Aktualne wydanie

SS-06-2019-I okladka 01

 6/2019

wydanie dwujezyczne (pol-ang)

20190444Swiat-Szkla-V4B-BANNER-160x600-PLEDG Swiat Szkla Skyscraper 160x600 BAU OK

EDG Swiat Szkla Skyscraper 160x600 BAU OK 

 

facebook12

czytaj newsy Świata Szkła

- więcej szklanej architektury

 

Baztech

Miesięcznik Świat Szkła

indeksowany jest w bazie

czasopism technicznych

 

 

Wydanie Specjalne

 

Fasady przeszklone termika akustyka odpornosc ogniowa 2016

 

okna pasywne 2015a

 

Fotowoltaika w architekturze okladka

 

20140808Przegrody przeciwpozarowe

 

konstrukcje szklane

 

20140533 Konstrukcje przeszklone 2

 

katalog 2018 a

 

banner konferencja 04 2019

 RODO

 LiSEC SS Konfig 480x120

PlotComplex baner

 

 GLASS 480X120

 

Budynki energooszczędne i osłony przeciwsłoneczne – wybrane wymagania prawne Część 2
Data dodania: 04.10.15

Ponieważ budownictwo, jako najbardziej energochłonna branża gospodarki, powinno prowadzić działania mające na celu poprawę efektywności energetycznej, z uwzględnieniem zasad zrównoważonego rozwoju na każdym etapie „życia budynku”, stosowanie wszelkiego rodzaju produktów i technologii efektywnych energetycznie, ekologicznych i ekonomicznie jest koniecznością. Takimi produktami są m.in. osłony przeciwsłoneczne, które jeszcze z trudem przebijają się do polskiej architektury.

 

 

Osłony przeciwsłoneczne

 

 

Najstarsze osłony pełniące pośrednio funkcje ochrony przeciwsłonecznej to okiennice drewniane, firanki i zasłony. Początkowo mocowane od wewnątrz, ostatnio, dzięki nowym technologiom oraz możliwościom automatycznego sterowania, instalowane również od zewnątrz. Do takich rozwiązań należą np. markizy, skriny, refleksole, folie naklejane na szyby. Znane są też rozwiązania umiejscowione w przestrzeni międzyszybowej. Od niedawana popularność zyskują urządzenia mocowane po zewnętrznej stronie elewacji, tzw. łamacze światła, nadające architekturze nowy przestrzenny charakter. 

 

Miejsce montażu systemu osłon przeciwsłonecznych wpływa na efektywność energetyczną przesłony. Urządzenia zewnętrzne znacznie skuteczniej chronią pomieszczenia przed przegrzewaniem w okresie letnim. Ze względu na większe oddziaływanie czynników atmosferycznych muszą być odporne na warunki atmosferyczne i są zazwyczaj droższe. Oprócz ochrony przeciwsłonecznej, chroniącej pomieszczenia przed letnim przegrzewaniem, należy także zapewnić użytkownikom, głównie pomieszczeń biurowych i użyteczności publicznej, ochronę przed olśnieniem. Ochrona przeciwsłoneczna wykonana ze specjalnych siatek (fot. 1) zwanych refleksolami, markizami lub skrinami może pełnić funkcję zarówno ochrony termicznej, jak też zabezpieczeniem przed bezpośrednim światłem słonecznym. Ochrona przed olśnieniem jest funkcją wizualną, związaną z łagodzeniem wysokiej luminancji w polu widzenia, której źródłem jest nie tylko bezpośrednie światło słoneczne, ale także światło z nieboskłonu oraz światło odbite.

 

 

2015 10 29 1

 

2015 10 29 2

Fot. 1. Widok osłon przeciwsłonecznych wykonanych z materiałów perforowanych

 

 

Rodzaje osłon przeciwsłonecznych

 

 

Początkowo stosowano drewniane osłony, które pełniły wiele różnych funkcji. Chroniły wnętrza budynków przed nieproszonymi gośćmi, pełniąc funkcje zabezpieczające przed włamaniem oraz chroniły pomieszczenia, zwłaszcza nocą, przed nadmiernymi stratami ciepła, hałasem oraz stwarzały odpowiednie warunki intymności użytkowania. W późniejszych okresach, głównie w krajach południowych, zaczęto wykorzystywać różnej budowy okiennice do ochrony wnętrz przed nadmiernym działaniem energii słonecznej.

 

W raz rozwojem techniki wytwarzania szkła oraz ze zmieniającymi się trendami w architekturze, zwiększającymi powierzchnię przegród przeźroczystych, zaczęto stosować inne rozwiązania pozwalające osiągnąć oczekiwane efekty.

 

 

2015 10 30 1

 

2015 10 30 2

 

2015 10 30 3

Fot. 2. Okiennice występujące na budynkach mieszkaniowych w Mediolanie i Augsburgu

 

(...)

 

Żaluzjami listewkowymi zewnętrznymi nazywamy zasłony składające się z poziomych ruchomych listewek tworzących kurtynę, która wprawiona jest w ruch za pomocą mechanizmu napędowego, a listewki w zależności od potrzeb mogą być przechylane oraz wciągane poprzez podniesienie i spiętrzenie. Żaluzje te ochraniają budynek od zewnątrz przed promieniowaniem słonecznym (cieplnym i świetlnym) nie dopuszczając do nadmiernego nagrzania i naświetlenia wnętrza pomieszczenia oraz powodują zaciemnienie i rozproszenie ostrego światła słonecznego. Dają jednocześnie możliwość swobodnego wietrzenia oraz poprawiają sztuczne oświetlenie wnętrza obiektu na drodze odbicia światła przez listwy. Przy częściowym zaciemnieniu pomieszczenia istnieje możliwość swobodnego spoglądania na zewnątrz (łączność wzrokowa z otoczeniem). Żaluzje mogą także stanowić ważny element plastyczny w kompozycji architektonicznej budynku. Konstrukcja jednak została w ostatnich dziesięcioleciach zdecydowanie udoskonalona, głównie poprzez wprowadzenie napędu elektrycznego oraz automatycznego sterowania. Obecnie projektuje się i wdraża systemy ochrony przeciwsłonecznej z użyciem żaluzji listewkowych zewnętrznych osłaniających okna, w których stosowane są automatycznie sterowane listewki. System sterowania działa w zależności od położenia słońca oraz siły wiatru zapewniając właściwe oświetlenie i komfort pomieszczeń, przy jednoczesnym widoku środowiska zewnętrznego.

 

Tego typu rozwiązania są skuteczną ochroną przeciwsłoneczną. Maksymalna wartość fc w takich rozwiązaniach może sięgać nawet fc=0,06. Nie chroni jednak pomieszczeń przez insektami, co w niektórych sytuacjach i położeniu geograficznym jest istotną wadą, zwłaszcza w budynkach z zielenią naścienną. Ograniczeniem w stosowaniu tego typu rozwiązań jest ryzyko uszkodzenia listewek żaluzji przy nadmiernie wiejącym wietrze oraz działaniu innych sił na osłonę. Graniczna prędkość wiatru najczęściej wynosi od 12 do 15 m/sek. W nowoczesnych rozwiązaniach chodzi o to, aby zautomatyzować sterowanie takimi urządzeniami przez pomiar odpowiednich parametrów określających możliwość pracy osłon. Istnieje możliwość pomiaru prędkości lub ciśnienia (parcia) wiatru oraz nasłonecznienia. Miernik ciśnienia powinien być tak usytuowany, aby można było nim mierzyć napływający strumień powietrza w nieosłoniętym miejscu budynku. Po zarejestrowaniu przez czujnik połączony z ciśnieniomierzem granicznej siły wiatru następuje automatyczne włączenie napędu żaluzji, powodującego podniesienie i spiętrzenie listewek żaluzji. Najważniejszymi elementami systemu ochrony przeciwsłonecznej są urządzenia związane z optymalnym ustawieniem listew żaluzji w zależności od  położenia słońca, co zapewnia stosowne zaciemnienie okien usytuowanych w poszczególnych ścianach budynku. W celu zapobiegania natychmiastowemu, niepotrzebnemu sterowaniu listwami (np. gdy słońce jest chwilowo przesłonięte przez chmurę), stosowany jest regulator czasu, to znaczy pewnego rodzaju opóźniacz czasowy, umożliwiający likwidację reakcji urządzeń na chwilowe zmian natężenia światła. Istnieje także możliwość podnoszenia i spiętrzania listew, jeżeli poziom oświetlenia spadnie poniżej dopuszczalnego. Centralne urządzenie sterujące wyposażone jest w roczny program automatycznego ustawiania listewek w położeniu uwzględniającym różne położenia słońca w ciągu roku.

 

Zastosowanie przedstawionego systemu, dotyczącego całego budynku przynosi następujące korzyści:

  • umożliwia wykorzystanie działania promieni słonecznych na budynek i pomieszczenia zimą i ogranicza ich nagrzewanie latem;
  • pozwala indywidualizować względem pomieszczeń korzyści z wykorzystania działania promieni słonecznych;
  • redukuje zapotrzebowanie mocy chłodniczej; 
  • obniża zużycie energii na chłodzenie i na ogrzewanie budynku, a co za tym idzie, także koszty eksploatacyjne;
  • zwiększa oszczędność energii elektrycznej związanej z oświetleniem; 
  • poprawia samopoczucie, komfort i wydajność pracy;
  • jest zgodny z zasadami zrównoważonego rozwoju, umożliwiając optymalne wykorzystanie energii odnawialnej w budynku.

 

 

Markizami, nazywamy zasłony zewnętrzne wykonane z tkaniny, instalowane w obrębie otworów okiennych w celu ochrony wnętrza obiektu przed promieniowaniem słonecznym, co ogranicza nagrzanie i nadmierne naświetlenie pomieszczeń i oślepianie. Zamontowane nad tarasami i balkonami oraz placówkami handlowo-usługowymi, jak restauracje i kawiarnie na otwartym powietrzu, oprócz zacienienia ochraniają także przed opadami atmosferycznymi. Mogą również stanowić ciekawy element wystroju elewacji, podkreślając architektoniczne walory obiektu. Markizy są zasłonami, które są rozciągane (rozwijane) i wciągane (zwijane) w płaszczyźnie poziomej lub skośnej oraz mogą być unieruchamiane w położeniu pośrednim.

 

 

2015 10 30 4

Fot. 3. Markizy nad restauracją na korcie centralnym Wimbeldonu

 

2015 10 30 5

 

Fot. 4. Markizy oraz markizolety w budynku biurowo-usługowym (Monachium)

 

 

 

Korzystną alternatywą dla wszelkiego rodzaju stałych zadaszeń są markizy z ramionami składanymi. Ten typ zasłony zewnętrznej chroni przed niekorzystnym działaniem czynników atmosferycznych, a szczególnie promieni słonecznych, teren o powierzchni nawet 80 m2. Jest rozwiązaniem nowoczesnym, bardzo uniwersalnym oraz ekonomicznym w zastosowaniu. Konstrukcja markizy oparta jest o kwadratową, metalową belkę mocującą, do której zamontowana jest rura nawojowa oraz wsporniki ramion składanych. Wewnątrz ramion zainstalowane są sprężyny, które za pomocą łańcucha lub linki stalowej powodują prostowanie ramion i rozwijanie kurtyny markizy. Wsporniki ramion posiadają konstrukcję umożliwiającą płynną regulację nachylenia kurtyny markizy w zakresie od 0o do 90o. Markiza może być wyposażona w daszek ochronny lub szczelnie zamkniętą kasetę, mieszczącą rurę nawojową z zawiniętą kurtyną z tkaniny oraz składane ramiona.

 

Żaluzje wielkogabarytowe – zwane często łamaczami światła – są ekranami montowanymi na zewnątrz budynków w obrębie okien w pozycji poziomej, pionowej lub skośnej i mają na celu ochronę przed przenikaniem promieni słonecznych do pomieszczeń. Występują osłony przeciwsłoneczne stałe oraz ruchome, zwane także nastawnymi. Osłony zewnętrzne stałe charakteryzują się zamontowanymi na stałe rozwiązaniami np. listwami lub różnego rodzaju ażurowymi pomostami, pełniącymi komunikacyjne funkcje oraz ograniczającymi oddziaływanie słońca na budynek. Przy ich stosowaniu ważnym zagadnieniem jest określenie wysięgu, czyli długości, a w przypadku listew również kształtu i kąta ich usytuowania. Jeżeli wysięg osłony jest za duży, to może być podzielony na elementy umieszczone jeden nad drugim przed oknem, co jednak ogranicza widoczność z budynku. Osłony posiadają konstrukcję uniemożliwiającą przenikanie promieni słonecznych pomiędzy poszczególnymi listwami i są mocowane na ścianie w takiej odległości, aby okno było skutecznie zacienione także przy wysokim położeniu słońca. Same listwy wykonywane są głownie ze stopów aluminium, co oprócz lekkości zapewnia swobodne wydłużanie.

 

 

2015 10 31 1

Fot. 5. Łamacze światła na budynkach użyteczności publicznej i biurowym (Londyn)

 

2015 10 31 2

 

Fot. 6. Łamacze światła na budynku biurowym

 

(Londyn)

 

Osłony zewnętrzne ruchome, umożliwiają każdorazowo, w zależności od położenia słońca, odpowiednie ustawienie listew, gdy mogą być bardziej lub mniej przymknięte. Ruchome osłony przeciwsłoneczne powinny być montowane w pewnej odległości od ściany, ponieważ – szczególnie przy skośnym ustawieniu – unoszące się, nagrzane powietrze kierowane jest na ścianę i przy otwartych oknach wnika do wnętrza budynku. Dla przegród przeźroczystych o stosunkowo małym oporze cieplnym zjawisko to może mieć wpływ na zwiększony przepływ ciepła do budynku i nadmierne, nieprzewidziane w procesie projektowania, przegrzewanie pomieszczeń. Najskuteczniejszymi osłonami ruchomymi są osłony przeciwsłoneczne poziome i pionowe, posiadające pojedynczo lub zespołowo obracające się listwy przysłaniające. Nowością są osłony, które jednocześnie służą produkcji energii elektrycznej. Mogą to być typowe panele fotowoltaiczne lub ostatnio wprowadzone do stosowania powłoki fotowoltaiczne, które można naklejać na dowolne powierzchnie przezroczyste.

 

Główną zaletą przesłon ruchomych jest fakt, że działanie przesłaniające można regulować i nie występuje ograniczenie widoczności. Skala ich możliwości sięga od całkowitego przysłonięcia słońca przy zamkniętych listwach, poprzez różne pozycje wysokości i zmienne ustawienie listew w zależności od kąta padania promieni słonecznych. Jest to zapewnione poprzez automatyczne systemy sterowania i regulacji. Możliwe więc jest automatyczne ustawienie listew w zależności od czasu, daty, toru przemieszczania się słońca i intensywności nasłonecznienia, co powoduje optymalne, zależne od potrzeby zacienienie w każdej porze roku.

 

Żaluzje poziome (weneckie). Bardzo popularne rozwiązanie, także dzięki szerokiej gamie kolorystycznej i możliwości zastosowania lameli z aluminium, drewna lub materiałów drewnopodobnych. Żaluzje weneckie ograniczają wgląd z zewnątrz oraz częściowo widok z pomieszczenia, a także zapewniają umiarkowaną dystrybucję światła – odwrócone, posrebrzane lamele, ustawione w pozycji horyzontalnej, zwiększają poziom oświetlenia naturalnego pomieszczeń. Należy jednak zadbać o to, aby same przesłony nie stały się wtórnym źródłem olśnienia. Zainstalowanie żaluzji poziomych może wpłynąć w lecie na obniżenie temperatury w pomieszczeniu o 2-4°C. Zastosowanie sterowania automatycznego wpływa na polepszenie tych parametrów [7].

 

Żaluzje pionowe, tak zwane verticale, są często stosowane głównie od wewnątrz. Ze względu na stosunkowo niski koszt i możliwość przesłaniania przeszkleń o dużych wymiarach cieszą się sporym zainteresowaniem użytkowników. Szyny są montowane najczęściej do sufitu lub ściany i mogą być gięte w łuk na wymiar. Producenci oferują szeroką gamę kolorów, faktur i wzorów oraz materiałów: tkaniny lub PVC o różnych właściwościach ochronnych. Dodatkowo obrotowe pionowe lamele można w łatwy sposób regulować, decydując o ilości i kierunku wpadającego światła. Wadą może być dosyć duży ciężar długich pasków materiału, przytwierdzanych tylko górą, przy częstej regulacji dochodzi do uszkodzeń mechanizmu łańcuszkowego. Żaluzje pionowe zastosowane od wnętrza na dużej powierzchni przeszklonej mogą w sposób istotny wpłynąć na kolorystykę elewacji. Efektywność energetyczna wewnętrznych osłon jest zdecydowanie mniejsza od rozwiązań instalowanych od zewnątrz [7].

 

Żaluzje z systemami luster (okasolar, fish). Systemy refleksyjnych, nieruchomych profili umieszczonych w przestrzeni międzyszybowej to rozwiązania pełniące pośrednią funkcję, które powinny łączyć zalety osłon zewnętrznych i wewnętrznych. Zaprojektowane są w celu ochrony przeciwsłonecznej, przekierowywania światła dziennego oraz kontroli olśnienia. Ze względu na lokalizację są niewrażliwe na czynniki atmosferyczne, jednak w wyniku usterek eksploatacyjnych mogą stwarzać problemy użytkowe. Efektywność energetyczna jest wyższa w stosunku do rozwiązań zlokalizowanych wewnątrz pomieszczenia ale mniejsza od urządzeń zlokalizowanych od zewnątrz [7].

 

 

2015 10 32 1

Fot. 7. Osłony przeciwsłoneczne usytuowane w dużej odległości od okien (Agusburg)

 

 

Rolety chronią otwory okienne, a także drzwiowe przed wpływem czynników zewnętrznych (deszcz, wiatr, promienie słoneczne, hałas). Zabezpieczają przed wychładzaniem pomieszczeń w sezonie jesienno- zimowym. Mogą być ważnym elementem ochrony osób i mienia w budynku. Niestety, stosowanie tego typu rozwiązań uniemożliwia wykorzystanie światła dziennego do użytkowania pomieszczeń zgodnie z przeznaczeniem. Z tego powodu rolety potocznie nazywane są osłonami termicznymi. Rolety mogą być uruchamiane ręcznie lub silnikami elektrycznymi z wykorzystaniem energii słonecznej, w oparciu o zaawansowaną automatykę [7].

 

Ostatnią grupą są materiały perforowane, stosowane od zewnątrz, znane jako: refleksole, markizy i markizolety lub skriny. Na rynku pod tą nazwą kryją się zazwyczaj produkty o różnych właściwościach i przeznaczeniu.

 

Markizy lub refleksole wykonane są z perforowanego materiału pokrytego impregnatem o właściwościach grzybobójczych i antystatycznych. Zacieniają, ograniczając nadmierne nagrzewanie i nasłonecznienie pomieszczeń, a także osłaniają przed opadami atmosferycznymi i do pewnego stopnia także przed wiatrem. Przy większych podmuchach wiatru muszą być zwijane. Nowoczesne konstrukcje umożliwiają pracę tego typu osłon nawet przy wietrze przekraczającym 80 km/h. Najczęściej są stosowane w parterach obiektów handlowo-usługowych, mieszkaniach, hotelach, biurach oraz salonach samochodowych.

 

Z kolei markizolety to połączenie rolet i markiz. Część górna jest pionowym ekranem, który przechodzi w markizę, co daje możliwość „wyglądania” przez nieosłonięte okno. Polecane są szczególnie przy wysokich otworach okiennych. 

 

 

2015 10 32 2

Fot. 8. Markizolety na budynku biurowym (Niemcy)

 

2015 10 32 3

Fot. 9. Markizolety na budynku biurowym (Augsburg)

 

 

Refleksole, zwane również czasami markizami lub skrinami, wykonane są z syntetycznych, odpornych na czynniki atmosferyczne tkanin o strukturze specjalnej siatki. Montowane są na zewnątrz przed przegrodą przeszkloną, w pozycji poziomej, pionowej lub ukośnej, w celu ochrony wnętrz przed nadmiernym nasłonecznieniem. Wskaźnik fc może wynosić nawet 0,06, co świadczy o bardzo dużej skuteczności ochrony przeciwsłonecznej. Tego typu osłony mogą być też montowane również od wewnątrz. Skuteczność takich rozwiązań jest zdecydowanie mniejsza. W nocy, porą zimową, mają niewielki wpływ na ograniczenie strat energii przez okna (ok. 1-2%), natomiast w lecie mogą przyczynić się do obniżenia temperatury we wnętrzach o 2,5–4,0oC.

 

Zalety tego typu rozwiązań:

  • Latem bardzo skuteczna ochrona przed przegrzewaniem pomieszczeń, eliminuje koniczność chłodzenia lub w znaczący sposób ogranicza moc urządzeń chłodniczych oraz skraca czas ich działania. Skuteczność ochrony przeciwsłonecznej markiz zależy od zastosowanej automatyki i jej współpracy z systemem chłodniczym oraz warunkami zewnętrznymi i wewnętrznymi w pomieszczeniach.
  • Zimą umożliwia optymalnie wykorzystywać energię słoneczną do ogrzewania pomieszczeń budynku.
  • Umożliwia użytkowanie pomieszczeń nawet podczas całkowitego zacienienia przez markizę, czasami bez konieczności używania oświetlenia sztucznego.
  • Chroni konstrukcję okna przed wysoką temperaturą oraz promieniowaniem UV.
  • Chroni przed niekorzystnym zjawiskiem olśnienia, umożliwiając równomierny rozkład natężenia światła.
  • Niektóre rozwiązania pozwalają chronić wnętrze budynku przez owadami i insektami.

 

Osłony tego typu, podobnie, jak żaluzje zewnętrzne, mogą być wyposażone w automatyczny system sterowania. Instaluje się szereg czujników, które, w zależności od potrzeb, automatycznie sterują działaniem osłony. Czujniki urządzenia kontrolno-sterującego instaluje się na dachu, skąd wysyła sygnały do jednostki sterującej. Gdy słońce jest nisko i kąt padania promieni jest płaski (zimą) refleksole są podniesione, a latem, w zależności do temperatury, automatycznie opuszczone. Po przejściu słońca wysoko nad horyzont (latem w południe) refleksole są w dalszym ciągu opuszczone. Działanie osłon zależne jest także od usytuowania ścian budynku w stosunku do stron świata. Przy wystąpieniu chmur zasłaniających słońce, osłony ustawiają się w położeniu maksymalnego otwarcia. Automatyka powinna wykonywać sukcesywnie pomiary słońca i „płynnie” sterować nastawami osłony. Do prawidłowego działania automatyki niezbędna jest również informacja o temperaturze panującej w pomieszczeniu, dla którego system steruje działaniem osłon przeciwsłonecznych. Ochrona pomieszczeń przed działaniem słońca w okresach przejściowych może być błędem. Aby stwierdzić konieczność stosowania osłon wymagana jest informacja o temperaturze panującej w pomieszczeniu, a ta może być – w zależności od sposobu użytkowania – nawet przy stosunkowo niskiej temperaturze i słonecznym dniu wysoka. Pomieszczenie w takiej sytuacji powinno być chronione przed dodatkowymi zyskami słonecznymi lub mechanicznie chłodzone.

 

 

2015 10 33 1

Fot. 10. Osłony przeciwsłoneczne (zwane markizami, skrinami lub refleksolami) na budynku biurowym (materiały FAKRO)

 

 

Jerzy Żurawski
Dolnośląska Agencja Energii i Środowiska

 

 

Literatura:

[1] Prawo budowlane

[2] Warunki techniczne

[3] PN-78/B-03421 Wentylacja i klimatyzacja. Parametry obliczeniowe powietrza wewnętrznego w pomieszczonych do stałego przebywania ludzi.

[4] PN-EN 15251:2007

[5] PN-EN 12216:2004 Żaluzje, zasłony zewnętrzne, zasłony wewnętrzne – Terminologia, słownik i definicje.

[6] Geryło Robert: artykuły w „Świecie Szkła”

[7] Tymkiewicz Joanna: Funkcje ścian zewnętrznych w aspekcie badań jakościowych. Wpływ rozwiązań architektonicznych na kształtowanie jakości budynku. Monografia. Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice 2012.

 

 Całość artykułu w wydaniu drukowanym i elektronicznym 
Inne artykuły o podobnej tematyce patrz Serwisy Tematyczne 
Więcej informacji: Świat Szkła 10/2015  

 

 

 

 

01 chik
01 chik