Fereastra - Portal de afaceri - revista de specialitate pentru furnizorii de sisteme si producatorii de tamplarie din PVC, Aluminiu si lemn stratificat cu geam termoizolant. Aici gasiti informatii utile despre: ferestre, usi, pereti cortina, termopane, geam termopan, etc.

Solutiile de anvelopare umplute cu apa reprezinta constructii hibride, ce includ o componenta solida si una fluida, fiind executate, de regula, dintr-o carcasa de sticla sau otel umpluta cu apa. In cazul variantelor din sticla, cunoscute in literatura de specialitate sub titulatura WFG, acestea pot fi asimilate unor elemente independente de tamplarie, care echipeaza in mod uzual cladirile conventionale, cu diferenta ca economiile de energie sunt obtinute prin utilizarea proprietatii de absorbtie radianta a stratului de apa, in vederea unei gestionari optime a energiei, la nivelul invelisului cladirii. Rezultatele cercetarilor realizate pana in prezent sugereaza ca eficienta WFG ar putea fi imbunatatita daca sistemul ar fi integrat in structura unei fatade modulare, in care fluidul sa poate curge intre panouri si diversele parti ale cladirii. O astfel de anvelopa ar putea asigura economii semnificative atat in ceea ce priveste energia operationala, cat si cea incorporata, prin scaderea sarcinii de racire, reutilizarea caldurii absorbite, echilibrarea diferentelor termice dintre partile invelisului si restul cladirii etc. 

 

Materialele structurale au un impact semnificativ asupra amprentei ecologice a mediului construit. Acest lucru se aplica in special anvelopantei cladirii, care joaca un rol principal in eficienta energetica si confortul termic dintr-o cladire. Inovatiile in materie de pachete vitrate prezinta un mare potential in directia imbunatatirii impactului ecologic, mai ales daca acestea au capacitatea de a diminua atat energia incorporata, cat si cea operationala. In cazul cladirilor nZEB (cu un consum aproape nul de energie) diferentele majore in ceea ce priveste evaluarea LCA in raport cu constructiile clasice sunt date de utilizarea componentelor energetice regenerabile (panouri fotovoltaice sau solare). Aceasta demonstreaza ca este posibila imbunatatirea performantei energetice fara o crestere concomitenta a energiei incorporate. In ceea ce priveste gestionarea energiei invelisurilor cladirii, in prezent sunt analizate patru grupe diferite de produse vitrate: pachetele cu sticla speciala, acoperiri dinamice (fotocromice) sau active (de tipul thin-film) - SHGC, solutiile de imbunatatire a rezistentei termice prin folosirea geamurilor multistratificate, geamurile dotate cu dispozitive inteligente de umbrire si produsele pe baza de mediu fluid (flux de aer ventilat in interstitiul geamului, avand functia de racire a foilor de sticla folosind aerul exterior sau de preincalzire a aerului inainte de a patrunde in interior). Pentru acest din urma sistem, o alternativa la aerul circulant este constituita de utilizarea apei, care are avantajul de a capta energia solara si de a transforma incarcarea potentiala intr-o sursa de energie regenerabila.

 

In urma unei analize extrem de atente a sistemului, s-a constatat ca este posibila stabilirea unei corelatii intre intensitatea fluxului de apa pompat in cavitate si caracteristicile ferestrei (valoarea coeficientului de transfer termic si a caracteristicilor de radiatie). Structura hibrida a WFG reduce consumul de energie fara a creste energia incorporata, deoarece materialul activ are un impact scazut asupra mediului, in comparatie cu alte produse folosite in constructii. WFG poate fi pus in opera sub forma unei unitati individuale de fereastra sau ca un sistem conectat de anvelopare. In primul caz, este vorba despre o unitate de incalzire/racire cu absorbtie de caldura, care exploateaza proprietatile fizice ale apei. Solutia respectiva este cunoscuta in jargon sub denumirea de "sticla fluida" sau "sticla cu apa" si functioneaza similar unei pompe de stabilizare a debitului. In al doilea caz, rezultatul este definit ca o "casa de apa", construita dintr-un set de panouri conectate intr-o bucla inchisa, care este formata, de obicei, din doua suprafete opuse. In ambele situatii, sistemul absoarbe caldura, pe care o transporta ulterior catre o unitate de stocare termica. Deoarece o astfel de pompa consuma mai putina energie decat instalatiile clasice de racire sau incalzire a spatiului, aceasta se traduce printr-o economie directa de energie. In plus, casele de apa au capacitatea de a distribui energia in interiorul anvelopei, ceea ce duce la cresterea economiilor prin schimbul de caldura dintre zonele supraincalzite si cele reci ale cladirii (de exemplu, intre fatada de nord si cea de sud, intre partile inferioare si cele superioare ale cladirii etc.).

 

Desigur, sistemul trebuie sa faca fata si unor provocari inerente. Prima este legata de mentinerea transparentei pachetelor vitrate de anvelopare, care este esentiala din punct de vedere estetic si termic. Fenomenul de coroziune si interactiunea cu factorii agresivi de mediu pot afecta atat suprafetele externe, cat si cele interne ale WFG, in special din cauza faptului ca interstitiul dintre foile de sticla nu este asamblat in mod etans (nu este sigilat), ci conectat la un sistem de apa. Deteriorarea transmitantei luminoase peste cauzata de apa poluata, la interior sau de alti factori, la exterior. Primul fenomen trebuie tratat cu maxima atentie, intrucat panoul nu poate fi curatat pe suprafata sa interna. Un alt element generator de ingrijorare este dat de afectarea potentiala a distantierului sau supapelor de eventualele impuritati ale fluidului. Cel mai mare pericol se inregistreaza in articulatiile inferioare, din cauza gravitatiei atunci circulatia apei nu are loc, fenomenul manifestandu-se cu precadere in perioadele fara castig solar sau in cele cu o temperatura ambientala confortabila, ce nu impune functionarea sistemului. O alta problema posibila este cea a coroziunii sticlei, ce apare de obicei in timpul umplerii lichidului sau a procedurilor de intretinere si reparatii, din cauza umiditatii crescute din structura panoului. De asemenea, suprafetele de sticla dinspre interior sunt expuse in mod continuu coroziunii apoase dinamice, deoarece sticla este in contact constant cu apa. Extractia alcalina si formarea legaturilor Si-O necesita niveluri de pH mai mari de 9,0 si de aceea are controlul potentialului de hidrogen este esential. In ceea ce priveste poluarea biologica, este important sa se ia in considerare o metoda de purificare care poate evita o astfel de posibilitate. Cei mai importanti factori poluanti sunt agentii patogeni (virusuri, viermi si bacterii), deseuri care necesita oxigen pentru descompunere, poluanti solubili in apa si substante nutritive (ce genereaza cresterea algelor si plantelor). 

 

Deficientele de etanseitate fac, la randul lor, obiectul preocuparii expertilor. Avand in vedere valoarea presiunii hidrostatice a sistemului, este obligatorie o proiectare extrem de responsabila a supapelor de imbinare si a celor de degajare a aerului. Presiunea statica a panourilor vitrate cu continut de apa rezulta din greutatea si presiunea lichidului, care este proportionala cu inaltimea si latimea panourilor. Presiunea suplimentara este generata de functionarea ca pompa de apa si de sarcinile dinamice externe (presiunea vantului). Aceasta variabila complexa are un rol important in hidroizolatie, deoarece materialele pentru izolarea nu permit o expansiune excesiva a panoului. Prin urmare, apare riscul de scurgere, cauzat de deformarea sticlei. In conditiile date, este esentiala detalierea imbinarilor dintre foile de sticla. Materialul din care este realizat distantierul trebuie sa poata rezista presiunii apei, sa prezinte o anduranta sporita la coroziune si la alte reactii chimice, sa ofere o suprafata structurala continua pentru hidroizolatie si sa incorporeze supapele panoului, fara a compromite integritatea incintei. Supapele mentionate anterior constituie un detaliu foarte important din doua motive: tehnicile existente de productie a sticlei sunt dezvoltate pentru margini liniare si continue ale pachetului vitrat, respectiv distanta dintre foi poate ajunge la maximum 40 mm, aceasta limitare reprezentand o provocare semnificativa pentru asamblare, in special in ceea ce priveste impermeabilizarea si imbinarile. Tot in domeniul etanseitatii, o alta dificultate este data de pozitia si functionarea supapelor de eliberare a aerului, deoarece aceste unitati trebuie plasate in partea superioara a panoului. Problema rezida in aceea ca supapele de evacuare a aerului trebuie sa fie operationale in timpul constructiei, deoarece umplerea cu apa este o etapa constitutiva a procesului de executie si montaj. In fine, o serie de specialisti reclama inclusiv geometria planurilor de sticla, care ar putea ingreuna procesul de eliminare a aerului, fapt ce sugereaza utilizarea unor sisteme mecanice de inchidere in locul unora automate.

 

In concluzie, structurile WFG sunt viabile si pot fi abordate in mod eficient daca se tine cont de anumite conditii de baza - si anume: controlul starii chimice a apei (pH) pentru a evita coroziunea sticlei; mentinerea fluidului intr-o bucla inchisa in vederea prevenirii degradarii suprafetelor interioare. Impactul WFG in constructii va fi mare in viitor intrucat schimbul de energie din fatada poate asigura economii suplimentare de energie, fara a afecta solutiile pasive existente, ci dimpotriva completandu-le. Performanta WFG in ceea ce priveste economia de energie si confortul termic reprezinta avantaje nete inclusiv pentru arhitecti, deoarece le ofera acestora libertatea semnificativa de a proiecta cladiri transparente din sticla cu niveluri ridicare de confort si eficienta energetica.