LiSEC SS Konfig 480x120

 

 GP19-480x105px

 

 GLASS 480X120

 

Osłony przeciwsłoneczne – uproszczony dobór zgodnie z EnEV
Data dodania: 25.02.14

Ochrona przed nadmiernym ogrzewaniem promieniami słonecznymi w lecie (summer heat protection – SHP) zależy od szeregu czynników, takich jak: orientacja fasady (południowa czy północna), wielkość okien, konstrukcja budynku itp. Dla producentów okien i producentów akcesoriów zacieniających przede wszystkim istotna jest interakcja pomiędzy właściwościami oszklenia okiennego, a właściwościami urządzeń przeciwsłonecznych – co ma wpływ na łączną wartość gtot. W celu ułatwienia dokonania właściwego doboru i jego weryfikacji zaprezentowane zostaną dalej proste schematy oceny, z których można będzie odczytać wymaganą kombinację szkła i osłon zacieniających oraz związaną z poszczególnymi rozwiązaniami maksymalną możliwą powierzchnię okien. Producenci okien i osłon przeciwsłonecznych mogą więc sprawdzić zgodność wybranego rozwiązania z wymaganiami dotyczącymi ochrony przed przegrzewaniem pomieszczeń latem oraz określić technicznie wykonalną poprawę komfortu użytkowania pomieszczeń.

 

Określenie wzajemnego oddziaływania wybranego rodzaju szkła i urządzenia przeciwsłonecznego na łączną przepuszczalność energii słonecznej umożliwia producentom szyb zespolonych lub osłon przeciwsłonecznych przedstawienie konkretnych danych na temat transmisji energii przy kombinacji określonych produktów, co może być stosowane do ich weryfikacji zgodnie z normą DIN 4108-2.

 

2014-01-29-1

Rys. 1. Wartość g wynikająca z interakcji osłon przeciwsłonecznych i oszklenia

 

Zakres stosowania D IN 4108-2

Rozdział 8 normy DIN 4108-2 zajmuje się określeniem minimalnych wymagań w zakresie ochrony przed przegrzewaniem pomieszczeń latem. Celem jest zapewnienie bezpieczeństwa i komfortu użytkownikom: ochrona przed zbyt wysoką temperaturą w pomieszczeniu w lecie za pomocą określenia parametrów dopuszczalnego klimatu we wnętrzach oraz zapewnienie oszczędności energii, co eliminuje lub ogranicza konieczność stosowania klimatyzacji. Ten rozdział 8 normy jest wiążący w tym sensie, że Rozporządzenie EnEV wymaga minimalnego poziomu ochrony przed przegrzewaniem w lecie i odnosi się do normy DIN 4108-2 w celu weryfikacji.

Wymagania określone w normie dla ochrony przed przegrzewaniem w lecie mają zastosowanie do wszystkich pomieszczeń w budynkach wysokich,

- które są ogrzewane do typowych temperatur wewnętrznych (≥19°C; definiowane jako „ogrzewane“)

- lub są połączone z takimi pomieszczeniami poprzez otwarte sekcje (obszary nieoddzielone pełnymi ścianami).

Wymagania, opisane poprzednio, nie mają zastosowania do pomieszczeń i budynków, które wymagają utrzymywania niższych temperatur (takich jak hale fabryczne, magazyny, itp.) oraz do zamkniętych klatek schodowych, znajdujących się poza strefą przegrody termicznej – między innymi, ze względu na ograniczanie kosztów i proporcjonalność wymogów. Niemniej jednak i dla tych pomieszczeń niektóre, określone indywidualnie wymagania normy powinny być wzięte pod uwagę. Podobnie, jak potencjalne oczekiwania inwestora w odniesieniu do warunków użytkowania oraz rodzaju i stanu swojej nieruchomości.

Generalnie, opisane wymagania mają zastosowanie do nowych budynków, które dopiero będą wznoszone, do rozbudowy istniejących budynków oraz w przypadku dobudowy nowych części do budynków istniejących. Jest rzeczą oczywistą, że nie są one stosowane „z mocą wsteczną” dla budynków lub części budynków, które już istnieją – do nich odnoszą się wymagania aktualne w czasie ich wznoszenia. Wymagania mają natomiast zastosowanie w przypadku budynków modernizowanych, nawet jeśli części budynku zostały odtworzone. Budynki takie powinny być zgodne z nowymi wymogami zawartymi zarówno w normach, jak i w EnEV.

 

(...)

Poprawiona procedura obliczania wielkości pozyskiwanej energii słonecznej
Procedura obliczania wielkości pozyskiwanej energii z promieniowania słonecznego (tożsama z procedurą weryfikacyjna dotyczącą ochrony przed przegrzewaniem w lecie – Sx) została poprawiona i uzupełniona w nowej edycji DIN 4108-2, z lutego 2013.


Procedura pozwala teraz na odwzorowanie trzech różnych poziomów wentylacji w nocy: wymiana powietrza w nocy na poziomie 2 x kubatura pomieszczenia/ godzinę (zwykle stosuje się do budynków mieszkalnych, o ile istnieje możliwość wentylacji w nocy np. przez okna w salonie), wysoki poziom wentylacji w nocy 5 x kubatura pomieszczenia/godzinę (np., funkcja wentylacji całą powierzchnią dachu atrium), nie zwiększony poziom wentylacji w nocy.

 

2014-01-30-1

Rys. 2. Diagram do graficznej weryfikacji wymaganego stopnia zacienienia dla masywnych konstrukcji ze zwiększoną wentylacją nocną (dodatkowe parametry opisane w tekście)

 


Pasywne chłodzenie może być również rozpatrywane w procedurze obliczania wielkości pozyskiwanej energii słonecznej w celu uproszczenia oceny, szczególnie w fazie wczesnego planowania.


Procedura Sx, podana w ostatniej wersji normy, dotychczas dobrze korelowała jedynie z symulacją dotyczącą proporcji powierzchni okien do powierzchni podłóg w pomieszczeniach, wynoszącej około 25% (co odpowiada proporcji powierzchni okien do powierzchni elewacji wynoszącej około 50%). Poza tym, oceny procedury Sx były zbyt „surowe” i stawały się „zbyt miękkie” w przypadku większego udziału powierzchni okiennych. Te nieprawidłowości w ocenie zostały skorygowane obecnie w taki sposób, że uproszczone procedury i symulacja zapewniają uzyskiwanie porównywalnych wyników dla wszystkich wielkości proporcji obszarów okiennych.

 

 

2014-01-30-2d

 


Nawet dla proporcji obszarów okiennych powyżej 25% ocena obecnie jest „ostrzejsza” w procedurze uproszczonej w stosunku do poprzedniej edycji normy.
Konsekwencją tego jest trend, że lepsza ochrona przeciwsłoneczna staje się niezbędna szybciej niż poprzednio (np. zewnętrzne osłony przeciwsłoneczne) o niższej wartości gtot lub szkło przeciwsłoneczne wraz osłoną przeciwsłoneczną znajdującą się na zewnątrz lub wewnątrz pomieszczenia (albo wewnątrz szyby zespolonej). Dla większych udziałów powierzchni okiennych, szkło przeciwsłoneczne wraz zewnętrzną osłoną przeciwsłoneczną może stać się konieczne,

 

to – w połączeniu z czasem zwiększonej wentylacji (lub pasywnego chłodzenia) w nocy – może się stać bezwarunkowo konieczne. Dla budynków mieszkalnych, zgodnie z EnEV, weryfikacja współczynników wg normy DIN 4108-2 musi być spełniona bez uwzględnienia klimatyzacji. Dla budynków niemieszkalnych, zgodnie z przepisami, klimatyzacja może być przyjęta i zaplanowana w czasie przeprowadzania procedury weryfikacji ochrony przed przegrzewaniem w lecie, w przypadku, gdy odpowiedni komfort w lecie nie może być osiągnięty bez klimatyzacji.

 

 

2014-01-31-1

Rys. do tabeli 2: osłony przeciwsłoneczne - rolety wewnętrzne

 

 

2014-01-31-2

 


Szkło i osłony przeciwsłoneczne
Wartości referencyjne współczynnika korekcyjnego redukcji promieniowania Fc, dla osłon przeciwsłonecznych z tabeli 7 zawartej w normie DIN 4108- 2:2013-02, określone są też w przypadku szyb dwui trzykomorowych oraz dla szkła przeciwsłonecznego.


Wartości referencyjne muszą leżeć po „bezpiecznej stronie” uśrednionych wartości. To jest oczywiste, że warto byłoby stosować i wyraźnie zaleca się stosowanie specyfikacji konkretnych producentów, zamiast ogólnych wartości referencyjnych zawartych w normie.


I byłoby najlepiej użyć wartości gtot odpowiadającej dokładnie potrzebnej kombinacji szkła z osłoną przeciwsłoneczną.


gtot = g x Fc

 

 

2014-01-31-3

Rys. 3. Diagram obliczeniowy
Jednokomorowa szyba zespolona, budynek mieszkalny, lekka konstrukcja, zwiększona wentylacja w nocy, komfortowa
temperatura nominalna – Region C

 


Schemat składu oceny wymaganej osłony przeciwsłonecznej
Procedura Sx z DIN 4108-2:2013-02 zaleca, aby wziąć pod uwagę dane geometryczne i dotyczące promieniowania słonecznego, a także co najmniej 6 dodatkowych parametrów. To dlatego kolejna uproszczona ocena nie może być dokonana jedynie za pomocą kilku wykresów lub linii, ale potrzebuje oddzielnych schematów lub tabel dla różnych kombinacji parametrów.


Na przykład, właściwa kombinacje szkła i odpowiedniej osłony przeciwsłonecznej, które są wymagane dla danego stosunku powierzchni okien do powierzchni podłogi może byś określona z poniższego diagramu IFT Rosenheim.


Svorh = Σ Aw,j · gtotal,j /  AG


gtotal = g · Fc


Szul = ΣSx


Svorh ≤ Szul


Procedura:
- Czarne linie od punktu zero do prawego górnego rogu prezentują różne wartości gtot (szkło + osłona przeciwsłoneczna) i odpowiednio różne systemy osłon przeciwsłonecznych (stopień zacienienia) – wartości FC, współczynnik przepuszczalności energii całkowitej dla rodzaju oszklenia g = 0,62. Z wartości pośredniej dla gtot lub FC, można narysować „swoje” linie dopasowywania (znowu zaczynając od zera) po prostu interpolowane między innymi czarnymi liniami.


- Kolorowe linie oznaczają dopuszczalne maksymalne wartości dla Szul dla regionów klimatycznych A, B i C, co oznacza, tylko wartości znajdujące się w obszarze poniżej odpowiedniej linii są dopuszczalne. Obszar zaznaczony na zielono, na przykład, jest dopuszczalnym obszarem dla strefy klimatycznej C.


- Zależnie od regionu klimatycznego, w którym znajduje się budynek, wystarczy wybrać „odpowiedni” obszar pod kolorową linią.  W miejscu, gdzie, linia odpowiadająca strefie klimatycznej i czarna linia odpowiadająca gtot przecinają się, wyznaczamy pionowy odcinek prostopadły do osi x . Na osi x , możemy wtedy odczytać maksymalną dopuszczalną wartość fWG proporcji powierzchni okna do podłogi.


Dla danej proporcji:
- Gdy powierzchnia okien nie przekracza tej wartości, weryfikacja została spełniona.
- Uwaga: proporcja powierzchni okna fWG na diagramie dotyczy powierzchni podłogi w pomieszczeniu, a nie powierzchni elewacji!
- Jednakże, jeśli znasz proporcję powierzchni okna do podłogi, a chcesz określić maksymalną dopuszczalną wartość dla gtot , należy procedurę wykonać w odwrotnej kolejności.
- Wyniki są zawsze ważne tylko dla wskazanej kombinacji warunków brzegowych na schemacie, dla rys. 2 przykładowo są następujące:
-- budynek mieszkalny
-- masywna konstrukcja
-- zwiększona wentylacja wymiany powietrza w nocy 2/godzinę
-- przeszklenie o całkowitej przepuszczalności energii g = 0,62
-- okno pochylenia o 90° ( w pionie ), nie obowiązuje dla okna dachowego

-- orientacja oknaod wschodniej poprzez południowa do zachodniej,
-- nie ma konstrukcyjnych elementów zacieniających (osłon przeciwsłonecznych),
-- nie ma pasywnego chłodzenia.

 

 

2014-01-32-1


Rys. 5 Współczynnik gtot z badań za pomocą aparatury kalorymetrycznej

 

2014-01-32-2


Rys. 6. Nowe nominalne temperatury komfortu

 


Uproszczone schematy
Schematy dla weryfikacji graficznej były poprawiane i „kondensowane” tak, że w rezultacie powstały uproszczone wersje.
Jednakże, w tym przypadku, niektóre parametry muszą być wybrane „po bezpiecznej stronie“. Tak więc może się zdarzyć, że z pomocą tego schematycznego diagramu osłona przeciwsłoneczna (zacienienie) może być dobrane dokładniej, niż przy użyciu graficznego schematu weryfikacji, a nawet niż przy wykonaniu dokładnego obliczenia. Dzięki tej opcji, producenci okien i osłon przeciwsłonecznych znajdą się również „po bezpiecznej stronie”. Jak te schematy wyglądają i jak łatwo można je stosować można było się dowiedzieć na Międzynarodowej Konferencji „International Rosenheim Window & Facade Conference 2013.”

 

Artykuł powstał na podstawie wykładu wygłoszonego na International Rosenheim Window & Facade Conference 2013. Pełna oryginalna wersja wykładu dostępna na stronie www.ift-rosenheim.de


Literatura:
[1] DIN 4108-2:2013-02 Ochrona cieplna i gospodarka energetyczna w budynkach. Część 2: Wymagania minimalne w zakresie izolacji termicznej
[2] EnEV Efektywność energetyczna budynków, 2009

 

 

Podsumowanie


Dot. zmienionej procedurzy weryfikacji ochrony przed przegrzewaniem pomieszczeń w lecie
1. Izolacja cieplna w lecie zależy od wielu parametrów, takich jak np.: orientacja elewacji, wielkości okien, wielkości pokoju, wartości gtot (szkło + osłona przeciwsłoneczna), rodzaj osłony przeciwsłonecznej, typy konstrukcji budynku (lekka, średnia lub masywna), wykorzystanie budynku (mieszkaniowe i niemieszkaniowe) i rodzaju wentylacji w nocy
2. Najważniejszym parametrem dla producentów okien i osłon przeciwsłonecznych jest interakcja pomiędzy powierzchnią okien, wielkością pomieszczenia, jak również wartości gtot dla oszklenia łącznie z osłoną przeciwsłoneczną.
3. Wymagania wobec ochrony cieplnej (przed przegrzewaniem pomieszczeń) w lecie mają zastosowanie do nowych budynków lub ich części, w zakresie wszystkich pomieszczeń, które są ogrzewane (temp ≥19°C). Wymogi te powinny zostać uznane za „odpowiednie i zgodne” dla pomieszczeń wymagających mniejszego ogrzewania, hale fabryczne, hale magazynowe itp. Wymagania nie są stosowane „z mocą wsteczną” dla budynków, które już istnieją, oprócz przypadku rozległych prac remontowych.
4. Dla budownictwa mieszkaniowego, weryfikacja musi być wykonana bez uwzględniania klimatyzacji. W budynkach niemieszkalnych, przy weryfikacji wartość normowa może zostać przekroczona, a nadwyżka wartości może być kompensowana poprzez klimatyzację.
5. Procedura weryfikacji została zmieniona w ostatniej edycji DIN 4108-2: 2013-02.
6. Wymagania normowe dotychczas było raczej „nieścisłe” w ocenie w przypadku, gdy udział powierzchni okien był powyżej 50% (w stosunku do powierzchni elewacji). Ta sytuacja została naprawiona: ocena została określona bardziej restrykcyjnie, gdy udział powierzchni okien jest powyżej 50%.
7. Efekt: lepsze i/lub większe osłony przeciwsłoneczne niż dotychczas są teraz niezbędne w przypadku, gdy udział powierzchni okiennych wynosi >50% .
8. Zamiast wartości referencyjnych przewidzianych przez normy, producenci oszklenia i osłon przeciwsłonecznych, mogą i powinni korzystać z wartości gtot dla swoich produktów określonych w wyniku badań, ponieważ są one znacznie lepsze w większości przypadków.
9. Kombinacja oszklenie + osłona przeciwsłoneczna jest często wymagana, gdy maksymalna możliwa proporcja powierzchni okna do  podłogi w pomieszczeniu może być określana na podstawie wykresów przedstawionych przez instytut ift. W ten sposób producenci okien i osłon przeciwsłonecznych mogą sprawdzić zgodność przyjętego rozwiązania z wymogami ochrony przed przegrzewaniem w okresie letnim, a także przedstawienia możliwych ulepszeń swoim klientom .
10. Będzie to jeszcze łatwiejsze za pomocą schematycznych diagramów opracowanych przez instytut IFT, które zostały zaprezentowane na Międzynarodowej Konferencji „International Rosenheim Window & Facade Conference 2013”.
11 . Obie formy schematycznych diagramów mogą być tworzone przez instytut IFT (za odpowiednią opłatą) zgodnie z niestandardowymi wymaganiami, np. według dokumentów planowania producentów.

 

dr. Martin H. Spitzner

 IFT Rosenheim

 

Całość artykułu w wydaniu drukowanym i elektronicznym 
Inne artykuły o podobnej tematyce patrz Serwisy Tematyczne
Więcej informacj: Świat Szkła 01/2014

 

 

 

 

01 chik
01 chik