Okno w budynku, generalnie postrzegane jest jako przegroda o największych stratach ciepła.
Jest to tylko część prawdy. Należy uzupełnić to stwierdzenie o fakt, że przegroda przezroczysta jest jedyną, która dostarcza największych zysków ciepła do budynku. Przy podejmowaniu decyzji o zakupie czy wymianie okien zawsze padają pytania: jakie okna są najbardziej energooszczędne?
Efektywność cieplną okien można oceniać poprzez: współczynnik przenikania ciepła całego okna Uw, lub równoważny współczynnik przenikania ciepła okna Ur.
W pierwszym przypadku parametrami obliczeniowymi są współczynniki przenikania ciepła elementów współpracujących ramy okiennej i szyby (Uf i Ug), liniowe współczynniki przenikania ciepła Ψg oraz wymiary geometryczne elementów konstrukcyjnych (S). W zależności od materiału ramy okiennej jej wartości Uf zmieniają się w przedziale od 0,8÷3,7 [W/m2K], dla szyb zespolonych wartości Ug kształtują się w przedziale od 0,5÷2,7 [W/m2K], a liniowe współczynniki przenikania ciepła Ψg w przedziale od 0,04÷0,2 [W/m2K] [2].
W drugim przypadku podstawą oceny jest bilans ciepła okna, gdzie głównymi parametrami obliczeniowymi są dane klimatyczne (Ii, Te), współczynnik zaszklenia (Cg) zmieniający się w przedziale od 0,28÷0,75, współczynnik zacienienia (Z) zmieniający się w przedziale od 0,45÷1,0, współczynnik przepuszczania całkowitego promieniowania słonecznego szyby (g) zmieniający się w przedziale od 0,08÷0,85.
Tablica 1.1. Dane meteorologiczne dla stacji meteorologicznej Rzeszów-Jasionka.
Tablica 1.2. Wartości indeksów heliogrzewczych Ai dla stacji meteorologicznej Rzeszów-Jasionka, dla czterech orientacji S, W, N, E. Temperatura powietrza wewnętrznego Ti=20 ºC.
Tablica 2. Parametry oszklenia okien.
Tablica 3.1. Bilans ciepła okien jednoskrzydłowych o orientacji S, przeszklonych szybami o nr 1-6.
Tablica 3.2. Bilans ciepła okien dwuskrzydłowych ze słupkiem stałym (s) i słupkiem ruchomym (st) oszklonych szybami o nr 1-6.
(...)
Tablica 3.3. Bilans ciepła okien trzyskrzydłowych o orientacji S, przeszklonych szybami o nr 1-6.
Tablica 3.4. Bilans ciepła drzwi balkonowych jedno- i dwuskrzydłowych o orientacji S, przeszklonych szybami o nr 1-6.
Bilans ciepła okna
gdzie:
Qh(m) – bilans ciepła okna w miesiącu m-tym, w kWh;
Qh – bilans ciepła okna w sezonie grzewczym, w kWh;
Qzo(m) – straty ciepła przez okno w miesiącu m-tym, w kWh;
Qs(m) – zyski ciepła od słońca przez okno w miesiącu m-tym, w kWh;
gdzie:
Aw – pole powierzchni okna, w m2;
Uw – współczynnik przenikania ciepła okna, w W/m2K;
Ti – temperatura powietrza w pomieszczeniu; w °C;
Te(m) – temperatura powietrza zewnętrznego w m-tym miesiącu; w °C;
Ld(m) – liczba dni grzewczych w m-tym miesiącu; w dobach;
Lk(m) – liczba dni kalendarzowych w m-tym miesiącu; w dobach;
Ii (m) – suma miesięczna całkowitego promieniowania słonecznego dla i-tej orientacji na jednostkę powierzchni w m-tym miesiącu; w Wh/m2 ;
g – współczynnik przepuszczania całkowitego promieniowania słonecznego szyby, w [-];
Cg – współczynnik zaszklenia okna, w [-];
Z – współczynnik zacienienia okna, w [-];
(m) – numer kolejnego miesiąca w sezonie grzewczym.
dr inż. Aleksander STARAKIEWICZ
Zakład Budownictwa Ogólnego
Wydział Budownictwa i Inżynierii Środowiska
Politechnika Rzeszowska
Całość artykułu w wydaniu drukowanym i elektronicznym
inne artykuły o podobnej tematyce patrz Serwisy Tematyczne