Newsletter

Login Form



Czytaj także -

Aktualne wydanie

Okładka SS-11-2017

20170725-edgetech-banner-160x600-polonaisEDG Swiat Szkla Skyscraper 160x600 BAU OK

EDG Swiat Szkla Skyscraper 160x600 BAU OK 

 

facebook12

czytaj newsy Świata Szkła

- więcej szklanej architektury

 

Baztech

Miesięcznik Świat Szkła

indeksowany jest w bazie

czasopism technicznych

 

 

baner konferencja 12 2017

Wydanie Specjalne

 

Fasady przeszklone termika akustyka odpornosc ogniowa 2016

 

okna pasywne 2015a

 

Fotowoltaika w architekturze okladka

 

20140808Przegrody przeciwpozarowe

 

konstrukcje szklane

 

20140533 Konstrukcje przeszklone 2

 

 

  

FF18 750x150px PL NEUGIERIG

 

 budma750x200

 

 

 

lisec SS FastLAne

 

baner-2-krzywe

 

 

 

Szybkie projektowanie ochrony przeciwsłonecznej
Data dodania: 18.08.17

Obecna wersja Dyrektywy w sprawie oszczędzania energii (EnEV) [1] (rozdziały 3 i 4) przewiduje minimalne wymagania dotyczące ochrony pomieszczeń przed przegrzaniem w lecie w budynkach mieszkalnych i niemieszkalnych. Wymagania podane w tych rozdziałach dotyczą nowych budynków, które mają zostać wybudowane. Nie jest wymagana odpowiednia ochrona przed przegrzaniem w lecie w przypadku remontu budynków. Wyjątki są zawarte w rozdziale 9 (4 i 5), gdy powierzchnia użytkowa została powiększona o ponad 50 m² (4) i gdy zainstalowano nowe urządzenie energetyczne (5). 

 

Weryfikacja ochrony przeciwsłonecznej (ochrony przed przegrzaniem w lecie) została włączona do EnEV w ramach projektu od wersji z 2009 r. Ta wersja EnEV odnosi się do normy DIN 4108-2: 2013-02 [2] w celu dostarczenia dowodu zapewnienia odpowiedniego poziomu ochrony przed przegrzaniem latem. Dopuszczalne metody dostarczania dowodu są następujące:

 

  • uproszczona metoda określenia współczynnika pozyskiwania ciepła słonecznego (Solar Heat Gain Coefficient SHGC) zgodnie z nr 8.3 i 
  • symulacja komputerowa sprawdzająca izolacyjność termiczną budynku, zgodnie z nr 8.4 normy DIN 4108-2.

 

W tej ostatniej metodzie norma DIN 4108-2 definiuje warunki brzegowe, które mają być zastosowane.

 

Celem projektu ochrony przeciwsłonecznej w okresie letnim jest uniknięcie nadmiernego wzrostu temperatury – ochrona przed przegrzaniem osób użytkujących budynek oraz określenie minimalnych wymagań dotyczących ochrony przeciwsłonecznej w okresie letnim. Ponadto, aby uniknąć zbyt wysokiego zużycia energii, zaleca się unikać używania energochłonnych urządzeń do klimatyzacji, co jest też korzystne z punktu widzenia ochrony klimatu. DIN 4108-2 zapewnia wiarygodną metodę weryfikacji skuteczności ochrony przeciwsłonecznej do stosowania przez inżynierów, architektów i specjalistów z dziedziny techniki budowlanej.

 

Dlaczego jednak potrzebujemy nowej, uproszczonej metody z zastosowaniem diagramu proponowanej przez ift, gdy w normie DIN 4108-2 już istnieje "uproszczona metoda"?

 

Metoda współczynnika pozyskiwania energii słonecznej wymaga, aby projektant wprowadził warunki brzegowe, takie jak: typ konstrukcji, określenie zwiększonej wentylacji nocnej, obliczenie powierzchni okien itp. dla projektowanego budynku. Rozwiązaniem proponowanym w tej metodzie nie jest określenie maksymalnej wartości gtot, zapewnianej przez urządzenia ochrony przeciwsłonecznej.

 

Musi to zostać ustalone przez projektanta przez określenie wartość g oszklenia wg EN 410 i współczynnika zacienienia Fc dla urządzenia ochrony przeciwsłonecznej.

 

Wynik wskazuje, że zweryfikowano możliwość zapewnienia odpowiedniego klimatu w budynku oraz sprawdzono, czy przekroczono dozwoloną wartość współczynnika pozyskiwania ciepła słonecznego. Metoda ta decyduje tylko o tym, czy i jakie urządzenie do ochrony przeciwsłonecznej jest konieczne i to bez potrzeby stosowania metody prób i błędów w celu znalezienia rozwiązania.

 

 

2017 7-8 26 1

Rys. 1. Dopuszczalne wartości współczynnika pozyskiwania energii słonecznej dla budynków niemieszkalnych

 

 

Obliczenia sprawdzające muszą być przeprowadzone przynajmniej dla przypadku pomieszczenia będącego najbardziej niekorzystnej sytuacji w budynku. Norma nie definiuje tego pomieszczenia (nie wskazuje, jak dokonać wyboru tego pomieszczenia) ani nie określa kryteriów tej definicji.

 

Oznacza to, że projektant musi przeprowadzić dodatkowe obliczenia w celu wsparcia swoich zaleceń. Mimo, że zazwyczaj obliczenia weryfikacyjne są przeprowadzane przy pomocy oprogramowania, są jednak pracochłonne, a dane potrzebne do projektowania nie zawsze są dostępne natychmiast.

 

Dlatego też celem nowej metody weryfikacyjnej (dostarczania dowodów) jest udostępnienie rzetelnej, standardowej i nieskomplikowanejmetody wszystkim osobom uczestniczącym w procesie projektowania i realizacji, która będzie wymagać określenia minimalnej ilości parametrów wejściowych. Nowa, uproszczona metoda wymaga jedynie podania powierzchni podłogi netto w pomieszczeniu, określenia powierzchni i parametrów przewidywanych okien i oszklenia (w budynkach mieszkalnych są to zwykle termoizolacyjne szyby zespolone).

 

Diagram na rys. 2 przedstawia możliwe rozwiązania dla urządzeń ochrony przeciwsłonecznej latem, dla określonej sytuacji. Istnieje również możliwość zwiększenia powierzchni okna w celu zwiększenia ilości światła dziennego wchodzącego do pomieszczenia. DIN 4108-2 określa wymagania dotyczące budynków mieszkalnych i niemieszkalnych. Wykresy dla budynków niemieszkalnych nie zostały pokazane, ponieważ zalecenia dla nich są tak bardzo wymagające, że dla współczynnika określającego proporcję powierzchni okien do powierzchni pomieszczenia fWG = AW/AG, osiągającego wartość 30%, dopuszczalny współczynnik zysku ciepła słonecznego wynosi prawie 0.

 

 

2017 7-8 26 2

Rys. 2. Weryfikacja ochrony przeciwsłonecznej w lecie - budynek mieszkalny z oknami ze standardowymi szybami termoizolacyjnymi

 

 

W przypadku budynków niemieszkalnych zwykle zaleca się wykonanie symulacji warunków termicznych w budynku, szczególnie w przypadkach, w których należy wziąć pod uwagę dodatkowe wymagania, takie jak rozporządzenie w sprawie umiejscowienia stanowisk pracy. W takim przypadku weryfikacja według uproszczonej metody nie jest wystarczająca, ale mogłaby dostarczyć właściwe wstępne wskazówki i rekomendacje.

 

(...)

 

 

 

Uproszczona metoda według DIN 4108-2

 

W celu weryfikacji ochrony przeciwsłonecznej latem projektant sprawdza, czy obserwowana (projektowana) ilość pozyskiwanej energii cieplnej z promieni słonecznych Sex przekracza dopuszczalną wartość zysków energii cieplnej z promieniowania słonecznego Sperm, czy nie.

 

Sex≤Sperm

 

Dopuszczalna ilość pozyskiwanej energii cieplnej z promieniowania słonecznego Sperm jest określona na podstawie wartości tabeli 8, wg DIN 4108-2. Wartości te biorą pod uwagę: region klimatyczny, typ konstrukcji budowlanej, stosunek powierzchni okna do powierzchni podłogi, stopień nachylenia okna i jego orientację względem stron świata.

 

Sperm=ΣSx

 

Przewidywana ilość pozyskiwanej energii cieplnej z promieni słonecznych jest obliczana na podstawie powierzchni okna, powierzchni podłogi netto w pomieszczeniu i wartości gtot, która jest określona przez całkowitą przepuszczalność energii słonecznej przez szybę zespoloną i współczynnik redukcji Fc, charakteryzujący urządzenie do ochrony przeciwsłonecznej (urządzenie zacieniające). Przybliżoną wartości Fc można określić na podstawie tabeli 7 z normy DIN 4108-2. Alternatywnie można stosować wartości parametrów ustalone w trakcie pomiarów. Szczegółowe informacje na temat opisywanej metody znajdują się w publikacjach wymienionych w bibliografii [2, 3 i 4].

 

 

 

Uproszczona metoda instytutu IFT z zastosowaniem diagramu

 

Metoda opisana powyżej jest mniej przydatna dla mniejszych firm z branży okiennej i dla przedstawienia szybkich i niezawodnych wskazówek dla architektów, np. przez mniejszych producentów okien lub przez mniejszych producentów urządzeń przeciwsłonecznych (urządzeń zacieniających), ponieważ ta metoda obliczeń wymaga szczegółowych danych o parametrach budynku, a wyniki obliczeń mogą być osiągnięte w akceptowalnym okresie czasu tylko wtedy, gdy jest używane specjalistyczne oprogramowanie komputerowe.

 

Metoda diagramu, proponowana przez instytut IFT Rosenheim, do określania ochrony przeciwsłonecznej w lecie, natychmiast pokazuje potencjalne rozwiązanie projektantowi i wymaga jedynie niewielkiej liczby danych wejściowych. Jest to znacząca przewaga, jeśli chodzi o mniejsze firmy zajmujące się doradztwem i sprzedażą okien, szyb i urządzeń przeciwsłonecznych. Ta metoda weryfikacyjna jest równoznaczna z uproszczoną metodą obliczeniową opisaną w normie DIN 4108-2, która może być stosowana, jako metoda zgodna z normą, do sprawdzania skuteczności ochrony przeciwsłonecznej w lecie. Obecnie dostępne są tylko diagramy do stosowania dla budynków mieszkalnych i dla okien zamontowanych pionowo. Metoda opiera się na następujących założeniach, które zapewniają bezpieczeństwo i które nie muszą być określone i sprawdzone przez użytkownika: 

 

  • lekka konstrukcja, 
  • region klimatyczny C, 
  • zwiększona wentylacja nocna (n≥2h-1),
  • termoizolacyjne szyby zespolone jedno- lub dwukomorowe.

 

Zgodnie z normą DIN 4108-2 możliwe jest przyjęcie zwiększonej wentylacji nocnej dla budynków mieszkalnych. Dane wejściowe potrzebne do weryfikacji, odnoszące się do budynków mieszkalnych, są następujące: 

 

  • powierzchnia podłogi netto w pomieszczeniach, 
  • powierzchnia okien, 
  • maksymalna wartość g dla oszklenia (termoizolacyjnych szyb zespolonych).

 

Rys. 2 ilustruje, jak prosty w użyciu jest diagram. Projekt dotyczy pomieszczenia w budynku mieszkalnym o powierzchni 35 m² i mającego okna o powierzchni 6 m². Współczynnik całkowitej przepuszczalności energii przez szyby zespolone nie może przekraczać 64%, jak pokazano na rysunku. Zazwyczaj wartości tej nie można przekroczyć stosując termoizolacyjne szyby zespolone dostępne na rynku. Dane te są wykorzystywane do projektowania i weryfikacji urządzeń do ochrony przeciwsłonecznej. W naszym przykładzie wymagana wartość Fc dla dodatkowego urządzenia przeciwsłonecznego wynosi 0,75. Oznacza to, że wystarczy okno z termoizolacyjną szybą zespoloną i wewnętrzną żaluzja lub roletą przeciwsłoneczną (Fc = 0,75). Należy zwrócić uwagę że punkt określający wymagania dotyczące urządzenia przeciwsłonecznego leży poniżej linii Fc = 0,75, ale zastosowanie dodatkowego urządzenia zacieniającego jest konieczne, ponieważ punkt leży powyżej linii FC = 1. Szybkość otrzymania wyników wyraźnie świadczy o zaletach tej metody. Może on być ona używana przez dostawcę systemu ochrony przeciwsłonecznej, ponieważ jedyne, co musi on wiedzieć, to tylko informacja, czy będą zastosowane standardowe szyby termoizolacyjne.

 

 

 

Podsumowanie

 

Opisany powyżej diagram z nowej metody Instytutu IFT Rosenheim ułatwia obliczenia oraz zapewnia szybki i prosty sposób projektowania ochrony przeciwsłonecznej w lecie. Jest szczególnie przydatny w przypadku małych firm z wielu branż przemysłu okiennego, ponieważ do jego użycia wymaganych jest jedynie kilka danych wejściowych. Schematy te zostaną udostępnione jako „Fachowe wytyczne” [5] przez ift Rosenheim.

 

 

 

 

Dipl.-Phys. Michael Rossa
ift Rosenheim 

 

 

 Całość artykułu w wydaniu drukowanym i elektronicznym 
Inne artykuły o podobnej tematyce patrz Serwisy Tematyczne 
Więcej informacji: Świat Szkła 07-08/2017
 

 

 

 

Czytaj także --

 

 

01 chik