Pobierz pełny numer IZOLACJI

Pełny numer IZOLACJI 6/2018 [PDF]

możesz pobrać BEZPŁATNIE - po prostu ZAREJESTRUJ konto w portalu

Wpływ osłony przeciwsłonecznej na współczynnik przenikania ciepła okna

The influence of the sun visor on the window heat transfer coefficient
RYS. 1. Termogram pokazujący budynek od strony frontowej (południowo‑zachodniej)
RYS. 1. Termogram pokazujący budynek od strony frontowej (południowo‑zachodniej)
rys. [2]

Minimalizowanie zużycia energii na ogrzewanie w budynkach mieszkalnych uzyskiwane jest zazwyczaj dzięki stosowaniu najnowszych technologii izolacji termicznej. Bardzo często związane jest to ze wzrostem zapotrzebowania na energię do chłodzenia pomieszczeń. Nierzadko zatem na równi stawiane jest zapewnienie temperatury komfortu cieplnego budynków zimą oraz ochrona pomieszczeń przed przegrzewaniem w okresie letnim.

Ważnym aspektem wpływającym na izolacyjność termiczną stolarki okiennej i stopień przegrzania pomieszczeń są osłony przeciwsłoneczne. Wśród typowych osłon przeciwsłonecznych wymienić można:

  • rolety i żaluzje,
  • ściany lamelowe,
  • łamacze światła,
  • osłony czerpnii i in.

W zależności od tego, z jakiego typu osłoną mamy do czynienia i z jakiego materiału jest ona wykonana, a także jakie ma parametry przepuszczalności powietrza, należy wyznaczyć współczynnik przenikania ciepła Uws, który uwzględnia wpływ zastosowanego detalu przeciwsłonecznego w oknie [1].

Zastosowanie osłon przeciwsłonecznych jest szczególnie uzasadnione przede wszystkim wtedy, gdy chcemy zmniejszać niepożądane (nadmierne) zyski ciepła oraz jeśli zależy nam na ograniczeniu strat ciepła.

  • W okresie letnim ich funkcją jest ograniczenie nagrzewania budynków przez promienie słoneczne, a także minimalizacja refleksu świetlnego, który powstaje w słoneczne dni.
  • W przypadku dni pochmurnych ich zadaniem jest umożliwianie maksymalnego dopływu światła widzialnego do wnętrz pomieszczeń.

Wynika z tego, że osłony powinny cechować się zmiennością parametrów dla różnych pór roku, a taki efekt można uzyskać, gdy osłony są ruchome.

RYS. 1. Termogram pokazujący budynek od strony frontowej (południowo­‑zachodniej), zdjęcie wykonane w godz. od 5.30 do 6.30; rys. [2]
RYS. 1. Termogram pokazujący budynek od strony frontowej (południowo­‑zachodniej), zdjęcie wykonane w godz. od 5.30 do 6.30; rys. [2]

Skuteczność zastosowania zewnętrznych osłon przeciwsłonecznych została przedstawiona na RYS. 1 wg pracy [2]. Pokazano na nim, jak kształtują się temperatury na powierzchniach okien na ścianie frontowej budynku mieszkalnego z zastosowaną osłoną zewnętrzną i bez osłony w identycznych warunkach atmosferycznych. Można dostrzec znaczną różnicę barwy okna lewego względem okna prawego, co oznacza, że temperatura powierzchni okna z zastosowaną osłoną jest niższa niż powierzchni okna bez osłony.

Metoda obliczania współczynnika przenikania ciepła okna z osłoną przeciwsłoneczną

Do obliczenia współczynnika przenikania ciepła okna z uwzględnieniem efektu osłon przeciwsłonecznych Uws zastosowano podejście opisane w pracy [1], według którego osłonę rozpatruje się jako element dodatkowy i uwzględnia się we wzorze w następujący sposób:

gdzie:

Uw - współczynnik przenikania ciepła okna bez uwzględnienia wpływu osłony przeciwsłonecznej, [W/(m2·K)],
ΔR - wartość dodatkowego oporu cieplnego dla osłony przeciwsłonecznej, [(m2·K)/W].

Wartości dodatkowego oporu cieplnego ΔR wynikającego z zastosowania różnych osłon przeciwsłonecznych umieszczonych po zewnętrznej stronie okna przyjmowano zgodnie z normą [3], w zależności od typu i materiału z jakiego jest wykonana osłona oraz jej przepuszczalności powietrza.

Współczynnik przenikania ciepła okna bez uwzględnienia wpływu osłony Uw obliczono metodą składnikową [4]. Metoda ta dzieli fragment przegrody na pola powierzchni o różnych właściwościach cieplnych, a całkowity współczynnik przenikania ciepła oblicza się za pomocą ważonych powierzchniowo wartości U elementów składowych. Według tej metody współczynnik przenikania ciepła Uw pojedynczego jednoskrzydłowego okna można obliczać według wzoru:

  (1)

gdzie:

Ug, Uf, Umtos - współczynniki przenikania ciepła, odpowiednio: oszklenia, ramy, ramiaków i stojaków ościeżnic,
Ag, Af, Amtos - pole powierzchni, odpowiednio: oszklenia, ramy, stojaków i ramiaków ościeżnic,
Ψg–f - liniowy współczynnik przenikania ciepła mostków termicznych powstających na granicy szyba–rama,
lg–f - długość liniowego mostku termicznego powstającego na styku szyba–rama.

Wartości pól powierzchni Ag, Af, Amtos oraz długość mostka lg–f mogą być określone ze wzorów opracowanych przez autorów:

; (2)

; (3)

; (4)

; (5)

; (6)

 ; (7)

gdzie:

bo, bskr, bf, bmos, btos - szerokość, odpowiednio: okna, skrzydła, elementów ramy, stojaków i ramiaków ościeżnic,
ho, hskr - wysokość, odpowiednio: okna, skrzydła.

Odnosząc się do przedstawionych wzorów (1-7), autorzy stworzyli algorytm do wyliczania szukanego współczynnika przenikania ciepła okien Uw przy zmianie wartości wybranych czynników (RYS. 2), który stanowił podstawę do opracowania autorskiego programu w Microsoft Excel.

RYS. 2. Schemat blokowy obliczania współczynnika przenikania ciepła Uws okna z osłoną przeciwsłoneczną; rys. archiwum autorów (W. Jezierski, J. Borowska)
RYS. 2. Schemat blokowy obliczania współczynnika przenikania ciepła Uws okna z osłoną przeciwsłoneczną; rys. archiwum autorów

Opis badanego obiektu

Współczesne technologie montażu stolarki okiennej z PVC pozwalają stosować okna z szerokim zakresem zmienności ich proporcji.

W badaniu, z uwzględnieniem najczęściej stosowanych rozmiarów okien w budynkach mieszkalnych, zostały wybrane warianty stolarki okiennej z powierzchnią od 1,20 m2 do 3,60 m2. Wysokość okien przyjęto jako parametr stały równy 1,48 m.

Schematy badanych wariantów okien podano na RYS. 3.

RYS. 3. Schematy badanych wariantów okna; rys. archiwum autorów 

Dla badanych okien po ich zewnętrznej stronie zgodnie z normą [3] przewidziano osłonę przeciwsłoneczną drewnianą grubości 20 mm w trzech wariantach:

  • bardzo wysokiej przepuszczalności (wartość dodatkowego oporu cieplnego ΔR = 0,080 (m2·K)/W),
  • średniej przepuszczalności (ΔR = 0,220 (m2·K)/W),
  • szczelną (ΔR = 0,360 (m2·K)/W) [5].
DOŁĄCZ DO NEWSLETTERA – kliknij tutaj »
Artykuł pochodzi z: miesięcznika IZOLACJE 10/2018

Komentarze

(0)

Wybrane dla Ciebie


Jak poprawnie obliczać koszty materiałów?

Kalkulator materiałowy jest aplikacją umożliwiającą obliczenia zużycia produktów. czytaj dalej »

 


Ile kosztuje strop? Jaki strop wybrać? Bezpłatna wycena online »

Przekonaj się! Wystarczy poświęcić kilka minut na wybór i wycenę odpowiedniego stropu czytaj dalej »

 


Kleje i fugi do płytek - to musisz wiedzieć »

Jak uniknąć kosztów związanych z renowacją ścian?

Przeczytaj, zanim zdecydujesz się na zakup konkretnego materiału. czytaj dalej » W klimacie, w którym zanieczyszczenie powietrza i warunki klimatyczne powodują ciągłe brudzenie ścian... czytaj dalej »

Dobierz najlepszy materiał ociepleniowy. Sprawdź »


Ocieplenie powinno być trwałe i odporne na niekorzystne oddziaływanie czynników atmosferycznych... ZOBACZ »


Alternatywa dla tradycyjnych materiałów izolacyjnych »

Szukasz odpowiedniego materiału na podłogę? Zobacz »

Odporność na wodę, niepalność, wysoka odporność mechaniczna, niska waga oraz doskonałe parametry izolacyjne czynią je doskonałą...
czytaj dalej »

Być może wciąż zastanawiasz się czy Twoja firma powinna zainwestować w posadzki epoksydowe? Jeśli szukasz odpowiedniego materiału na podłogę w hali produkcyjnej... czytaj dalej »

Akustyczne płyty ścienne i sufitowe »

Energooszczędne płyty warstwowe z izolacją z wełny mineralnej o unikalnych właściwościach przeciwpożarowych i strukturalnych...  czytaj dalej »


Zarabiaj pieniądze sprzedając prąd »

Trwała elewacja w 4 krokach »

Wszystkie znane obecnie źródła energii, poza energią geotermalną i atomową, są pośrednio efektem działania promieniowania słonecznego...
czytaj dalej »

Dopasuj rozwiązanie do Twoich potrzeb w 4 KROKACH. Wybierz rodzaj wykonywach prac... czytaj dalej »

Jak przyspieszyć prace budowlane?

Zobacz, jak możesz zaoszczędzić czas (i pieniądze). Uzyskaj bezpłatną wycenę materiałów w 48 godzin!  czytaj dalej »


Fakty i mity na temat szarego styropianu »

Jak zabezpieczyć rury przed stratami ciepła?

Od kilku lat rośnie popyt na styropiany szare. W Niemczech i Szwajcarii większość spr... czytaj dalej » Czym powinieneś kierować się przy wyborze odpowiedniej izolacji rur? czytaj dalej »

Izolacja natryskowa - to powinieneś wiedzieć »

Nawet minimalne nieprawidłowości związane z izolacją budynku mogą być odpowiedzialne za znaczne straty ciepła w przyszłości, a ewentualne błędy... czytaj dalej »

 



Jaka powinna być dobra hydroizolacja?

Skutecznie zabezpiecz budowane konstrukcje przed pożarem »

Fundamenty, elewacje, posadzki, garaże. Poznaj problemy i rozwiązania » czytaj dalej » Masywne elementy budowlane w starych obiektach często nie spełniają wymagań przeciwpożarowych określonych w obowiązujących przepisach. czytaj dalej »

Chcesz ograniczyć straty ciepła z budynku? Zobacz »


W obecnych czasach rosnące ceny energii cieplnej i elektrycznej skłaniają do analizy strat ciepła w budynkach mieszkalnych. Jedynym sposobem ograniczenia kosztów jest... ZOBACZ »



prof. dr hab. inż. Walery Jezierski
prof. dr hab. inż. Walery Jezierski
Walery Jezierski ukończył Wydział Architektury Brzeskiego Państwowego Instytutu Inżynieryjno-Budowlanego w specjalności budownictwo miejskie. Pracuje w Katedrze Gospodarki Przestrzennej i Budowni... więcej »
mgr inż. Joanna Borowska
mgr inż. Joanna Borowska
Joanna Borowska ukończyła Wydział Budownictwa na Politechnice Białostockiej. Jest doktorantką PB. więcej »
Dodaj komentarz
Nie jesteś zalogowany - zaloguj się lub załóż konto. Dzięki temu uzysksz możliwość obserwowania swoich komentarzy oraz dostęp do treści i możliwości dostępnych tylko dla zarejestrowanych użytkowników portalu Izolacje.com.pl... dowiedz się więcej »
Triflex Polska Triflex Polska
Triflex zyskał na rynku europejskim pozycję lidera w zakresie opracowywania, kompleksowego doradztwa oraz zastosowania uszczelnień i powłok...
4/2019

Aktualny numer:

Izolacje 4/2019
W miesięczniku m.in.:
  • - Korozja ocieplonych fasad budynku
  • - Uszkodzenia styropianu grafitowego
Zobacz szczegóły
Dom Wydawniczy MEDIUM Rzetelna Firma
Copyright @ 2004-2012 Grupa MEDIUM Spółka z ograniczoną odpowiedzialnością Spółka komandytowa, nr KRS: 0000537655. Wszelkie prawa w tym Autora, Wydawcy i Producenta bazy danych zastrzeżone. Jakiekolwiek dalsze rozpowszechnianie artykułów zabronione. Korzystanie z serwisu i zamieszczonych w nim utworów i danych wyłącznie na zasadach określonych w Zasadach korzystania z serwisu.
realizacja i CMS: omnia.pl

.