Pobierz pełny numer IZOLACJI

Pełny numer IZOLACJI 6/2019 [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 zapewnić trwałe mocowanie izolacji?


Dla doboru optymalnego systemu podwieszenia... ZOBACZ »


Jakie są rodzaje płyt warstwowych?

Zarabiaj pieniądze sprzedając prąd »

Ukryte mocowanie oznacza, że łączniki płyt są niewidoczne, co poprawia...
czytaj dalej »

Maksymalną mocą jaką można wykorzystać bezpośrednio z energii słonecznej na jednym metrze kwadratowym powierzchni jest... czytaj dalej »

Czego użyć do izolacji dachu?

Która fuga szybko wiąże i jest łatwa w utrzymaniu czystości?

Obecnie co piąte systemy dachowe płaskie, zielone lub strome oraz co piąta termoizolacja na krokwiach w Niemczech... czytaj dalej » Tego typu materiałów poszukują najbardziej wymagający użytkownicy, ceniący estetykę, funkcjonalność, bezpieczeństwo oraz... czytaj dalej »

Fakty i mity na temat szarego styropianu »

Od kilku lat rośnie popyt na styropiany szare. W Niemczech i Szwajcarii większość spr...  czytaj dalej »


Czego użyć do izolacji podłogi, ścian, sufitu?

Wibroizolacja i wibroakustyka - co warto wiedzieć?

Płyty styropianowe PODŁOGA/DACH mogą być stosowane w aplikacjach wymagających przenoszenia średnich... czytaj dalej » To jedyna dostępna na polskim rynku ściana dwuwarstwowa, w której obie warstwy – mur i ocieplenie, wykonane są z tego samego materiału... czytaj dalej »

Czego użyć do izolacji kanałów wentylacyjnych?


Systemy ochrony energii w budownictwie i w instalacjach technicznych, spełniają najbardziej restrykcyjne normy europejskie definiując... ZOBACZ »



Poliole poliestrowe - co powinieneś wiedzieć?

Czego jeszcze nie wiesz o izolacji balkonów?

Poliole to grupa wyrobów przeznaczonych do wytwarzania szerokiej gamy... czytaj dalej » Tradycyjne systemy balkonowe sprawdzają się tylko i wyłącznie wtedy, kiedy wykonawstwo jest na najwyższym poziomie... czytaj dalej »

Naprawa balkonów i tarasów - czego użyć?


Balkony, tarasy, loggie i schody są elementami obiektów budowlanych stale narażonymi na niszczące czynniki środowiska... ZOBACZ »


Trwałe mocowanie izolacji - czego użyć?

Jak zabezpieczyć budynek przed wilgocią?

Które parametry gwarantują stabilność układu ociepleniowego i przeciwdziałają drganiom wywołanym przez siły ssące wiatru?
czytaj dalej »

Wilgoć pojawiająca się w budynku i związana z nią pleśń szkodzą naszemu zdrowiu, powodują wyższe rachunki za ogrzewanie i niszczą mury. czytaj dalej »

Planujesz wymianę dachu? Sprawdź »


Dzięki lekkości dachówek nie ma potrzeby wzmacniania Twojej starej struktury dachowej. W niektórych przypadkach jest nawet... ZOBACZ »


Jak zaoszczędzić dzięki kompleksowej izolacji domu?

Szukasz pomysłu na wykończenie elewacji? Sprawdź

Ciepło ucieka przez dach, ściany, okna, drzwi oraz podłogi na gruncie lub piwnicę.
czytaj dalej »

Tynki cienkowarstwowe tworzą ochronno-dekoracyjną zewnętrzną warstwę o wysokiej odporności na... czytaj dalej »

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 »
Synthos S.A. Synthos S.A.
Grupa Kapitałowa Synthos S.A. jest jednym z największych producentów surowców chemicznych w Polsce. Spółka jest pierwszym w Europie...
3/2020

Aktualny numer:

Izolacje 3/2020
W miesięczniku m.in.:
  • - Ludomir Duda: Kierunek: budownictwo plusenergetyczne
  • - Ocena techniczna systemów ETICS
Zobacz szczegóły
GRILTEX - specjaliści w uszczelnianiu obiektów inżynieryjnych

GRILTEX - specjaliści w uszczelnianiu obiektów inżynieryjnych

Griltex Polska jest firmą o francuskich korzeniach z międzynarodowym doświadczeniem o ponad 50-letniej tradycji, produkującą wszelkiego rodzaju folie budowlane oraz...
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

.