Da bi razumjeli zašto se ljeti prostorije tako zagrijavaju sunčevim zračenjem, te nastaju znatno više sobne temperature od onih vanjskih, neophodno je objašnjenje načina funkcioniranja prozorskih stakala.
Svako je već čuo za pojam hvatač topline. Što se krije iza toga?
Stakla na prozorima imaju točno određena građevinsko fizikalna svojstva, koje proizvođač može ciljano mijenjati. U principu uobičajena stakla imaju visoku propusnost vidljive svjetlosti(valna dužina: 380 do 780 nm), a malu propusnost za druga područja valnih dužina. Ili drugačije rečeno, propusnost (transmisija) stakala za udio zračenja kraćih valnih dužina (UV-zračenje) i većih valnih dužina (infra crveno zračenje) je znatno manja od transmisije vidljive svjetlosti. Taj efekt djeluje tako da se iza stakala ne možemo sunčati, ali je posljedica „hvatanje topline“ na prozorskom staklu. Vidljivo sunčevo zračenje se pretvara u toplinu u trenutku kada padne na masivni građevinski element (primjerice na unutarnje zidove). Zračenje topline tog građevinskog elementa je dugovalno te probija staklo u maloj mjeri te se zadržava u prostoriji (princip staklenika).
Što se može učiniti protiv unosa topline?
Postoje dvije mogućnosti?
• Reducirati unos zračenja u prostoriju (stvaranjem sjene)
• „provjetravati“ toplinu koja nastaje u prostoriji u razdoblju nižih vanjskih temperatura (noćno provjetravanje)
Hlađenje prostorije (zraka) uz podršku adekvatnih uređaja treba se koristiti u samo u iznimnim slučajevima zbog velike potrošnje električne energije, primjerice kod velikih unutarnjih opterećenja (izvori topline u prostoriji). Izuzetak bi moglo biti pred hlađenje dolaznog zraka preko transformatora topline zemljine kore.
Koji su bitni utjecajni faktori?
Neophodnost izvođenja mjera za ljetnu toplinsku zaštitu te njihova učinkovitost ovise o pojedinačnim faktorima. Pri tome centralno značenje imaju građevinsko fizikalni rubni uvjeti kao orijentacija prema stranama svijeta, sjenilo, udio prozorskih površina, vrste stakala, noćno provjetravanje i vrsta gradnje određenih prostorija.
O kojim preporukama treba voditi računa?
Za novogradnje treba ispuniti zahtjeve u pogledu ljetne toplinske zaštite iz norme DIN 4108-2 sukladno pravilniku o uštedi energije EnEV. Usporedba dopuštenih i postojećih nominalnih vrijednosti unosa topline prema DIN 4108-2 je između ostalog indicija za neophodnost uvođenja mjera kvalitete u cilju poboljšanja ljetne toplinske zaštite u postojećim zgradama. Za objektivnu procjenu kod izračuna koeficijenta unosa topline/zračenja treba uzeti u obzir sve utjecajne faktore.
Kod prekoračenja dopuštenih vrijednosti udjela prozorskih površina u DIN 4108-2, kod novogradnji treba razmisliti o pridržavanju, kod starijih objekata o poboljšanju ljetne toplinske zaštite. Ostali kriteriji kao što su lokacija, vrsta gradnje, nagib prozora i orijentacija prozora prema stranama svijeta također moraju biti uzeti u obzir, norme DIN 4108-2 imaju odgovarajuće dodane i odbijene vrijednosti(vidi DIN 4108-2 ).
Usporedbom dopuštenih i postojećih nominalnih vrijednosti sunčeva unosa vidljiva je i potreba i kvaliteta mjera u cilju poboljšanja ljetne toplinske zaštite.
Kod specijalnih zahtjeva u pogledu kvalitete toplinske zaštite, primjerice u formi vremenskog prekoračenja određenih temperatura, procjena prema DIN normi više nije dovoljna. Tu je potrebna pomoć stručnih projektanata koji izvode termičke simulacije te na bazi izračuna različitih varijanti prezentiraju utjecaj različitih mjera ljetne toplinske zaštite na poboljšanje toplinske zaštite sobne klime.
Objašnjenja i pojmovi
Pod vrstom gradnje se misli na svojstvo zgrade da akumulira toplinu. Zgrade s teškim načinom gradnje (armirani beton) mogu akumulirati puno topline, zgrade lakšeg načina gradnje (drvene konstrukcije) ne mogu akumulirati puno topline. Sposobnost akumulacije postoji i na stropovima i podovima, smanjuje se međutim kod ovješenih stropova i podnih drvenih konstrukcija. Vrsta gradnje sama po sebi ne govori ništa o očekivanim klimatskim relacijama u ljetnom razdoblju. Ona je međutim indicija za mogućnost akumuliranja unosa topline , kako bi se spriječio brzi porast temperature.
Udio prozorskih površina
Udio prozorskih površina u odnosu na promatrane fasadne površine pojedinih orijentacija prema stranama svijeta.
Stupanj prolaza ukupne energije
Stakla s nižim stupnjem prolaza ukupne energije imaju manju propusnost sunčeva zračenja te su tako pogodnija za ljetnu toplinsku zaštitu. Niži stupanj prolaza ukupne energije znači i manje solarne toplinske dobitke u zimskom razdoblju te u pravilu (kod istovremeno smanjene propusnosti svjetla) duže vrijeme trajanja uključene rasvjete.
Noćno provjetravanje
Dugo i intenzivno provjetravanje prostorija zagrijanih preko dana udrugom dijelu noći, dakle kada vanjske temperature dosegnu svoj dnevni minimum, naziva se u literaturi još i kao“intenzivno noćno provjetravanje te predstavlja učinkovitu mogućnost hlađenja prostorija. Najbolje je „poprečno provjetravanje“(otvaranje prozora nasuprot fasadi i vrata koja se nalaze između).
Orijentiranje prema stranama svijeta
Strane svijeta fasade se označavaju kao orijentacija. Fasada orijentirana prema jugu osunčana je oko 12 sati po lokalnom vremenu pod najvećim mogućim kutom.
Nominalna vrijednost unosa sunčeve energije
Nominalna vrijednost unosa sunčeve energije (karakteristična veličina toplinskih dobitaka sunčevim zračenjem u zgradama) određena je prema normi DIN 4108-2.
Lokacija
Lokacija govori nešto o očekivanoj klimi u ljetnom razdoblju. Njemačka je u skladu s tim podijeljena u tri klimatske regije. Za područja s mjesečnim temperaturama vanjskog zraka većim od 18°C prema DIN 4108-2 nominalna vrijednost unosa sunčeve energije mora biti veća od one za područja s vanjskim temperaturama zraka do 18°C i nižim.
Vrste stakla
Pod vrstama stakla posebno su opisana sljedeća svojstva stakla:
• Broj staklenih ploča (jednostruko, dvostruko, trostruko staklo te sigurnosno staklo)
• Punjenje međuprostora između staklenih ploča te vrsta zaštite pojedinih stakala
Ovi parametri se reflektiraju na građevinsko fizikalna svojstva( koeficijent toplinskog prolaza, propusnost sunčevog zračenja).
Koeficijent toplinskog prolaza
Koeficijent toplinskog prolaza je mjera za toplinske gubitke kroz građevinski element kod različitih temperatura prostorije i okoliša. U ljetnom razdoblju su kod viših vanjskih temperatura od onih u prostoriji evidentni toplinski dobici (= negativni toplinski gubici). Što je koeficijent toplinskog prolaza niži, to je veća toplinska zaštita.
Koeficijent toplinskog prolaza prozora uključujući i konstrukcije okvira ranije se nazivao kf-vrijednost, prema novoj europskoj standardizaciji se označava kao Uw-vrijednost.
Učinkovitost
Učinkovitost uređaja za zaštitu od sunčeva zračenja može se očitati iz faktora umanjenja, za koje su orijentacijske vrijednosti navedene u normi 4108-2
Rezime
Iz svega navedenog se sažeto može zaključiti da se ugodna prostorna klima može ostvariti pridržavanjem osnovnih pravila kao što su recimo odabir adekvatne strane svijeta (vješt raspored i veličina prozora), zasjenjenje( bolja je vanjska zaštita prozora od unutarnje) te odabirom zidnih i stropnih konstrukcija (masivni građevinski elementi su bolji pufer za visoke temperature) .
Blagovremenim uzimanjem u obzir potreba za ljetnom toplinskom zaštitom u najranijem stadiju planiranja možete izbjeći dodatne troškove (naknadne) ugradnje uređaja za zaštitu od sunčeva zračenja ili klima uređaja.
I gradimo.hr
