Osłony przeciwsłoneczne w budynkach energooszczędnych - wybrane wymagania prawne

Ograniczanie zużycia energii jest dziś działaniem obowiązkowym i dotyczy wszystkich dziedzin życia. Poszukiwanie rozwiązań efektywnych energetycznie, ekologicznych i uzasadnionych ekonomicznie (ocena LCA) jest społecznie pożądane i zgodne z zasadami zrównoważonego rozwoju.

Jak pokazuje praktyka, nie jest to jednak łatwe, bo radykalne ograniczanie zużycia energii cieplnej często prowadzi do wzrostu energii potrzebnej do zapewnienia temperatury komfortu.

Liczne przykłady pokazują, że ograniczanie zużycia energii na ogrzewanie może doprowadzić do trudności eksploatacyjnych latem. Nadrzędnym celem nie jest zapewnienie niskiego zużycia energii, lecz odpowiednich warunków użytkowych przy racjonalnie niskim poziomie zużycia energii.

Cechy budynków energooszczędnych

Na jakość energetyczną budynku wpływa wiele czynników, m.in.:

• architektura budynku,
• izolacyjność termiczna przegród nieprzezroczystych,
• parametry techniczne przegród przezroczystych, w tym szyb,
• osłony przeciwsłoneczne,
• system grzewczy,
• system chłodniczy,
• OZE,
• pojemność cieplna,
• system sterowania i zarządzania energią,
• oświetlenie,
• urządzenia pomocnicze,
• lokalizacja na działce i otoczenie,
• zieleń w architekturze,
• szczelność budynku,
• mostki termiczne.

Osiągnięcie komfortu przy zadowalającej efektywności energetycznej wymaga indywidualnego modelowania parametrów, tak aby ostatecznie uzyskać optymalną charakterystykę energetyczną budynku. Celem jest budynek energooszczędny, który powinien charakteryzować się niskim zużyciem nieodnawialnej energii pierwotnej - EP, będącym sumą nieodnawialnej energii pierwotnej na:

• ogrzewanie,
• wentylację,
• chłodzenie,
• ciepłą wodę,
• urządzenia pomocnicze
• i oświetlenie.

Nieodnawialna energia pierwotna uwzględnia energię chemiczną związaną z paliwem oraz energię niezbędną do wydobycia, wytworzenia i transportu do miejsca wykorzystania. Zadanie to jest tylko pozornie proste. Nie wystarczy zaprojektować najlepszą izolacyjność przegród i efektywny energetycznie system grzewczy.

Budynek można porównać do systemu naczyń połączonych. Przez zwiększenie izolacji termicznej przegród budowlanych zmniejszamy zużycie energii na ogrzewanie, jednak możemy pogorszyć warunki użytkowania budynku latem.

Przykładem potwierdzającym przedstawione zależności była pierwsza szkoła pasywna, zrealizowana w Budzowie, w której zapotrzebowanie na chłód jest 8 razy większe niż zapotrzebowanie na ciepło, co było powodem trudności zapewnienia warunków komfortu podczas użytkowania pomieszczeń edukacyjnych.

Nadrzędnym celem jest zapewnienie odpowiednich warunków użytkowania, dlatego poszukiwane są różnego rodzaju rozwiązania mające ograniczyć zużycie energii na ogrzewanie i chłodzenie. Jednym z takich rozwiązań są osłony przeciwsłoneczne.

Podstawowe wymagania prawne

Projektowanie i budowa budynków wymaga spełnienia wymagań podstawowych.

Art. 5 ustawy Prawo budowlane [1] precyzuje sześć takich warunków. Ich celem nadrzędnym jest zapewnienie bezpieczeństwa użytkowania oraz odpowiednich warunków ­higienicznych i zdrowotnych, a zatem stworzenie odpowiedniego środowiska wewnątrz budynku, zgodnie z ich przeznaczeniem. 

Zagadnienia środowiska wewnętrznego opisano w normie PN-EN 15251:2012 [4]. Komfort definiowany jest jako stan, w którym człowiek odczuwa równowagę między środowiskiem otaczającym a wrażeniami psychofizycznym (RYS.).

Na odczucie komfortu wpływa kombinacja wrażeń wizualnych, słuchowych, dotykowych i cieplnych pojawiających się w danym środowisku i wynikających ze zmian w zakresie następujących warunków:

• temperatura otaczającego powietrza,
• temperatura promieniowania otaczających powierzchni,
• wilgotność i ruch powietrza,
• zapach,
• zawartość CO₂ oraz innych substancji,
• ilość kurzu,
• walory estetyczne,
• natężenie hałasu,
• oświetlenie.

W pierwszej kolejności o poczuciu komfortu decyduje temperatura powietrza, temperatura promieniowania otaczających powierzchni oraz wilgotność powietrza.

W TABELI 1, TABELI 2 i TABELI 3 zamieszczono przykładowe zalecane wartości według norm PN-EN 15251:2012 [4] oraz PN 78/B-03421 [3], przy czym kategoria I oznacza wysoki poziom oczekiwań dla pomieszczeń użytkowanych przez osoby bardzo wrażliwe o specjalnych wymaganiach, jak osoby niepełnosprawne, chorzy, bardzo małe dzieci i osoby starsze.

Kategoria II oznacza normalny poziom oczekiwań, zalecany w przypadku nowych i modernizowanych budynków.

Kategoria III oznacza dopuszczalny, umiarkowany poziom oczekiwań.

Zapewnienie odpowiednich warunków użytkowania pomieszczeń wymaga spełnienia wielu warunków i decyduje o kategorii pomieszczeń. W połączeniu z racjonalizacją zużycia energii w budynku zadanie to jest inżyniersko złożone.

Warunki techniczne

Budynek i jego instalacje ogrzewcze, wentylacyjne i klimatyzacyjne, ciepłej wody użytkowej, a w przypadku budynków użyteczności publicznej, zamieszkania zbiorowego, produkcyjnych, gospodarczych i magazynowych - również oświetlenia wbudowanego, powinny być zaprojektowane i wykonane w sposób zapewniający spełnienie następujących wymagań minimalnych [2]:

• wartość wskaźnika EP [kWh/(m²·rok)], określającego roczne obliczeniowe zapotrzebowanie na nieodnawialną energię pierwotną, jest mniejsza od wartości EP,
• przegrody oraz wyposażenie techniczne budynku odpowiadają przynajmniej wymaganiom izolacyjności cieplnej, określonym w załączniku nr 2 do rozporządzenia oraz powierzchnia okien odpowiada wymaganiom określonym w pkt. 2.1. załącznika nr do rozporządzenia.

Maksymalną wartość wskaźnika EP, określającego roczne obliczeniowe zapotrzebowanie budynku na nieodnawialną energię pierwotną do ogrzewania, wentylacji, chłodzenia, przygotowania ciepłej wody użytkowej oraz oświetlenia, oblicza się zgodnie ze wzorem:

EP = EP_H+W + ΔEP_C + ΔEP_L [kWh/(m²·rok)]

gdzie:

• EP_H+W - cząstkowa maksymalna wartość wskaźnika EP na potrzeby ogrzewania, wentylacji oraz przygotowania ciepłej wody użytkowej,
• ΔEP_C - cząstkowa maksymalna wartość wskaźnika EP na potrzeby chłodzenia,
• ΔEP_L - cząstkowa maksymalna wartość wskaźnika EP na potrzeby oświetlenia.

Ponadto budynek powinien być zaprojektowany i wykonany w taki sposób, aby ograniczyć ryzyko przegrzewania go latem. Ochronę przed przegrzewaniem budynku można uzyskać dzięki zastosowaniu urządzeń przeciwsłonecznych.

Urządzenia przeciwsłoneczne - wymagania prawne

Zgodnie z obowiązującym prawem niezbędne jest stosowanie osłon przeciwsłonecznych, które ograniczą zyski słoneczne ciepła w budynku latem.

Okna wszystkich rodzajów budynków muszą charakteryzować się odpowiednim współczynnikiem przepuszczalności energii całkowitej promieniowania słonecznego oraz przegród szklanych i przezroczystych oznaczonym jako g.

Wartość g, obliczana według wzoru g = g_n·f_C, musi być mniejsza niż 0,35 [gdzie: g_n - współczynnik całkowitej przepuszczalności energii promieniowania słonecznego dla typu oszklenia, którego przykładowe wartości zamieszczono w TABELI 4 i TABELI 5, f_C - współczynnik redukcji promieniowania ze względu na zastosowane urządzenia przeciwsłoneczne, w okresie letnim (TABELA 6)].

Wartości współczynnika całkowitej przepuszczalności energii promieniowania słonecznego dla typu oszklenia g_n należy przyjmować na podstawie deklaracji właściwości użytkowych okna. W przypadku braku danych wartość g_n określa TABELA 4.

Przyjmowanie wartości g_n według podanych wartości prowadzi do błędnych wyników. Powszechnie stosowane szyby podwójne z powłoką selektywną mają wartości g_n = 0,47–0,63 [5].

Podczas projektowania przegród przezroczystych oraz charakterystyki energetycznej budynku należy stosować wartości projektowane g_n odpowiadające stosowanym szybom.

W TABELI 5 zamieszczono wartości g_n różnych kombinacji zestawów szybowych według danych producenta.

Wartości współczynnika redukcji promieniowania ze względu na zastosowane urządzenia przeciwsłoneczne f_C określa TABELA 6.

Wymagań tych nie stosuje się w odniesieniu do powierzchni pionowych oraz powierzchni nachylonych więcej niż 60 stopni do poziomu, skierowanych w kierunkach od północno-zachodniego do północno-wschodniego (kierunek północny ±45 stopni), okien chronionych przed promieniowaniem słonecznym elementem zacieniającym, spełniającym wymagania, oraz do okien o powierzchni mniejszej niż 0,5 m².

Aktualne wymagania prawne narzucają obowiązek stosowania osłon przeciwsłonecznych.

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 także od zewnątrz.

Do takich rozwiązań należą m.in. markizy, skriny, refleksole, folie naklejane na szyby. Znane są też rozwiązania umiejscowione w przestrzeni międzyszybowej. Od niedawna 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 latem. Ze względu na większe oddziaływanie czynników atmosferycznych muszą być odporne na warunki atmosferyczne. Są też zazwyczaj droższe.

Oprócz ochrony przeciwsłonecznej, chroniącej pomieszczenia przed przegrzewaniem, należy także zapewnić użytkownikom, głównie pomieszczeń biurowych i użyteczności publicznej, ochronę przed olśnieniem.

Ochrona przeciwsłoneczna wykonana ze specjalnych siatek (FOT. 1 i FOT. 2), zwanych refleksolami, markizami lub skrinami, może pełnić funkcję zarówno ochrony termicznej, jak też zabezpieczenia 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, lecz także światło z nieboskłonu oraz światło odbite.

Rodzaje osłon przeciwsłonecznych

Początkowo stosowano drewniane osłony, które pełniły wiele różnych funkcji, m.in. chroniły wnętrza budynków przed nieproszonymi gośćmi oraz pomieszczenia, zwłaszcza nocą, przed nadmiernymi stratami ciepła i hałasem.

Później, głównie w krajach południowych, zaczęto wykorzystywać różnego rodzaju okiennice do ochrony wnętrz przed nadmiernym działaniem energii słonecznej (FOT. 3 i FOT 4.)

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

Żaluzje listewkowe zewnętrzne

To zasłony składające się z poziomych ruchomych listewek tworzących kurtynę, która wprawiana jest w ruch za pomocą mechanizmu napędowego. Listewki w zależności od potrzeb mogą być przechylane oraz wciągane przez podniesienie i spiętrzenie. Żaluzje te:

• ochraniają budynek od zewnątrz przed promieniowaniem słonecznym (cieplnym i świetlnym),
• nie dopuszczają do nadmiernego nagrzania i naświetlenia wnętrza pomieszczenia,
• powodują zaciemnienie i polepszenie rozproszenia światła,
• dają możliwość swobodnego wietrzenia,
• poprawiają sztuczne oświetlenie wnętrza obiektu na drodze odbicia światła przez listwy.

Przy częściowym zaciemnieniu pomieszczenia istnieje możliwość swobodnego spoglądania na zewnątrz. Żaluzje mogą również stanowić ważny element w kompozycji architektonicznej budynku. Konstrukcje te zostały w ostatnich dziesięcioleciach zdecydowanie udoskonalone, głównie przez wprowadzenie napędu elektrycznego oraz automatycznego sterowania.

Obecnie projektuje się i wdraża systemy ochrony przeciwsłonecznej z użyciem żaluzji listewkowych zewnętrznych osłaniających okna, w których automatycznie sterowane listewki w zależności od położenia słońca oraz siły wiatru zapewniają właściwe oświetlenie i komfort pomieszczeń, przy jednoczesnym maksymalnym widoku zewnętrznym. Tego typu rozwiązania są skuteczną ochroną przeciwsłoneczną. Maksymalna wartość f_C w takich rozwiązaniach może sięgać 0,06.

Osłony te nie chronią jednak pomieszczeń przed 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 podczas nadmiernego wiatru. Graniczna prędkość wiatru najczęściej wynosi od 12 m/s do 15 m/s.

W nowoczesnych rozwiązaniach chodzi o to, aby zautomatyzować sterowanie takimi urządzeniami przez pomiar odpowiednich parametrów określających możliwość pracy osłon. Istnieje możliwość pomiarów 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, co powoduje podniesienie i spiętrzenie listewek.

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.

Aby zapobiec natychmiastowemu, niepotrzebnemu sterowaniu listwami (np. gdy słońce jest chwilowo przesłonięte przez chmurę), stosowany jest regulator czasu, czyli pewnego rodzaju opóźniacz czasowy umożliwiający likwidację reakcji urządzeń na chwilowe zmiany 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 takiego systemu przynosi następujące korzyści:

• umożliwia wykorzystanie korzystnego działania promieni słonecznych na budynek i pomieszczenia zimą i ogranicza 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 zatem również koszty eksploatacyjne,
• zwiększa oszczędność energii elektrycznej związanej z oświetleniem,
• poprawia samopoczucie, komfort i wydajność pracy,
• jest zgodny z zasadami zrównoważonego rozwoju i umożliwia optymalne wykorzystanie energii odnawialnej w budynku.

Markizy

To 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 olśnieniem.

Zamontowane nad tarasami i balkonami oraz placówkami handlowo-usługowymi (jak restauracje i kawiarnie na otwartym powietrzu), oprócz zapewnienia zacienienia, ochraniają przed opadami atmosferycznymi. Mogą również stanowić ciekawy element wystroju elewacji i podkreślać walory architektoniczne obiektu.

Markizy są zasłonami rozciąganymi (rozwijanymi) i wciąganymi (zwijanymi) w płaszczyźnie poziomej lub skośnej. Mogą być unieruchamiane w położeniu pośrednim.

Korzystną alternatywą wszelkiego rodzaju stałych zadaszeń są markizy z ramionami składanymi. Ten typ zasłony zewnętrznej jest rozwiązaniem nowoczesnym, bardzo uniwersalnym oraz ekonomicznym, jest w stanie chronić teren o powierzchni nawet do 80 m2 przed niekorzystnym działaniem czynników atmosferycznych (szczególnie promieni słonecznych).

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 mają konstrukcję umożliwiającą płynną regulację nachylenia kurtyny markizy w zakresie od 0° do 90°. Markiza może być wyposażona w daszek ochronny lub szczelnie zamkniętą kasetę, mieszczącą rurę nawojową z zawiniętą kurtyną z tkaniny oraz składane ramiona.

Żaluzje wielkogabarytowe

Konstrukcje te zwane są często łamaczami światła. To ekrany montowane na zewnątrz budynków w obrębie okien w pozycji poziomej, pionowej lub skośnej i mają za zadanie ochraniać przed przenikaniem promieni słonecznych do pomieszczeń.

Osłony przeciwsłoneczne występują jako stałe oraz ruchome, zwane także nastawnymi. Osłony zewnętrzne stałe charakteryzują się zamontowanymi na stałe rozwiązaniami, np. listwami lub różnego rodzaju ażurowymi pomostami, ograniczającymi oddziaływanie słońca na budynek.

Przy ich stosowaniu ważnym zagadnieniem jest określenie wysięgu, czyli długości, a w przypadku listew również kształtu i kąta usytuowania. Jeżeli wysięg osłony jest za duży, to może być ona podzielona na elementy umieszczone jeden nad drugim przed oknem, co jednak ogranicza widoczność z budynku.

Osłony posiadają konstrukcję uniemożliwiającą przenikanie promieni słonecznych między poszczególnymi listwami i są mocowane na ścianie w takiej odległości, aby okno było skutecznie zacienione także przy wysokim położeniu słońca.

Same listwy wykonywane są głównie ze stopów aluminium, co oprócz lekkości zapewnia swobodne wydłużanie.

Osłony zewnętrzne ruchome umożliwiają każdorazowo odpowiednie ustawienie listew w zależności od położenia słońca (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.

W przegrodach przezroczystych 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 możliwość regulacji działania przesłaniającego i brak ograniczeń widoczności. Skala ich możliwości sięga od całkowitego przysłonięcia słońca przy zamkniętych listwach przez różne pozycje wysokości i zmienne ustawienie listew, w zależności od kąta padania promieni słonecznych.

Jest to zapewnione przez 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 o każdej porze roku.

Żaluzje poziome (weneckie)

To 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 latem na obniżenie temperatury w pomieszczeniu o 2-4°C. Zastosowanie sterowania automatycznego wpływa na polepszenie tych parametrów.

Żaluzje pionowe

Nazywane są verticalami. Są często stosowane, głównie od wewnątrz. Ze względu na stosunkowo niski koszt i możliwość przesłaniania przeszkleń o dużych wymiarach cieszą się dużym zainteresowaniem użytkowników.

Szyny montowane są najczęściej do sufitu lub ściany i mogą być gięte w łuk na wymiar.

Producenci oferują szeroką gamę kolorów, faktur i wzorów oraz materiały (tkaniny lub PCW) o różnych właściwościach ochronnych. Dodatkowo obrotowe pionowe lamele można w łatwy sposób regulować i decydować 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 istotnie wpłynąć na kolorystykę elewacji.

Efektywność energetyczna osłon wewnętrznych jest zdecydowanie mniejsza niż rozwiązań instalowanych od zewnątrz [7].

Żaluzje z systemami luster

Systemy refleksyjnych, nieruchomych profili umieszczonych w przestrzeni międzyszybowej to rozwiązania pełniące pośrednią funkcję, które powinny łączyć zalety osłon zewnętrznych i wewnętrznych. Projektowane są do ochrony przeciwsłonecznej, przekierowania światła dziennego oraz kontroli olśnienia.

Ze względu na lokalizację konstrukcja ta jest niewrażliwa na czynniki atmosferyczne, jednak w wyniku usterek eksploatacyjnych może stwarzać problemy użytkowe.

Efektywność energetyczna jest wyższa w stosunku do rozwiązań zlokalizowanych wewnątrz pomieszczenia, ale mniejsza niż urządzeń zlokalizowanych od zewnątrz [7].

Rolety

Chronią otwory okienne, a także drzwiowe przed wpływem czynników zewnętrznych (deszczem, wiatrem, promieniami słonecznymi, hałasem). 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].

Refleksole, markizy i markizorolety

Na rynku pod tą nazwą kryją się zazwyczaj produkty o różnych właściwościach i przeznaczeniu.

Markizy i refleksole wykonane są z perforowanego materiału pokrytego impregnatem o właściwościach grzybobójczych i antystatycznych; zacieniają, ograniczają nadmierne nagrzewanie i nasłonecznienie pomieszczeń, a także osłaniają przed opadami atmosferycznymi i do pewnego stopnia także przed wiatrem; przy większych podmuchach muszą być zwijane.

Nowoczesne konstrukcje umożliwiają pracę tego typu osłon nawet przy wietrze przekraczającym 80 km/h. Najczęściej stosowane są 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.

Refleksole, zwane również czasami markizami lub skrinami, wykonane są z syntetycznych, odpornych na czynniki atmosferyczne tkanin o strukturze specjalnej siatki. Montuje się je na zewnątrz przed przegrodą przeszkloną w pozycji poziomej, pionowej lub ukośnej. Zapewniają ochronę wnętrz przed nadmiernym nasłonecznieniem. Wskaźnik fC może wynosić nawet 0,06, co świadczy o bardzo dużej skuteczności rozwiązania.

Tego typu osłony mogą być też montowane od wewnątrz. Skuteczność takich rozwiązań jest zdecydowanie mniejsza. W nocy porą zimową mają niewielki wpływ na ograniczenie strat energii przez okna na ogrzewanie (ok. 1-2%), natomiast latem mogą przyczynić się do obniżenia temperatury we wnętrzach o 2,5-4°C.

Zalety tego typu rozwiązań:

• latem - bardzo skuteczna ochrona przed przegrzewaniem pomieszczeń, co eliminuje konieczność 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 wykorzystanie energii słonecznej 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 i umożliwia 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, refleksole są zimą podniesione, a latem w zależności do temperatury automatycznie opuszczone. Po przejściu słońca wysoko nad horyzont (w południe), latem 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.

Literatura

1. Ustawa z dnia 7 lipca 1994 - Prawo budowlane (DzU z 1994 r., nr 89, poz. 414 ze zm.).
2. Rozporządzenie Ministra Instrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie (DzU z 2002 nr 75, poz. 690, z późn. zmianami).
3. PN 78/B-03421, "Wentylacja i klimatyzacja. Parametry obliczeniowe powietrza wewnętrznego w pomieszczeniach przeznaczonych do stałego przebywania ludzi".
4. PN-EN 15251:2012, "Parametry wejściowe środowiska wewnętrznego dotyczące projektowania i oceny charakterystyki energetycznej budynków, obejmujące jakość powietrza wewnętrznego, środowisko cieplne, oświetlenie i akustykę".
5. PN-EN 12216:2004, "Żaluzje, zasłony zewnętrzne, zasłony wewnętrzne. Terminologia, słownik i definicje".
6. Robert Geryło, "Współdziałanie przegród przeziernych i osłon przeciwsłonecznych w zapewnieniu komfortu cieplnego", "Świat Szkła" 4/2015.
7. Joanna Tymkiewicz, "Funkcje ścian zewnętrznych w aspekcie badań jakościowych. Wpływ rozwiązań architektonicznych na kształtowanie jakości budynku", Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice 2012.
8. Robert Geryło, "Komfort cieplny w budynkach według nowych przepisów", "Świat Szkła" 2/2014
9. Robert Geryło, "Charakterystyka energetyczna okien", Świat Szkła 3/2008.
10. PN-EN ISO 15831:2006, "Odzież. Właściwości fizjologiczne. Pomiar izolacyjności cieplnej z zastosowaniem manekina termicznego".
11. PN-EN ISO 9920:2008, "Ergonomia środowiska termicznego. Szacowanie izolacyjności cieplnej i oporu pary wodnej zestawów odzieży".

Chcesz być na bieżąco? Zapisz się do naszego newslettera!