Проект LaWin: фасады и окна зданий регулируют освещение и температуру

Исследователи Йенского университета имени Фридриха Шиллера (Германия) обеспокоены масштабами выбросов углекислого газа, ответственного за парниковый эффект, а также количеством потребления электроэнергии в результате работы систем обогрева, охлаждения, освещения и кондиционирования зданий. Совместно с другими университетами и промышленными корпорациями мира они представляют проект LaWin, в основе которого — «интеллектуальные» элементы в фасадах и окнах.

Сейчас учёные работают над структурой окон. Они будут состоять из двух слоев стекла — защитного снаружи, прочного и тонкого одновременно, и структурированного внутри. В последнем будут расположены микроканалы для функциональной жидкости. Её циркуляция позволит регулировать количество поступающего света, а также накапливать тепло с улицы, которое обеспечит обогрев дома посредством теплового насоса.

В более амбициозные планы исследователей входит интеграция фотогальванических элементов в пространство между двумя слоями стекла. Таким образом световую энергию солнца можно будет превращать в электричество. А если поместить туда микроводоросли, дом или офис получит собственный источник биологического топлива.

На нынешнем этапе разработки проект имеет свои плюсы и минусы. Его преимущества по отношению к обычным окнам сводятся к следующим:

• экономия на кондиционировании зданий;
• автоматическая регуляция освещения;
• отсутствие вклада в парниковый эффект, который с обычными окнами вносится опосредованно.

Недостатки проекта по большей части вызваны трудностями в его реализации:

• на сегодняшний день нет разработанной системы производства стёкол нужного размера со встроенными микроструктурами;
• ещё не продумана система установки новых стеклянных фасадов в традиционные оконные и фасадные системы;
• дальнейшее проведение исследований является дорогостоящим.

LaWin объединил в себе усилия архитекторов, специалистов по исследованию материалов и инженеров-строителей. В общем в проекте задействованы 14 участников, среди которых исследователи из Йенского и двух других университетов страны и 11 промышленных корпораций из Германии, Австрии, Бельгии и Чехии. С проблемой затрат учёным вызвалась помочь Европейская комиссия. В рамках программы Horizon 2020 на протяжении следующих трёх лет организация выделит на проект 6 млн евро. Ещё 2,1 млн евро поступит от промышленных партнеров.

В скором времени инновационные фасады подвергнутся ряду тестов, в результате которых исследователи определятся с наиболее подходящим материалом и обеспечат максимальную эффективность работы элементов. Учёные планируют перейти от лабораторных исследований к полевым и проверить функциональность фасадов в реальных условиях.