Fasady fotowoltaiczne technologia PV w architekturze

Temat badawczy niniejszego projektu łączy się z problematyką kształtowania fasad słonecznych. Mianem tym można określić ścianę zewnętrzną budynku przystosowaną do optymalnego wykorzystywania energii słonecznej na jego potrzeby użytkowe. Ten ciągle udoskonalany element architektoniczny doczekał się obecnie wielu nowoczesnych, zaawansowanych technologicznie rozwiązań, które w coraz doskonalszy sposób pozwalają nie tylko przetwarzać i akumulować, ale i gospodarować energią przetworzoną pochodzącą od słońca. Temat pracy stanowi zawężenie powyższej problematyki i sprowadza się do badań nad tzw. fasadami fotowoltaicznymi (PV), stanowiącymi odmianę fasad słonecznych. Są to zewnętrzne ściany budynków, z zastosowaniem technologii fotowoltaicznej (PV), która umożliwia produkcję prądu elektrycznego z energii słonecznej. Proces kształtowania fasad PV w budynkach wymaga spojrzenia na ten element w znacznie szerszym świetle niż jedynie technologicznym. Należy o nim myśleć jako o części większej całości, którą tworzy obiekt budowlany. Takie całościowe traktowanie budynku, rozumianego jako systemowa struktura złożona ze współpracujących ze sobą części, jest jednym z podstawowych założeń rozwoju zrównoważonego. Integracja elementów technologii PV z architekturą polega na poszukiwaniu rozwiązań wielofunkcyjnych, w których elementy te pełnią nie tylko rolę generatora prądu, ale są pełnoprawnym komponentem budowlanym. Głównym celem naukowym niniejszego projektu jest rozpoznanie możliwości i problemów architektonicznych związanych z projektowaniem fasad fotowoltaicznych w budynkach wielkoprzestrzennych: biurowych, przemysłowych i usługowych, a więc tych, w których ograniczenie zapotrzebowania na energię bez utraty wysokiej jakości użytkowania jest jednym z trudniejszych zadań. Trzeba przyznać, że budynki te stanowią równocześnie najbardziej interesujący materiał badawczy, cechując się wielokrotnie śmiałymi, oryginalnymi i przeprowadzonymi z dużym rozmachem realizacjami fasad PV. Intencją autora projektu jest zbadanie wzajemnych powiązań między elementem, jakim jest fasada fotowoltaiczna a zagadnieniami, które składają się na system architektoniczny złożony z następujących elementów: • zagadnienia w skali mikrourbanistycznej – związane m.in. z orientacją budynku względem stron świata i jego relacją ze środowiskiem otaczającym, • zagadnienia funkcjonalnego rozplanowania budynku, • zagadnienia materiałowe, konstrukcyjne i technologiczne, • zagadnienia jakości estetycznej, walorów przestrzennych i plastycznych, • zagadnienia użytkowania budynku związane z jakością fizycznego środowiska wnętrza, z jego utrzymaniem i konserwacją, bezpieczeństwem oraz aspektem ekonomicznym. Rozpatrzenie związków pomiędzy przykładami rozwiązań fasad PV względem wymienionych zagadnień architektonicznych zarówno na etapie projektowania, jak i realizacji i użytkowania budynku pozwoli przełożyć cel naukowy projektu na cel praktyczny. Będzie nim wyodrębnienie głównych problemów związanych z aplikacją tego elementu w budynkach. Świadomość ich występowania jest niezbędną wiedzą dla specjalistów wielu branż uczestniczących w procesie powstawania obiektu budowlanego. Wykorzystana na wczesnym etapie projektowania może dopomóc w optymalnej integracji fasady fotowoltaicznej z architekturą budynku. Praca ma na celu stworzenie pomostu pomiędzy technologami i inżynierami zajmującymi się technologią PV od strony technicznej, a architektami i innymi projektantami zaangażowanymi w proces tworzenia dzieła architektonicznego. Wzajemne zrozumienie i ścisła współpraca jest, zdaniem autora, warunkiem koniecznym dla pełnego wykorzystania potencjału technologii PV, jaki drzemie w jej aplikacjach budowlanych przy kształtowaniu fasad fotowoltaicznych.