Službu či funkciu okna opisuje solárny faktor g, čo je miera priepustnosti slnečného žiarenia oknom. Súčiniteľ prestupu tepla Uw je podradný.
Aby nám okná slúžili k plnej spokojnosti, je potrebné ich vybaviť tieniacimi predmetmi. Relatívne nové a hlavne účinné sú screeny. Vhodné okná v spojení s kvalitnou slnečnou ochranou priaznivo ovplyvnia bilanciu budovy. Nielen zimnú, ale predovšetkým letnú, kedy oknami bez tienenia vchádza, spolu so slnečným žiarením, do budovy doslova lavína tepla.
Okná a energia
Na Slovensku sa rieši hlavne zimná energetika domov, tzn. potreba tepla na vykurovanie. Tá keď vyhovuje predpisu, dom z úradnej moci vyhovuje celoročne, dokonca aj v letnej prevádzke. Inými slovami, keď hrubá tepelná izolácia ochráni dom v zime, musí ho ochrániť aj v lete pred horúčavou.
Kto toto hovorí, neuvedomuje si pozemské energetické pomery. Keď je vonku –10 °C, uniká oknom so súčiniteľom prechodu tepla U = 1,1 W/(m2K) tepelný tok v intenzite 34,1 W/m2. Keď potom do toho istého okna svieti kolmo slnko, dodáva priamo do interiéru až 600 W/m2 (17× viac). A aby to nestačilo, slnko zásobuje interiér ešte ďalšími cca 100 W/m2 v dôsledku toho, že slnkom ohriaty vnútorný povrch okna sála do interiéru o 100 W/m2 viac tepla, než interiér vracia. Okamžitá bilancia je očividná: oknom uniká von tepelný tok 34,1 W/m2, kým interiér má zisk 700 W/m2.
Tento proces je dynamický a než sa stačí ustáliť teplotná a tepelná rovnováha, slnko často zapadne za mrak, strom, za obzor a pod. Je ale isté, že slnečné žiarenie, ktoré vstupuje oknami do interiéru a ohrieva strechu, fasádu a obojstranne aj okná, obracia oficiálnu teplovzdušnú energetiku domu doslova naruby. Výsledkom je neplánovaná, ale podstatne lepšia zimná energetická bilancia domu. A často aj jeho intenzívne letné prehrievanie.
Screeny
Screen je relatívne ešte nový a hlavne špecifický typ okenného tienenia, ktorý umožňuje aj v stiahnutej polohe (keď tieni) hodnotný výhľad von. To sa netýka nočných hodín; pohľad z osvetleného priestoru do tmy je pre ľudské oko náročný až nemožný.
Screen ponúka hodnotné využitie okna aj vtedy, keď v lete musíme dom chrániť pred lavínou slnečného žiarenia, ktoré oknami vstupuje dovnútra. Screen zároveň skoro ideálne rieši letné prehrievanie, ktoré zhoršuje kvalitu pobytu aj bývania alebo vyžaduje náročné chladenie. Základom screenovej rolety je špeciálna screenová tkanina a pokiaľ ide o tepelnú funkciu screenov, priblížime si ju na screenoch značky Miniroll od Bematechu.
Hlavné prednosti screenov
Záujemca môže vyberať z bohatého množstva farebných prevedení a svetelnej priepustnosti. Screeny aplikujeme buď na vnútornej alebo vonkajšej strane okna; účinnejšia je však druhá voľba.
Screen môže byť obsluhovaný ručne, ale príjemnejšie a hlavne lepšie je jeho automatické riadenie. To pracuje aj za našej neprítomnosti a vždy rýchlo reaguje na okolité podmienky - okamžitú mieru oslnenia, vnútornú aj vonkajšiu teplotu, na deň či noc. A to tak, aby bola čo najnižšia energetická spotreba budovy.
Zhrňme si najdôležitejšie funkcie screenov:
- zlepšenie energetickej účinnosti budovy;
- zníženie letnej teploty v miestnosti: vnútorný screen o 35–45 %, vonkajší o 80–95 %;
- ochrana pred nadmerným slnečným svetlom;
- riadenie prirodzeného slnečného svetla podľa potreby;
- úspora energie za zimnú vykurovanie aj letné chladenie;
- vizuálny a tepelný komfort;
- vyššie pracovné pohodlie a kvalita bývania;
- minimálny prienik UV žiarenia.
Spomeňme ešte pôsobivé riešenie z pohľadu architektúry. Možno povedať, že tieniaca technika a špeciálne screeny, sú typickými (ale nie jedinými) predstaviteľmi slnečnej architektúry.
Pozornosť si zaslúžia aj estetické a dekoratívne vlastnosti screenových tkanín. Tmavšie screeny sú lepšie pre vonkajšie použitie, zatiaľ čo svetlejšie pre vnútorné. Vnútorné textílie prepúšťajú slnečné žiarenie viac ako vonkajšie. Čo sa týka viditeľného spektra, viac ho prepúšťa svetlý screen. Vizuálny kontakt s vonkajšou stranou je naopak lepší u tmavších screenov. Miera oslnenia (zníženie jasových kontrastov medzi rôznymi zónami v poli) je vyššia aj u tmavších screenov.
Screen ako tepelná ochrana
Počas horúcich slnečných dní znižujú vonkajšie screeny vnútornú teplotu, teplotu vnútorného zasklenia okna alebo vnútornej látkovej ochrany (roleta, záclona záves). Zároveň s tým screeny tlmia aj prechod slnečného žiarenia do budovy. Dobre to ukazuje tab. 1.
Dodajme, že okná musíme väčšinou chrániť nielen v noci, ale aj cez deň; práve v tomto smere ponúkajú screeny pozoruhodné možnosti. Čo sa týka realizácie, screeny sú určené pre vnútorné i vonkajšie použitie. Druhé riešenie je účinnejšie. Zhrňme si teraz hlavné fakty, ktoré odpovedajú na otázku, prečo je ochrana okien pomocou tieniacej techniky, špeciálne predokennými screenami, dôležitá.
Tab. 2 a Tab. 3 sú zostavené na základe referenčného klimatického roka (RKR) pre Hradec Králové (ČR). RKR je excelovská tabuľka, ktorá uvádza oi. hodinové údaje o teplote vzduchu a slnečnej aktivite v podaní jej priamej a rozptýlenej zložky. Slnečný impakt sa vzťahuje na rovinnú plochu.
Na účely tohto článku bolo rovinné oslnenie z RKR prepočítané na ekvivalentné oslnenie zvislých a sklonitých plôch (30 °, 45 °, 60 ° a 90 °) s orientáciou na osem svetových strán (S, SV, V, JV, J, JZ, Z , SZ a S). Rozptýlená žiarivá zložka je považovaná za všesmernú.
December
Jedná sa o najchladnejší mesiac s priemernou teplotou 0,31 °C, ktorý vykazuje aj najnižšiu mieru „rovinného“ oslnenia, totiž 6,35 kWh/(m2·mes.). Január bol len o niečo teplejší, ale aj slnečnejší.
Minimálne decembrové oslnenie aj tak stačilo, aby zlepšilo tepelnú stratu okna až o 38 %. Ukazuje to tab. 2.
Jún
Letné štatistiky sú už o inom. A to prehliadame vplyv slnkom ohriatych oboch povrchov okna, čo generuje ďalšie zisky tepla vedením aj sálaním. Jún s priemernou teplotou vzduchu 18,21 °C je až tretí najteplejší mesiac nášho RKR. Z pohľadu slnečnej aktivity je druhý s 159,65 kWh/(m2•mes.) a konečne z pohľadu oslnenia priameho slnečného žiarenia – o veľkosti 83,47 kWh/(m2•mes.) - je jún rekordný.
Pritom úradná teplovzdušná fyzika považuje jún za stratový: júnová tepelná strata nášho okna je totiž 1,99 kWh/(m2•mes.). V skutočnosti slnečný impakt v tomto mesiaci mnohonásobne prevyšuje nielen letnú, ale aj zimnú „teplovzdušnú“ tepelnú stratu okna.
Screen a jeho služby
Ak porovnáme zimný „útok chladu“ na okno s množstvom letného slnečného žiarenia, ktoré to isté okno vpúšťa v lete do interiéru, musíme konštatovať, že letný útok tepla je mnohonásobne silnejší, než zimný „útok“ chladu.
V lete vytiahnutý screen (v polohe tienenia) počas dňa zariadi, aby horúce slnečné žiarenie zostalo vonku.
Naopak, v zime za jasného dňa screen zatiahneme (netieni) a necháme tak priame slnečné lúče, aby ohrievali interiér. V noci screen vytiahneme, aby posilnil tepelnú izoláciu okna.
Screen a čerstvý vzduch
Každé obydlie vyžaduje účinné vetranie a screen, ktorý dobre vetrá aj v pracovnej polohe, tzv. v režime tienenia, je aj pre túto službu v lete a v zime ideálny.
Zhrnutie a záver
Tabuľky ukazujú, že v decembri je slnečný energetický zisk na úrovni 18% až 38% zodpovedajúcej mesačnej tepelnej straty okna, odvodenej z normového vzorca hodinostupňovou metódou.
Pokiaľ ide o leto, je "normový" odhad tepelných strát celého domu a špeciálne okna bezcenný. V júni okno vykazuje takmer 10 × väčší zisk tepla, číselne cez 95 kWh / (m2 • mes.), Zatiaľ, čo úradný výpočet deklaruje stratu 1,99 kWh / (m2 • mes.).
Tento článok vypovedá o tom, že naše dnešné silno-izolované domy sa nezaobídu bez účinného tienenia. Screen je vkusné a funkčné riešenie, ktoré v tienených oblastiach ponúka nielen plnohodnotný pracovný i odpočinkový pobyt, ale navyše umožňuje riadiť vetranie, tienenie a z veľkej časti aj celoročnú tepelnú ochranu: hlavné tepelné toky v budovách sú totiž realizované oknami a tieniacou technikou.
Súvisiace články:
Screen - hravosť aj tieň
Minirol Screen - moderné tienenie pre váš domov
