The key stages in the design of blinds

Semenyuk Aleksandr Aleksandrovich Engineer, Promstroy NII Project 660041, Russia, Krasnoyarskii Krai krai, g. Krasnoyarsk, ul. Pr. Svobodnyi, 75 asemenyk40@mail.ru

Актуальность

При проектировании общественных и жилых зданий все больше преобладают решения с большой площадью остекления. Это касается не только крупноформатного остекления по типу витражей, но и стандартных оконных проемов. Световые проемы большой площади повышают инсоляцию помещений и визуально увеличивают пространство.

Однако при большой площади световых проемов, в летнее время помещения подвержены перегреву, а яркий свет вызывает дискомфорт. Для препятствования перегреву и чрезмерной инсоляции применяются светозащитные устройства, такие как жалюзи.

Современным проблемам энергосберегающих конструкций для окон уделяется значительное внимание со стороны исследователей. Так в работах ^[1-6] изучается влияние различных солнцезащитных устройств, таких как жалюзи, ставни и навесы на энергоэффективность здания. П.В. Воробьева в своей работе ^[1] утверждает, что применение даже простого навеса над оконным проемом может снизить расходы на кондиционирование на 26%.

Другое направление исследований в области энергосберегающих конструкций для окон – разработка и изучение свойств теплозащитных экранов, применяемых в ночное время. В статьях ^[7,8] представлены конструкции теплозащитных устройств, позволяющих повысить сопротивление теплопередаче оконного проема в ночное время, то есть в период времени, когда инсоляция не требуется.

Таким образом, большая часть исследований направлена на изучение энергоэффективности светозащитных и теплозащитных устройств для окон. В то же время не уделяется внимания истории развития светозащитных устройств, в частности жалюзи. В работе приведены основные события, повлиявшие на развитие жалюзи, а также предложена периодизация развития жалюзи по конструктивным и другим признакам.

Цель исследования: изучить исторический опыт и современную практику применения горизонтальных жалюзи. Задачи: (1) определить основные этапы развития горизонтальных жалюзи; (2) выявить современные тенденции развития.

Методы исследования

В настоящей работе проведен (1) метод анализа (выделение и изучение отдельных характеристик объекта исследования жалюзи) - анализ исторического опыта применения горизонтальных жалюзи. Использован системный подход (рассмотрение объекта как системы характеристик, в т.ч. изученности) - исследована современная нормативная и практическая литература по данной теме.

Исходя из общепринятой категории, жалюзи – система связанных между собой пластин (ламелей), устанавливаемых снаружи, внутри оконного блока или в межстекольном пространстве стеклопакета ^[9]. Подвижные элементы жалюзи – ламели обеспечивают регулирование светового потока, создавая комфортный уровень естественного освещения и препятствуют перегреву помещения.

Исторический дискурс развития системы жалюзи в настоящем исследовании построен исходя из ретроспективного анализа жалюзи по основным выявленным характеристикам: (1) материалам, (2) расположению — внутри здания или снаружи, (3) типу привода и (4) методу управления (рисунок 1).

Рисунок 1 – Основные исторические этапы развития жалюзи

Ретроспективное исследование развития жалюзи направлено на выявление основных исторических этапов развития конструкций, регулирующих световой поток, каждый из которых характеризует поступательное развитие в расширении используемых для жалюзи материалов.

Первые упоминания жалюзи

Ранняя история жалюзи окутана тайной, считается, что они возникли в Персии, а не в Венеции. Венецианские торговцы обнаружили оконные покрытия в ходе торговых отношений на востоке и привезли их в Венецию и Париж. Так французы и по сей день называют жалюзи “Les Persiens”, отсылая к их истинному происхождению. После появления в Венеции в 1760 году они быстро завоевали популярность по всей Европе^[10].

Завоевав популярность в Европе, венецианские жалюзи пересекли океан, так, например в 1761 году они уже появились в церкви Святого Петра в Филадельфии. Также жалюзи можно увидеть на множестве картин той эпохи.

Период 1. Начало "официальной" истории жалюзи

Официальная история венецианских жалюзи в привычном нам виде началась 21 августа 1841 года, когда американский промышленник Джон Хэмптон из Нового Орлеана запатентовал “венецианские жалюзи” (рисунок 2).

Патент Джона Хэмптона включал в себя механизм регулировки наклона ламелей, что позволило регулировать световой поток, не поднимая жалюзи. Механизм представляет из себя тросточку и пару шестеренок с помощью которых передается крутящий момент на вал, к валу прикреплена управляющая нить, которая связывает все ламели, позволяя изменять угол их наклона одновременно, тем самым регулируя световой поток.

Рисунок 2 – Первые запатентованные жалюзи.

Источник: https://findery.com/ChiefCurator/notes/the-venetian-blind

Вплоть до 1936 года конструкция и материалы, применяемые для производства жалюзи не менялись, однако стоит отметить, что механизм регулировки положения ламелей дожил до наших дней без каких-либо изменений в конструкции.

Период 2. Новый материал. Алюминий

Применение алюминия, позволило получить легкие и прочные ламели, которые можно применять в качестве фасадных “жалюзи-солнцерезов”. Ламели таких жалюзи имеют более массивную конструкцию и статично закрепляются в плоскости фасада с возможностью вращения вокруг своей оси. Из-за массивной конструкции и расположения снаружи здания, такие жалюзи приводятся в движение с помощью электропривода.

Впервые такие элементы солнцезащиты были применены французским архитектором Ле Корбюзье – пионером архитектурного модернизма и функционализма при разработке проекта здания Министерства просвещения и образования в Рио-де-Жанейро. Он осуществлял надзор за проектом в 1935–1936 годах. По инициативе архитектора на высотном офисном блоке были применены защитные “жалюзи-солнцерезы” (рисунок 3). Мощный бетонный внутренний каркас здания позволил сделать оба широких фасада стеклянными, что привело к необходимости применения централизованной солнцезащиты в виде фасадных жалюзи ^[12].

Рисунок 3 – Северный фасад Министерства просвещения и образования в Рио-де-Жанейро

Источник: https://regnum.ru/pictures/2329065/67.html

Вскоре после появления первых фасадных алюминиевых жалюзи, компания “Hunter Douglas” в 1946 году запатентовала технологию производства легких оконных жалюзи с алюминиевыми ламелями. Так появились современные алюминиевые жалюзи, которые в наше время можно встретить почти в любом офисе.

Данный период характеризуется вытеснением деревянных жалюзи более легкими и практичными алюминиевыми жалюзи, а также появлением фасадных жалюзи с электроприводом.

Период 3. Современные жалюзи

Неизвестно в каком именно году началось применение ПВХ в конструкции жалюзи, однако достоверно известно, что первый патент на оконные рамы из ПВХ датирован 1952-м годом. Поэтому можно предположить, что в промежуток с 1950 по 1960-е началось применение ПВХ в конструкции жалюзи.

Ещё одним важным атрибутом современных жалюзи, является автоматическое управление, то есть контроль за углом наклона ламелей по запрограммированному режиму работы, или с помощью датчиков солнечного света. Система с датчиками солнечного света может отслеживать интенсивность инсоляции в реальном времени и регулировать положение ламелей. Первые автоматизированные системы управления (АСУ) появились в 1960-е и 1970-е годы, однако широкое распространение такие системы получили только в 21-м веке.

Компании Schuco и Reynaers занимаются разработкой и производством фасадных систем из алюминия, в том числе жалюзи приблизительно с 70-х годов прошлого века. Вероятно одними из первых внедрили АСУ в свои прогрессивные продукты.

Одна из современных тенденций в развитии внутренних и наружних жалюзи – применение фотогальванических элементов, позволяющих аккумулировать солнечную энергию. Компания Schuco одной из первых начала применять солнечные коллекторы в своих фасадных системах, так к 2000 году фасадные жалюзи с солнечными батареями уже были широко распространены в Европе.

В 2015 году компания SolarGaps запатентовала одноименные жалюзи, сочетающие в себе лучшие наработки за периоды развития жалюзи. Умные жалюзи Solar Gaps сочетают в себе возобновляемый источник энергии (солнечные панели) и защиту от прямых солнечных лучей (рисунок 4). Также они отслеживают движение солнца и автоматически регулируют световой поток ^[13].

Рисунок 4 – Умные жалюзи Solar Gaps.

Источник: https://solargaps.com/wp-content/uploads/2019/11/white.jpg

Таким образом этап развития “современные жалюзи” характеризуется 3 основными признаками: применением автоматизированных систем управления для регулировки положения ламелей жалюзи, появлением ПВХ в конструкции жалюзи и внедрением фотогальванических элементов.

Выводы

В развитии жалюзи выявлено 3 основных периода. Первый период развития жалюзи начался с патента Джона Хэмптона в 1841 году и продлился вплоть до 1936 года - в это период конструкция и материалы, применяемые в жалюзи, не менялись.

Второй период охватывает промежуток с 1936 года до 1960 года. В данный период были разработаны и стали использоваться фасадные “жалюзи-солнцерезы”, началось применение алюминия для производства ламелей.

Третий период развития жалюзи начался в 1960-1970х годах и характеризуется прогрессивным автоматическим управлением, внедрением ПВХ и повышением энергоэффективности жалюзи путем использования ламелей с фотогальваническими элементами.

Заключение

Несмотря на то, что жалюзи появились более 150 лет назад и распространены по всему миру, их суть не менялась. Основной функцией жалюзи по-прежнему остается регулирование светового потока с помощью изменения угла наклона ламелей. Конструкция оконных жалюзи не претерпела существенных изменений с 1841 года, однако применение алюминия для изготовления ламелей привело к появлению фасадных конструкций “жалюзи-солнцерезов”, имеющих то же назначение, но размещаемых вдоль плоскости фасада. “Жалюзи-солнцерезы” позволяют формировать новый облик фасада, дополнять его и архитектурное оформление здания в целом.

Принципиальное отличие современных жалюзи от конструкции, предложенной Джоном Хэмптоном в 1841 году, заключается в автоматизации процесса регулировки положения ламелей и применении солнечных панелей для повышения функциональности жалюзи. Суть жалюзи не меняется, однако повышение функциональности расширяет сферу применения таких устройств.