Przewiń do artykułu
Okna energooszczędne

Artykuły są sortowane alfabetycznie według porządku A-Z. Jeżeli nie możesz odszukać interesującej Cię treści w spisie treści skorzystaj z wyszukiwarki treści.

Zamknij spis treści

Współczynnik przepuszczalności energii g w praktyce

Zaglądając na budowlane fora internetowe można natknąć się na pytania dotyczące wyboru miejsca montażu żaluzji okiennych. Lepiej zainstalować je na zewnątrz, „przed oknem”, czy może wewnątrz mieszkania, „za oknem”? Jeżeli żaluzja albo roleta ma być ochroną przed wzrokiem sąsiada, to wszystko jedno przed, czy za. Jeśli jednocześnie ma chronić pomieszczenie przed nadmiernym przegrzewaniem w okresie letnim, wtedy o niebo lepszy skutek osiągniemy montując ją na zewnątrz, przed oknem.   

Instynkt

wygrzewający się kot
Wygrzewający się kot

Widzieliście kiedyś kota wygrzewającego się w zimowym słońcu na parapecie okna? Jego zachowanie wskazuje, że instynktownie potrafi wykorzystać pewne właściwości okien lepiej niż jego pani lub pan. Wasz pupil korzysta w praktyce ze współczynnika przepuszczalności energii g, który odpowiada na pytanie ile energii cieplnej dostarczanej przez słońce przeniknie przez okno do wnętrza pomieszczenia. Im wyższa wartość współczynnika przepuszczalności energii g tym cieplej zimą kotu na parapecie, a jego właścicielowi w mieszkaniu. Niestety latem działa to tak samo. Słońce oświetla budynek częściej i intensywniej, powietrze na zewnątrz aż faluje od upału, a wewnątrz domu lub mieszkania robi się nieznośnie gorąco, pomieszczenia są wręcz przegrzane! Wtedy… kota na parapecie okna nie uświadczycie. Mądre zwierzę, a my? A my w taki czas chwytamy się różnych sposobów, by osłabić oddziaływanie słońca, zasłaniając okna firaną, zasłoną, a coraz częściej żaluzją lub roletą. Czy to pomaga?

Przybliżone wartości współczynnika przepuszczalności energii gn

Jedną z podstawowych informacji niezbędną dla skutecznej walki z przegrzewaniem pomieszczeń w okresie letnim jest znajomość wartości całkowitego współczynnika przepuszczalności energii g dla szyb znajdujących się w naszych oknach. Informację tę łatwo uzyskać od każdego sprzedawcy jeszcze przed zakupem okien, ponieważ producenci szyb deklarują wartość współczynnika g dla każdego typu szyby zespolonej. Sprzedawca oferując do sprzedaży okno z określoną konstrukcją szyby zespolonej powinien, a właściwie musi znać jej podstawowe właściwości, w tym wartość współczynnika przepuszczalności energii g. Informacja taka powinna również znaleźć się na etykiecie towarzyszącej oznakowaniu CE na szybie zespolonej. Odczytując etykietę łatwo potwierdzić, czy otrzymaliście produkt o pożądanej przez was przepuszczalności energii. Co jednak począć kiedy z jakichś przyczyn nie poznaliście wcześniej wartości współczynnika przepuszczalności energii g szyb w waszych oknach i nie znacie go nadal w chwili podejmowania decyzji o wyborze i miejscu instalacji urządzenia przeciwsłonecznego? W takim przypadku najrozsądniej będzie odwołać się do treści rozporządzenia w sprawie warunków technicznych jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie, w którym podawane są uśrednione, przybliżone wartości współczynnika przepuszczalności energii gn dla różnych typów przeszkleń.

Typ oszklenia okna Współczynnik całkowitej przepuszczalności energii promieniowania słonecznego gn
Pojedynczo szklone 0,85
Podwójnie szklone 0,75
Podwójnie szklone z powłoką selektywną 0,67
Potrójnie szklone 0,7
Potrójnie szklone z powłoką selektywną 0,5
Okna podwójne 0,75

Współczynnik redukcji promieniowania słonecznego fc

Wiadomo, że im wyższa deklarowana wartość współczynnika przepuszczalności energii g szyby zespolonej, tym więcej energii cieplnej ze słońca przenika do wnętrza pomieszczenia niezależnie od pory roku. Chcąc osłabić negatywne skutki cieplnego oddziaływania słońca w okresie letnim warto wybierać urządzenia przeciwsłoneczne charakteryzujące się odpowiednim współczynnikiem redukcji promieniowania fc. Producenci urządzeń przeciwsłonecznych badają i określają wartość współczynnika zacienienia dla poszczególnych typów i odmian urządzeń, a zatem każdy z nabywców zawczasu może uzyskać informacje niezbędne dla podjęcia w miarę skutecznej walki z przegrzewaniem pomieszczeń. Jeżeli nie znamy wartości współczynnika zacienienia (redukcji promieniowania) dla danego typu przesłony po raz kolejny możemy odwołać się do przepisów rozporządzenia w sprawie warunków technicznych jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie, w którym podawane są uśrednione, przybliżone wartości współczynnika redukcji promieniowania fc dla różnych typów osłon.

Typ zasłon Właściwości optyczne Współczynnik redukcji
promieniowania fc
Współczynnik
absorbcji
Współczynnik
przepuszczalności
Osłona
wewnętrzna
Osłona
zewnętrzna
Białe żaluzje o lamelach nastawnych 0,1 0,05 0,25 0,10
0,1 0,30 0,15
0,3 0,45 0,35
Zasłony białe 0,1 0,5 0,65 0,55
0,7 0,80 0,75
0,9 0,95 0,95
Zasłony kolorowe 0,3 0,1 0,42 0,17
0,3 0,57 0,37
0,5 0,77 0,57
Zasłony z powłoką aluminiową 0,2 0,05 0,20 0,08

Żaluzja za oknem, czy przed oknem

Na podstawie informacji z obu powyższych tabel każdy z czytelników może już sam ustalić, czy lepiej jest instalować urządzenia przeciwsłoneczne na elewacji przed oknem, czy w pomieszczeniu za oknem. Wystarczy odwołać się do następującego wzoru pochodzącego również z rozporządzenia w sprawie warunków technicznych jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie:

g = fC * gn

gdzie:

g – współczynnik całkowitej przepuszczalności energii promieniowania słonecznego okien,

gn – współczynnik całkowitej przepuszczalności energii promieniowania słonecznego oszklenia,

fC − współczynnik redukcji promieniowania ze względu na zastosowane urządzeni a przeciwsłoneczne.

Spróbujmy dla przykładu ustalić na ile możemy zredukować wartość współczynnika g, czyli oddziaływanie słońca na temperaturę pomieszczenia dla okien wyposażonych w standardowe jednokomorowe pakiety szkła zespolonego, jeżeli „za” lub „przed” oknem zastosujemy białą żaluzję z lamelami nastawnymi o różnej przepuszczalności.

Obliczenia wartości współczynnika całkowitej przepuszczalności energii okna g podwójnie szklonego,
wyposażonego w białą żaluzję o lamelach nastawnych
Miejsce instalacji osłony Współczynnik redukcji promieniowania (fc ) Współczynnik całkowitej przepuszczalności energii szyby jednokomorowej (okno podwójnie szklone)(gn) Współczynnik przepuszczalności energii okna (g)
  fC * gn = g
Osłona wewnętrzna
„za oknem”
0,25 0,75 0,19
0,30 0,75 0,23
0,45 0,75 0,34
Osłona zewnętrzna
„przed oknem”
0,10 0,75 0,08
0,15 0,75 0,11
0,35 0,75 0,26

Z tego przykładowego wyliczenia płynie konkretny wniosek: Żaluzja, czy jakakolwiek inna podobna przesłona zamontowana przed oknem, na elewacji budynku jest wielokrotnie skuteczniejszym środkiem redukcji promieniowania, a co za tym idzie ograniczenia przegrzewania pomieszczeń w okresie letnim, niż taka sama przesłona zamontowana wewnątrz pomieszczenia, za oknem.

Wpływ urządzeń przeciwsłonecznych na temperaturę w pomieszczeniach

Wpływ urządzeń przeciwsłonecznych na poziom temperatury w pomieszczeniach jest zjawiskiem rozpoznanym, ale stosunkowo słabo opisanym. Trudno znaleźć rzeczową i udokumentowaną analizę, a w szczególności analizę z odniesieniem do polskich warunków klimatycznych. Nie mniej pewne badania i symulacje wpływu urządzeń przeciwsłonecznych na poziom temperatury w pomieszczeniach były prowadzone i zostały opisane.

W numerze 1/2009 miesięcznika „Izolacje” Jerzy Żurawski w artykule pod tytułem „Wymagania dotyczące przegród przeszklonych oraz osłony przeciwsłoneczne w budynkach” przedstawia między innymi wyniki badań temperatur w pomieszczeniach z dwojakim typem osłon. Od strony zewnętrznej były to urządzenia przeciwsłoneczne nazwane przez autora „refleksolami”, czyli pewien typ przeziernej rolety materiałowej, przepuszczającej do wnętrza pomieszczeń światło także w pozycji opuszczonej, a przy okazji tłumiącej efekt olśnienia światłem słonecznym. Od strony wewnętrznej były to tradycyjne osłony materiałowe zamontowane na konstrukcji okna. Badanie przeprowadzono jednocześnie w trzech pomieszczeniach o podobnej powierzchni i położeniu południowo-zachodnim. W pierwszym pomieszczeniu okno było niczym nie osłonięte, w drugim było osłonięte „refleksolą”, w trzecim osłoną materiałową. Badano poziom temperatury w pomieszczeniach, temperaturę na powierzchni materiałów osłony lub szyby oraz oceniano efektywność tłumienia efektu olśnienia światłem słonecznym. Wyniki badań poszczególnych właściwości osłon prezentuje poniższa tabela.

Badana właściwość Pomieszczenie ze stolarką bez osłon Pomieszczenie ze stolarką z zewnętrznymi osłonami – refleksolami Pomieszczenie ze stolarką z wewnętrznymi osłonami z materiału
Temperaturaw pomieszczeniu w dni słoneczne [°C] 28,9 24,3 28,8
Temperatura szyby lub materiału [°C] 35,1 26,16 37,2
Powstawanie refleksów świetlnych Słońce utrudniało pracę Oddziaływanie słońca stłumione, brak refleksów świetlnych Oddziaływanie słońca stłumione, brak refleksów świetlnych

Jak pokazują badania, urządzenie przeciwsłoneczne montowane przed oknem wyraźnie wpływa na obniżenie poziomu temperatury w pomieszczeniu w okresie letnim. Montowanie osłon przeciwsłonecznych na oknach po stronie wewnętrznej nie prowadzi do żadnego znaczącego obniżenia temperatury, więc trudno je uznać za skuteczne w walce z przegrzewaniem pomieszczeń. Trochę szkoda, że autor artykułu pominął szereg istotnych informacji o temperaturze zewnętrznej w czasie badania, powierzchni przegrody, stosunku powierzchni przeszklonej do powierzchni całkowitej przegrody, a także wartości współczynników przepuszczalności energii, co komplikuje, a właściwie uniemożliwia powiązanie określonych wartości współczynników przepuszczalności energii g i gn badanych okien z temperaturą w pomieszczeniach, nie mniej opisane przez niego badania całkowicie potwierdzają wniosek z naszych wcześniejszych obliczeń.

Nieco inne badanie opisuje w numerze 3/2013 miesięcznika Inżynier Budownictwa Katarzyna Zielonko-Jung. W artykule „Relacja przeszkleń do powierzchni pełnych w budynkach o obniżonym zapotrzebowaniu na energię” nawiązuje do symulacyjnych badań wpływu wielkości przeszklenia elewacji na zapotrzebowanie budynku na energię grzewczą przeprowadzonych dla obiektu biurowego w Würzburgu (Niemcy), opisanych przez Gerharda Hausladena, Michaela de Saldanha i Petre Liedl w książce „Climate Skin, Building-skin Concepts that Can Do More with Less Energy”.

Przedmiotem badań było pomieszczenie o powierzchni 22,5 m² i powierzchni ściany zewnętrznej 13,5 m², o średnim obciążeniu termicznym, przeznaczone dla dwóch osób pracujących przy stanowiskach komputerowych. Przyjęto dwa warianty szklenia: dwuszybowego (U = 1,1 W/m²K) i trójszybowego (U = 0,7 W/m²K) oraz dwie orientacje: północną i południową.

Opisane wyżej pomieszczenie poddano symulacjom temperaturowym dla dni letnich (temp. powietrza 28–30°C) przy wariantach przeszklenia 30, 50, 70 i 90%. Przy braku osłon przeciwsłonecznych w temperaturze powietrza zewnętrznego równej 30°C temperatura w pomieszczeniu przekroczyła 26°C dla wszystkich wariantów przeszklenia. Przy szkleniu 90% temperatura na zewnętrz i w środku była zbliżona. Badanie pokazało również, że podczas następujących po sobie kilku bardzo gorących dni ciepło kumuluje się wewnątrz budynku, a pomieszczenie o dużym przeszkleniu może osiągnąć wyższą temperaturę niż otoczenie. To ważna wskazówka dla wszystkich inwestorów poszukujących rozwiązań konstrukcji budynków, także tych jednorodzinnych, o dużym udziale powierzchni przeszklonych.

Temperatura w badanym pomieszczeniu była średnio o 3°C wyższa dla powierzchni przeszklenia 90% niż dla przeszklenia 30%. Każde zwiększenie przeszklenia o 20% względem tej mniejszej wartości powodowało wzrost temperatury o ok. 1°C.  Przy zastosowaniu zewnętrznego systemu zacieniającego (działającego przy obciążeniu energetycznym fasady 180 W/m²), dla szklenia 90% temperaturę zredukowano aż o ok. 4°C, a dla szklenia 30% o 1,5°C.

Wnioski płynące z opisanych przez autorkę badań pomieszczenia biurowego w Würzburgu są kolejnym dowodem na większą skuteczność urządzeń przeciwsłonecznych stosowanych na elewacjach budynków niż we wnętrzu pomieszczeń, co potwierdza prawidłowość naszych wcześniejszych obliczeń dla wartości współczynnika przepuszczalności energii g okna.

Na zakończenie ciekawostka, ale i kolejna wskazówka dla wszystkich budujących. Autorka artykułu podaje za badaczami z Würzburga, że aby temperatura w opisanym pomieszczeniu przekraczała wartość 28°C nie więcej niż przez 100 godzin w roku, elewacja południowa może być przeszklona maksymalnie w około 85%, wschodnia w 55%, a zachodnia w 48%.

g komfort inwestora

Większość budynków mieszkalnych w Polsce nie jest wyposażona w urządzenia klimatyzacyjne, więc każda możliwość poprawy komfortu pomieszczeń w okresie letnim ma niebagatelne znaczenie. Inwestorzy mają wybór pomiędzy oszkleniem o niskiej wartości współczynnika przepuszczalności energii g albo osłoną przeciwsłoneczną. Jeśli wybierzecie osłonę pamiętajcie, że zdecydowanie lepiej zainstalować ją po zewnętrznej stronie okna, co pokazują obliczenia i niezależne badania. A nade wszystko miejcie na uwadze, że przy rynku nasyconym przeróżnymi wyrobami budowlanymi podstawowa wiedza o ich właściwościach oraz umiejętność wykorzystania tychże właściwości dla własnego komfortu umożliwia odsianie materiałowego ziarna od plew. Dotyczy to także naszych ulubionych okien z PVC, o których od dawna piszemy, że jedno drugiemu nie równe nawet, jeśli zrobione z podobnych komponentów. Dlatego warto popytać sprzedawców o wartość współczynnika przepuszczalności energii oszklenia i okna g, żeby wasze okno podczas użytkowania nie okazało się g warte. No chyba, że macie koci instynkt albo nieograniczoną zdolność kredytową. Tego drugiego serdecznie wam życzymy.

OKNOTEST.PL

Więcej produktów Przejdź do kategorii „Artykuły i wiadomości branżowe” Przejdź do kategorii „Okna energooszczędne”