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Der neue Campus der Franklin University zeichnet sich durch zwei unterschiedliche architektonische Blöcke aus, mit...
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Neuer Campus der Franklin University Switzerland
Bild
Architekt Flaviano Capriotti
"Wir haben eine dynamische Photovoltaik-Fassade entworfen, die Schatten spendet und Energie erzeugt."
Eine dynamische Photovoltaik-Fassade

Der neue Campus der Franklin University zeichnet sich durch zwei unterschiedliche architektonische Blöcke aus, von denen der eine ein Gemeinschafts- und Bildungsraum und der andere für die Unterbringung der Studenten bestimmt ist. Die für die öffentlichen Räume vorgesehene Architektur ist sehr innovativ. Sie ist mit einem dynamischen System weißer Photovoltaik-Lamellen verkleidet und verfügt über eine der ersten vertikalen Photovoltaik-Sonnenschutzanlagen Europas, die der Sonnenausrichtung folgen. Dieser Mechanismus macht das Gebäude ökologisch nachhaltiger und gewährleistet gleichzeitig die Energieerzeugung und die Beschattung der Räume für mehr thermischen und visuellen Komfort.

Architektonischer Plan – erstes Geschoss.
Quelle: Flaviano Capriotti Architetti.

Die hochinnovative Fassade basiert auf der Anforderung, das Glasvolumen im Sommer zu verschatten (um einen niedrigen Energieverbrauch zu gewährleisten und eine Überhitzung des Gebäudes zu verhindern) und andererseits die Sonne im Winter zur Erwärmung des Gebäudes zu nutzen.

Die aussenliegenden Lamellen ermöglichen eine optimale Steuerung der natürlichen Beleuchtung der Innenräume.

Gebäudemerkmale
  • Gebäudetypologie
    Bildung
  • Konstruktionsart
    Neu
  • Baujahr
    2023
  • Energiebezugsfläche
    3’388 m²
  • Energe-Index
    27.5 kWh/m²j (Heizung)
  • Energielabel
Energie
Energieertragsfläche 183 m²
Wirkungsgrad
Nominalleistung 18 kWp
Bauart Ausstattung
Speicherung
Energieproduktion
0
kWh
Quelle: Energieerzeugungssimulation
Eigenverbrauch
überwachend
0%
Gebäudehülle
  • Anwendung
    Die Standardmodule werden auf ein metallisches Trägersystem aufgelegt.
  • Beschreibung
    Das geneigte Betondach ist mit 18 cm Mineralwolle isoliert.
  • U-Wert
    0.11 W/m²K
  • Fixierungssystem
    Aluminiumträger
  • Anwendung
    Ausstattung (vertikale dynamische Beschattungslamellen)
  • Description
    Vertikale Photovoltaik-Lamellen. Der Sonnenschutz besteht aus einem multifunktionalen Bausatz, der PV-Module und einen externen Metallrahmen enthält. Jede Lamelle enthält zwei PV-Module.
  • U-Wert
    Aussenliegendes System, kein relevanter U-Wert
  • Fixierungssystem
    Metallschienen, auf denen sich ein Motor und ein Reduktionsgetriebe befinden

Die BIPV-Anlage ist an der Fassade des neuen Auditoriums auf der Westseite des Komplexes installiert.

Die PV-Lamellen sind an Metallschienen fixiert.

  • Anwendung
    Fenster
  • Beschreibung
    Dreifachverglasung mit Aluminiumrahmen
  • U -Wert
    0.79 – 1.13 W/m²K, Glasfassade ca. 0.9 W/m²K
  • g-Wert
    ≥ 0.50, Glasfassade ≥ 0.16

Detail der PV-Fassade.

BIPV-Modul
  • Produkt
    Massanfertigung
  • Hersteller
    SUNAGE SA
  • Zelltechnologie
    Monokristallin
  • Frontdeckschicht/Massanfertigung
    Floatglas satiniert, Dicke 4mm, einheitliche Suncol Farbe „Bianco Traffico“, Rückseite Floatglas 4mm
  • Zellfarbe
    Schwarz (es ist das Glas, das gefärbt ist)
  • Abmessungen
    Dicke 9.5 mm (-0.5mm / +1.5mm). Modulgrösse: erster Stock: 2310x350mm²; zweiter Stock: 1830x350mm²
  • Nominalleistung
    Erster Stock: 81.44 Wp pro Modul; zweiter Stock: 64 Wp pro Modul
  • Spezifische Leistung
    100 Wp/m²
  • Gewicht
    Erster Stock: 19.2kg (Nur Modul) + 12.6kg (mit Metallträger); zweiter Stock: 15.2kg + 10kg
  • Spezifisches Gewicht
    Erster Stock: 23.75 kg/m² (nur Modul) + 5.5 kg/m² (mit Metallträger); zweiter Stock: 23.75 kg/m² (nur Modul) + 5.5 kg/m² (mit Metallträger)
Technische Details

Die dynamischen Photovoltaik-Lamellen wurden speziell für dieses Projekt entwickelt und hergestellt. Die PV-Technologie ist polykristallin. Das gehärtete 4 mm starke Frontglas ist satiniert und mit einer gleichmäßigen Schicht Suncol „Bianco Traffico“ (weiß) behandelt. Die PV-Laminatglasplatte hat eine spezifische Leistung von 100 Wp/m² und es wurden etwa 18 kWp installiert.

Die PV-Lamellen sind an einer Metallunterkonstruktion befestigt und werden von einem Motor gesteuert. Nach einem Algorithmus richten sie sich nach der Sonne aus und optimieren so die Energieerzeugung und den Raumkomfort. Darüber hinaus wurden die PV-Module optimiert, um ihre Schattentoleranz zu erhöhen, insbesondere um eine Fehlanpassung der Lamellen an die PV-Module zu vermeiden. Der interne Kreislauf jedes PV-Rasters wurde vertikal in zwei elektrisch unabhängige“ Säulen unterteilt. Dank dieser besonderen Umsetzung wird der Energieertrag der PV-Module im Vergleich zu nicht optimierten Standardlösungen voraussichtlich um 20 % steigen.

Projektion
Hotspot image
Vertikalschnitt
Hotspot image
Kosten
  • Gebäudekosten total
    k/A
  • Kosten pro m³  
    k/A

Rückfassade neben den neuen Außenräumen.

Beteiligte
  • Eigentümer
    Franklin University Switzerland
  • Architekt
    Flaviano Capriotti Architetti
  • Forschungspartner
    SUPSI unterstützt durch das Bundesamt für Energie (BFE)
  • Photovoltaik-Installateur
    Aziende Industriali di Lugano (AIL) SA
  • Fassaden-Installateur
    Kummler+Matter SA
  • Fotos
    Franklin University Switzerland und Leo Torri
Auszeichnungen
  • Publikationen

    BIPVdShading Interim Bericht. Herausgeber: Bundesamt für Energie BFE

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SolAR