Os painéis solares são frequentemente tratados como equipamentos adicionados a um edifício. O que acontece quando eles se tornam parte da própria arquitetura? Uma vez integrada na envolvente, a energia fotovoltaica pode gerar energia, ao mesmo tempo que influencia a forma, a construção e o desempenho ambiental do edifício.
Os telhados são frequentemente o local mais óbvio para painéis fotovoltaicosainda outras partes do edifício podem gerar energia enquanto desempenham funções arquitetônicas adicionais. Fachadas podem fornecer sombreamentoas venezianas podem controlar luz solare as telas de chuva ventiladas podem combinar proteção contra intempéries com geração de energia. Sua orientação, posição e integração no envolvente do edifício portanto, tornam-se parte do projeto arquitetônico e não uma decisão técnica separada.
Para os arquitetos, isto levanta uma questão importante: onde deve ocorrer a geração solar quando o edifício é projetado como um todo e também se espera que contribua para renovação urbana? Jardim Breidablikk em Haugesund, Noruegafornece um caso em que a fachada aborda várias dessas considerações. Projetado por Asplan Viako prédio de escritórios combina energia fotovoltaica montada no telhado com uma fachada solar integrada desenvolvida com Laboratório Solar.
Suas fachadas leste e oeste utilizam painéis angulares voltados para o sul, aumentando a produção de energia e ao mesmo tempo criando sombreamento para os escritórios atrás delas. O resultado é um fachada em que o sistema fotovoltaico é coordenado com a estratégia energética, climática e urbana do edifício. Como explica Asplan Viak:
O design destaca-se, atraindo a atenção para si, ao mesmo tempo que se integra na estética geral da cidade.
Onde a energia fotovoltaica pode ser integrada?
Uma fachada pode fornecer outra superfície para geração de energia ao mesmo tempo que contribui para a envolvente do edifício, com diferentes tamanhos de painéis, cores, acabamentos e geometrias de montagem, oferecendo formas de integrar a energia fotovoltaica no projeto arquitetônico. A abordagem utilizada no Breidablikk Gården é uma das várias formas de incorporar a energia fotovoltaica num edifício. Em um fachada ventiladaos painéis solares podem substituir o revestimento convencional da tela de chuva, mantendo uma cavidade ventilada atrás da camada externa. Esta abordagem pode ser usada tanto para novos projetos de construção quanto para projetos de reforma. Os sistemas de parede cortina oferecem outra possibilidade, com elementos fotovoltaicos integrados como substitutos de spandrel ou painéis de visão selecionados.
As venezianas, ou brise-soleil, podem combinar a geração solar com o controle solar através da montagem de aletas fotovoltaicas horizontal ou verticalmente na frente das janelas. Os telhados são outro local importante, especialmente quando há uma superfície grande e desobstruída disponível. Estas abordagens significam que a localização apropriada para a energia fotovoltaica pode ser considerada juntamente com a orientação do edifício, a construção da fachada, os requisitos de sombreamento e a expressão arquitetónica, em vez de ser decidida separadamente.
Por que colocar Painéis Solares na fachada?
HaugesundO clima do país torna a orientação particularmente relevante. A cidade está localizada no sudoeste Noruegaonde o sol permanece baixo durante os meses de inverno. As fachadas não recebem luz solar da mesma forma que os telhados, mas a sua orientação e inclinação ainda podem ser utilizadas para influenciar a produção solar.
No Breidablikk Gården, as fachadas leste e oeste poderiam ter sido tratadas como elevações verticais convencionais com painéis fotovoltaicos simplesmente montados nelas. Em vez disso, os painéis estão inclinados para o sul. A fachada forma consequentemente um zigue-zague repetido de até 30 cm para dentro e para fora em cada janela, virando as superfícies fotovoltaicas em direção ao sol e ao mesmo tempo criando sombra nas aberturas. Juntamente com as cortinas de tela, isso reduz a exposição solar e a necessidade de resfriamento.
A geometria tem, portanto, uma consequência prática além da aparência. Mudar o ângulo altera a relação entre a superfície fotovoltaica e a luz solar que entra, enquanto a mesma articulação cria profundidade ao redor das janelas. A captação solar e a proteção solar são abordadas através do mesmo elemento de fachada.
O projeto tem capacidade fotovoltaica de pico de 39,9 kWp, enquanto a fachada pode produzir cerca de 100 mil kWh de eletricidade por ano. Breidablikk Gården também combina o sistema de fachada com telhado fotovoltaico e serviços de construção eficientes e alcançou o BREEAM-NOR Excellent.
Uma fachada com geometria fotovoltaica customizada também altera o processo de projeto. Laboratório SolarO método começa com a definição do escopo, usando esboços ou modelos tridimensionais de um arquiteto, juntamente com dados climáticos locais, para simular a produção potencial de eletricidade. Os resultados podem ser apresentados através de visualizações tridimensionais e gráficos de dados, permitindo que a equipe de projeto avalie a geometria e a produção esperada durante o processo de projeto. Este tipo de processo é particularmente relevante para uma fachada como a Breidablikk Gården.
Transformando um sistema energético em uma fachada urbana
No Breidablikk Gården, os painéis solares formam uma tela de chuva ventilada projetada para o clima chuvoso e nevado da Noruega. Os painéis articulados são montados em trilhos horizontais sobre a estrutura subjacente, enquanto o sistema elétrico foi projetado para otimizar a produção e permanecer resistente ao sombreamento parcial.
O edifício utiliza construção em madeira de baixo carbono com módulos de parede pré-fabricados, colocando a proteção solar fora da construção primária. A camada fotovoltaica pode, portanto, ser entendida como uma parte de um conjunto de envelope maior, trabalhando ao lado da parede estrutural, cavidade de ventilação, proteção contra intempéries, sombreamento e sistema elétrico.
A fachada também utiliza um revestimento iridescente que muda de aparência com a luz e o ângulo de visão, conferindo à superfície articulada uma presença mutável dentro da cidade. A tecnologia é integrado ao revestimento em vez de expresso como uma camada separada de painéis solares convencionais.
Jardim Breidablikk está localizado em uma parte central de Haugesund e foi apresentado como um exemplo de renovação urbana. A sua fachada foi pensada para se destacar e ao mesmo tempo permanecer ligada ao carácter da cidade envolvente. Aqui, a fachada solar combina, portanto, várias funções dentro de um único envelope: a sua orientação apoia a produção de energia, a sua profundidade proporciona sombreamento, a sua construção impermeável protege a estrutura subjacente do edifício e o seu tratamento de superfície contribui para a aparência do edifício.
