powinniśmy zastosować fasadę pudełkową, która dzieli przestrzeń pomiędzy powłokami w pionie i poziomie na niezależne, małe kubatury. W przypadku fasady pudełkowej, niestety musimy zwiększyć gęstość osadzenia wlotów i wylotów wentylacyjnych w fasadzie, aby zapewnić prawidłową wentylację pomieszczeń, wprowadzając w ten sposób więcej dźwięków dobiegających z zewnątrz budynku. Stajemy wtedy przed wyborem: czy bardziej chcemy wyciszyć hałas dobiegający z zewnątrz budynku, czy też mieć pewność wyciszenia dźwięków dobiegających z pomieszczeń sąsiednich? Wtedy dobrym rozwiązaniem może się okazać fasada typu mieszanego, w której bardziej elastycznie możemy umieszczać wydzielenia pionowe i poziome pomiędzy powłokami. Zazwyczaj wykorzystuje się tutaj segmenty jak w fasadzie pudełkowej, zestawione z segmentami jak w fasadzie korytarzowej o wysokości jednej kondygnacji i pionowymi kanałami powietrznymi rozciągającymi się na kilka pięter. Każdy z mniejszych modułów łączony jest z pionowym kanałem, co wentylacyjnie wzmaga efekt kominowy. Przy zastosowaniu fasady mieszanej, ogólnie przepływ powietrza dla celów wentylacyjnych jest podobny, jak w przypadku fasady wielopoziomowej. Powietrze wlatuje u dołu fasady, ogrzewane unosi się i jest wyprowadzane na zewnątrz, ograniczając też ilość hałasu transportowanego z zewnątrz budynku. Oczywiście, fasada powinna mieć możliwość zmiany schematu wentylacyjnego w zależności od potrzeb lub chociażby zmiany pór roku [2].

 

(...)

Ochrona akustyczna poprzez zastosowanie fasady podwójnej wytwarza strefę buforową powietrza poprzez stworzenie dwóch stref tłumiących. Układ podwójnej fasady tworzy strefę buforową zamkniętego powietrza. Zewnętrzna powłoka pełni rolę ekranu akustycznego. W ten sposób może chronić przed hałasem środowiskowym w wystarczającym stopniu, nawet przy otwartych oknach na powłoce wewnętrznej. Jest to bardzo cenne dla budynków lokalizowanych w centrach miast lub przy ruchliwych arteriach komunikacyjnych. W ten sposób zastosowane DSF umożliwiają zmniejszenie nadmiernego hałasu z 74 dB z poziomu ulicy poprzez 64 dB pomiędzy powłokami do 50 dB we wnętrzu budynku (rys. 1). Jednocześnie zyski cieplne przy fasadzie penetrowanej słońcem są dodatkowym atutem, gdyż wykorzystują efekt szklarniowy. Jednak bez względu na nasłonecznienie czy zacienienie fasada podwójna stanowi bufor termiczny w sposób mniej lub bardziej efektywny. Coraz częściej wykorzystuje się w istniejących budynkach mieszkalnych przy ruchliwych ulicach, dodatkową warstwę szkła w formie ściany osłonowej, w pewnej odległości od pierwotnej fasady. Pozwala to obniżyć poziom hałasu wewnątrz budynku. Konstrukcja i poszczególne elementy fasady szklanej są bardzo elastyczne. W ten sposób zastosowane rozwiązanie może eksponować formę budynku i konstrukcję wewnętrznej powłoki i być neutralną obudową, jak muzealna witryna lub – jeśli istnieje taka potrzeba – tworzyć nowy wizerunek tkanki miejskiej przez zastosowanie szkła refleksyjnego [1].

 

 

2015 12 16 1

Rys. 1. Odziaływanie hałasu na człowieka wg Sadowskiego [wg [4]]

 

 

Dodatkowa fasada może rozwiązać problemy istniejących budynków, zwłaszcza tych, których nie możemy termomodernizować w tradycyjny sposób. Ruch komunikacyjny osiąga coraz większe wymiary. Zwłaszcza centra miast bardzo szybko stają się zbyt ciasne dla komunikacji kołowej. Większość centrów miast była budowana dla innego natężenia ruchu. Poziom hałasu przekroczył dopuszczalne normy, w jakich budynki były wznoszone i stanowi problem we wnętrzach pomieszczeń sąsiadujących z ulicą. Jednak możliwość zastosowania szklanej ściany jako dodatkowej, stałej przegrody zewnętrznej, tworzącej układ podwójnej fasady w przestrzeni całej ulicy, skłania do refleksji. Należy podkreślić, iż w zabudowie zabytkowej zabrania się stosowanie inwazyjnych i nieodwracalnych technologii budowlanych, które mają za zadanie usprawnienie budynku w kwestii termicznej, akustycznej, estetycznej. Ochrona dziedzictwa kulturowego jest również ponad priorytetami funkcjonalnymi budynku. Zwiększenie natężenia ruchu automatycznie podnosi wskaźnik hałasu w przestrzeni ulicy. Pojawia się również konieczność zamykania okien by ograniczyć hałas kosztem przewietrzania pomieszczeń. Fasady przeszklone z jednej strony są symbolem nowoczesności i znakiem nowoczesnych technologii, lecz z drugiej strony świetnie wpisują się w tkankę zabytkową. Są transparentne, neutralne i mają dużą elastyczność zastosowań. W ten sposób mamy możliwość ochrony zabytkowej fasady z wyeksponowaniem zdobniczych detali. Podkreślonych światłocieniem naturalnego światła, które ma najlepszą barwę dla ludzkiego oka, a jednocześnie jest przy tym przegrodą szczelną i wytrzymałą. Podwójna fasada z jednej strony otwiera i eksponuje, a z drugiej jest wspaniałym izolatorem [1].

 

 

Komfort akustyczny to również prawidłowo wykonana instalacja wentylacji pomieszczeń. W przypadku, gdy w budynku mamy do czynienia z wentylacją mechaniczną, należy pamiętać o kilku zasadach pozwalających zapewnić komfortowe warunki wewnętrzne pomieszczeń. Przewody wentylacyjne powinny mieć opływowe kształty, czyli:

  • stopniową zamiast skokowej zmianę przekroju przewodu;
  • łagodne zamiast gwałtownych zmian kierunku przepływu powietrza;
  • opływowe profile łopatek wentylatorów i kratek wentylacyjnych.

 

Zaleca się podział dużego, turbulentnego strumienia głównego powietrza w nawiewnikach na mniejsze strumienie, o mniejszej turbulencji. Bardzo ważne jest stosowanie dokładnie wykonanych i wyważonych wentylatorów. Stosowanie małych prędkości przepływu i jego regulacja tak, aby zapobiec nagłemu wzrostowi prędkości strumienia, np. przez zbyt małe otwarcie przepustnic. Trzeba pamiętać, że luźno i niewłaściwie zamocowane elementy mogą przenosić drgania podczas przepływu powietrza. Najczęściej dotyczy to żaluzji kratek wentylacyjnych [4]. 

 

Hałas z klimatyzacji czy wentylacji z powodu jego niskiego poziomu wydaje się być nieszkodliwy. Nie jest on pożądany, ponieważ powoduje ciągłe czuwanie organizmu. Oczywiście, również źle wpływa na stan psychiczny człowieka, a przecież warunkiem istnienia wymienionych instalacji jest stworzenie warunków zapewniających dobre samopoczucie. W okolicy sprężarek układu chłodniczego instalacja klimatyzacji i wentylacji może być źródłem hałasu o dużym natężeniu, które może spowodować szybką utratę zdrowia. Jednak takie sytuacje, w których dochodzi do przekroczeń powodujących bezpośrednie zagrożenie zdrowia, zdarzają się bardzo rzadko. Niemniej hałas taki może być uciążliwy, denerwujący, ograniczający możliwości percepcyjne lub ograniczający wydajność pracy. Przepisy podają maksymalne dopuszczalne poziomy hałasu w postaci ogólnego poziomu dźwięku, jak i jego charakterystyki widmowej. Wprowadzenie tych norm ma na celu przede wszystkim ochronę zdrowia ludzi. Jednak normy i zalecenia nie są spójne. Norma ISO pozwala na przekroczenie dopuszczalnego poziomu dźwięku o 3 dB pod warunkiem, że zostanie skrócony czas ekspozycji, czyli czas w jakim on występuje. Natomiast wg normy OSHA (USA) w takiej samej sytuacji okazuje się, że komfort akustyczny zostanie zachowany, gdy zwiększymy poziom dźwięku o 5 dB i jest to dopuszczalne.

 

Komfort, zdrowie i wydajność pracowników są silnie zależne od zastosowanego systemu ścian zewnętrznych. Odpowiednio zaprojektowana fasada zapewnia stałą temperaturę we wnętrzach, dostępność światła dziennego, zapewniając kontakt pracownika i użytkownika z środowiskiem zewnętrznym przy jednoczesnym ograniczeniu olśnienia. W DSF napływ świeżego powietrza przez system elewacji poprawia jakość powietrza w pomieszczeniu. Zdrowe środowisko wewnętrzne jest wynikiem poprawnie zaprojektowanej elewacji i doboru systemu wentylacji, co przekłada się na komfort akustyczny pomieszczeń i prowadzi do poprawy wydajności pracy. Korporacje już zdają sobie sprawę, że nawet niewielka poprawa wydajności pracowników może szybko zrekompensować dodatkowe koszty inwestycyjne. Dlatego coraz częściej spotykamy się z realizacjami nastawionymi na poprawę warunków pracy, a także rozrywkę i sport dla pracowników biurowych. Przybierają one formę różnych dodatkowych sal wspomagających twórcze myślenie lub chociażby z fotelami do masażu.

 

 

Siedziba redakcji Gazety Wyborczej „Agora” z 2002 roku projektu JEMS Architekci, jest tego dobrym przykładem (rys. 2). Założeniem projektowym był budynek odpowiadający specyfice pracy w dużej redakcji, stwarzającego przyjazny klimat do pracy. Jest to projekt, który łamie stereotypy dotyczące przestrzeni biurowej. Założeniem projektowym było stworzenie sprzyjającej atmosfery do pracy, jak i miejsca rozrywki i odpoczynku, którego nie chce się opuszczać. Dlatego zaplanowano dla pracowników basen, klub fitness, stołówkę i kafeterię. Budynek oparty jest na planie prostokąta, o bardzo długiej elewacji południowej. Agora jest biurowcem typu open space: otwarta struktura modyfikowana jest w zależności od potrzeb firmy. Konstrukcja ażurowa przenika się z systemem atriów, galerii i balkonów, przeznaczonych jako przestrzeń spotkań i wymiany informacji oraz odpoczynku pracowników redakcji. Dopełnieniem wnętrza są egzotyczne ogrody umieszczone w atriach na wszystkich kondygnacjach. Zachodnia, pięciokondygnacyjna elewacja została zaprojektowana jako podwójna fasada wielopoziomowa z ażurowym przejściem technicznym na wysokości każdej kondygnacji. Na południowej elewacji zaprojektowano kontynuację przejść w formie otwartych ciągów komunikacyjnych, wciągniętych powietrze. „W podłodze” rozprowadzono również inne instalacje. W budynku zrezygnowano z typowego, biurowego oświetlenia na rzecz mniejszych źródeł światła [5].

 

 

2015 12 17 1

 

2015 12 17 2

 

2015 12 17 3

 

2015 12 17 4

Rys. 2. Siedziba redakcji Gazety Wyborczej „Agora” w Warszawie, 2002 r. Polska. Budynek: biurowiec redakcji [źródła: jems.pl; autoportret.pl, Sokołowski; blogspot.com; urbanity.pl]

 

 

Centrum magazynowo-biurowe Schüco International Polska (rys. 3) znajduje się 25 km od centrum Warszawy. Budynek jest przykładem zastosowania promowanej przez firmę idei ENERGY² w budownictwie. Chodzi o dostarczanie nowatorskich rozwiązań architektonicznych i ekologicznych, skupiających się na poprawie wydajności energetycznej budynków (oszczędzanie energii i pozyskiwanie energii czyli energia do kwadratu). W projekcie wykorzystano produkty koncernu. Centrum usytuowane jest na działce w bezpośrednim sąsiedztwie drogi S-8 (trasa Katowicka) w miejscowości Siestrzeń.

 

 

2015 12 18 1

 

2015 12 18 2

Rys. 3. Schüco International Polska w Siestrzeni pod Warszawą, 2010 r. Polska. Budynek: magazynowo-biurowy dostawcy systemów okien drzwi i fasad [źródła: ebiurowce. pl, okonet.pl]

 

 

Dwukondygnacyjny budynek biurowy został połączony południową ścianą z częścią magazynową. Północna fasada budynku została zaprojektowana jako dwupowłokowa i –jednocześnie – jako fasada wejściowa z portalem wejściowym i jest charakterystycznym elementem architektury budynku. Podwójna fasada ujawnia ścianę budynku pokrytą aluminiową okładziną elewacyjną. Stanowi ekran chroniący wnętrze przed czynnikami atmosferycznymi i jest jednym z głównych czynników kształtujących wizualną stronę obiektu. Oprócz funkcji estetycznej pełni rolę akustyczną, redukując poziom hałasu w pomieszczeniach biurowych. Tafle szklane zewnętrznej powłoki zamocowane zostały do konstrukcji stalowej „na mijankę”. Dlatego specjalnie dla tej realizacji został zaprojektowany i wytłoczony aluminiowy profil listwowy. Elewacja dwupowłokowa wspomaga naturalną wentylację pomieszczeń biurowych wykorzystując efekt kominowy. Całość uzupełniają aluminiowe, otwierane elementy okienne, w wybranych pomieszczeniach otwierane bezprzewodowo – pilotem. Powłokę wewnętrzną zaprojektowano o wysokich parametrach izolacyjnych termicznie, może być przewietrzana nocą lub w ustalonych odstępach czasu, dzięki scentralizowanemu zarządzaniu zespołami okiennymi budynku. Fasada południowo-zachodnia posiada wpięte moduły fotowoltaiczne, generujące energię elektryczną.

 

Projektanci stwierdzają, że jednym z głównych, jeśli nie najważniejszym czynnikiem kształtującym ich podejście przy projektowaniu, była bliska obecność trasy katowickiej i zapis w Miejscowym Planie o znacznym odsunięciu linii zabudowy od osi trasy. Docelowo została ona odsunięta o ponad 55 m, co nie redukowało jeszcze fali akustycznej. Z drugiej strony ważne było wyeksponowanie budynku i widoczność z ciągu komunikacyjnego. W holu wejściowym wystawione są modele najnowszych systemów sprzedawanych przez firmę.

 

The Crystal siedziba Grupy Nykredit w samym sercu Kopenhagi (rys. 4), jest budynkiem, który wręcz płynie po placu na którym się znajduje. Udało się to zrealizować dzięki oparciu budynku tylko na jednym punkcie i jednej linii. Pozwala to również na przejście pod budynkiem. Jego rozrzeźbiona forma, wielopłaszczyznowość, pokrycie szkłem, pozwala stwierdzić, że wygląda jak brylant. Na poziomie wejścia część pełna wykończona jest stalową błyszczącą blachą. Nazwa podkreśla jego przejrzystość, geometrię i szklaną, krystaliczną strukturę. Podwójna przeszklona fasada posiada zintegrowane ekrany słoneczne i tworzy subtelne wykończenie bryły budynku. Powłoka wewnętrzna podwójnej fasady posiada wysokie parametry cieplne (U=0,7), dzięki zastosowaniu bardzo skutecznego, trójwarstwowego szkła izolacyjnego. Zewnętrzna szyba zespolona została wyprodukowana z delikatnym, jedwabistym nadrukiem, które łagodzi przedostające się promienie słoneczne, zmniejsza odblaski i ożywia fasadę. Fasada podwójna zmniejsza zanieczyszczenie hałasem od pobliskiej ruchliwej drogi. Naturalna wentylacja budynku obejmuje strategię chłodzenia nocą, gdzie otwory wentylacyjne na elewacji są otwarte. Założeniem projektu była ochrona środowiska, dlatego mimo, że jest to całkowicie przeszklony budynek, to jest on wyjątkowo nisko energochłonny. Zużywa 70 kWh na m2, co oznacza że budynek zużywa o 25% mniej energii niż wynika to z obowiązujących przepisów w Danii. Dach pokryty jest panelami fotowoltaicznymi wytwarzającymi 80 000 kWh rocznie. Woda deszczowa jest gromadzona i wykorzystywana na spłukiwania toalet, a woda morska z pobliskiego portu służy jako pochłaniacz energii gotermalnej systemu ogrzewania i chłodzenia budynku. Plan wnętrza rozmieszczony jest w kształcie litery Z pomiędzy dwoma trójkątnymi atriami, tak aby wszystkie miejsca pracy były dobrze oświetlone i cieszyły się dobrym widokiem. Dzięki stalowej, masywnej konstrukcji budynku rozkład biur i sal konferencyjnych we wnętrzu jest elastyczny i otwarty. Zastosowano szklane ścianki działowe do wydzielania pomieszczeń biurowych. W 2011 roku budynek dostał nagrodę Glass LEAF Award w kategorii Struktura.

 

 

2015 12 19 1

 

2015 12 19 2

 

2015 12 19 3

 

2015 12 19 4

Rys. 4. The Crystal w Kopenhadze, 2011 r. Dania. Budynek: biurowiec firmy finansowej [źródła: fsi.shl.dk; assets.inhabitat.com; architectour.net; architravel.com]

 

 

mgr inż. arch Katarzyna Szmuryło

 

 

Bibliografia:

[1] Wesołowski Ł.: Zalety podwójnej fasady z obudową szklaną w ochronie budynków i pierzei zabytkowych przy traktach komunikacji kołowej, Wiadomości Konserwatorskie 35/2013, Biblioteka Cyfrowa Politechniki Krakowskiej, Kraków 2013;

[2] Heim D.: Optymalizacja fasad podwójnych pod kątem oszczędności energii i jakości środowiska wewnętrznego, Wydawnictwo Politechniki Łódzkiej – monografia Katedry Procesów Cieplnych i Dyfuzyjnych, Łódź 2013;

[3] Menzel L.: Facades: design, construction & technology, Brown 2012;

[4] Kaiser K., Wolski A.: Hałas i zanieczyszczenia w wentylacji pomieszczeń, IPPU MASTA, Gdańsk 2011;

[5] Kamińska I.: Agora – biurowiec z charakterem, Architektura info, listopad 2013;

[6] Zielonko-Jung K.: Wielowarstwowe elewacje przeszklone a koncepcja przegrody interaktywnej, „Świat Szkła” 1/2007.

 

 

Całość artykułu w wydaniu drukowanym i elektronicznym 
Inne artykuły o podobnej tematyce patrz Serwisy Tematyczne 
Więcej informacji: Świat Szkła 12/2015

 

 

 

01 chik