Ζέστη από τα τζάμια: πώς η σκίαση μειώνει το φορτίο ψύξης

Όποιος έχει καθίσει δίπλα σε μεγάλο τζάμι ένα μεσημέρι του Ιουλίου ξέρει ότι η ζέστη δεν έρχεται μόνο από τον αέρα. Ένα σημαντικό μέρος της θερμότητας που ζεσταίνει τους χώρους μπαίνει απευθείας από τα παράθυρα, με τη μορφή ηλιακής ακτινοβολίας. Για να καταλάβουμε πώς λειτουργεί η σκίαση και γιατί επηρεάζει τόσο το κλιματιστικό, χρειάζεται να γνωρίζουμε μερικούς βασικούς δείκτες που χρησιμοποιούν οι μηχανικοί.

Τι είναι τα ηλιακά κέρδη από τα τζάμια

Όταν ο ήλιος πέφτει σε ένα παράθυρο, ένα μέρος της ενέργειας περνά κατευθείαν μέσα, ένα μέρος ανακλάται και ένα μέρος απορροφάται από το γυαλί. Από αυτό που απορροφάται, ένα κομμάτι επανεκπέμπεται προς το εσωτερικό. Το άθροισμα της ενέργειας που καταλήγει μέσα στον χώρο ως θερμότητα ονομάζεται ηλιακό κέρδος.

Σύμφωνα με το ASHRAE 90.1-2010, όπως το παραθέτει το FacilitiesNet, η ενεργειακή απόδοση των παραθύρων ορίζεται κυρίως από δύο ιδιότητες: τον συντελεστή ηλιακού θερμικού κέρδους (SHGC) και τη θερμική διαπερατότητα (U-factor). Ο πρώτος αφορά τη θερμότητα του ήλιου, ο δεύτερος τη μεταφορά θερμότητας λόγω διαφοράς θερμοκρασίας μέσα και έξω.

Ο δείκτης g-value ή SHGC

Ο SHGC, που στην Ευρώπη συναντάται συχνά ως g-value, ορίζεται ως ο λόγος του ηλιακού κέρδους που εισέρχεται στον χώρο μέσα από το υαλοστάσιο προς την ηλιακή ακτινοβολία που προσπίπτει σε αυτό. Με απλά λόγια, δείχνει τι ποσοστό της ηλιακής θερμότητας που χτυπά το τζάμι καταλήγει μέσα στο κτίριο. Όσο μικρότερη η τιμή, τόσο λιγότερη ζέστη περνά.

Το Consulting-Specifying Engineer εξηγεί ότι ο συντελεστής αποτελείται από δύο όρους: την άμεσα διαδιδόμενη ηλιακή ακτινοβολία και το κλάσμα της ενέργειας που απορροφάται και επανεκπέμπεται προς τα μέσα. Εξαιτίας αυτού του δεύτερου όρου, ακόμη και αδιαφανή υαλοστάσια έχουν μη μηδενικό SHGC. Η Glew Engineering σημειώνει ότι ο SHGC περιγράφει την ικανότητα ενός παραθύρου να αντιστέκεται στο θερμικό κέρδος από την ακτινοβολία, κάτι που είναι πρόκληση, αφού ο σκοπός ενός παραθύρου είναι ακριβώς να αφήνει το φως να περνά.

Συντελεστής σκίασης: ο παλαιότερος δείκτης

Σε τεχνικά φυλλάδια μπορεί ακόμη να δείτε τον συντελεστή σκίασης (Shading Coefficient, SC). Σύμφωνα με το Consulting-Specifying Engineer, ο SC είναι παλαιότερος δείκτης που συγκρίνει την ηλιακή ενέργεια που περνά από ένα υαλοστάσιο με ένα διάφανο απλό τζάμι πάχους 1/8 της ίντσας, το οποίο παίρνει τιμή 1,0. Οι δύο δείκτες δεν είναι εναλλάξιμοι. Κατά προσέγγιση, με βάση το ASHRAE Handbook of Fundamentals, ισχύει SC ≈ SHGC/0,87. Όταν λοιπόν συγκρίνετε προϊόντα, βεβαιωθείτε ότι συγκρίνετε τον ίδιο δείκτη.

Πώς ο SHGC επηρεάζει το φορτίο ψύξης

Κάθε μονάδα ηλιακής θερμότητας που μπαίνει από τα τζάμια πρέπει να αφαιρεθεί από το σύστημα ψύξης. Το Consulting-Specifying Engineer τονίζει ότι αυτός ο μικρός αριθμός καθορίζει τους υπολογισμούς φορτίων, την επιλογή συστημάτων και ακόμη τις διαστάσεις των αεραγωγών σε ένα κτίριο. Επηρεάζει επίσης το κόστος των όψεων, την εμφάνιση του κτιρίου, αλλά και την οπτική και θερμική άνεση των ενοίκων.

Το FacilitiesNet αναφέρει ότι στο παρελθόν η μέγιστη μείωση του SHGC δεν θεωρούνταν ιδανική για ψυχρά κλίματα, επειδή η ηλιακή ενέργεια βοηθά στη θέρμανση τον χειμώνα. Σε θερμά καλοκαίρια, όπως τα ελληνικά, η μείωση των ηλιακών κερδών αποκτά μεγαλύτερη σημασία για την ψύξη.

Ποιοι παράγοντες αλλάζουν τον SHGC

Ο SHGC δεν εξαρτάται μόνο από ένα στοιχείο. Σύμφωνα με το Consulting-Specifying Engineer, τον τελικό συντελεστή επηρεάζουν:

• οι επιστρώσεις υψηλής απόδοσης στο γυαλί, που είναι ο πιο συνηθισμένος τρόπος ρύθμισης του SHGC
• ο αριθμός των υαλοπινάκων και των διάκενων αέρα
• η σύσταση και το πάχος του γυαλιού
• οι ενδιάμεσες μεμβράνες στα πολυστρωματικά τζάμια
• το μέγεθος του παραθύρου και η αναλογία γυαλιού προς κούφωμα

Σε υπάρχοντα κτίρια, όπου η αλλαγή κουφωμάτων δεν είναι πάντα εφικτή, οι λύσεις σκίασης πάνω στο υπάρχον γυαλί είναι μια πρακτική επιλογή. Εταιρείες όπως η SunScreen προσφέρουν μεμβράνες τζαμιών Solar Screen για κάθε γυάλινη επιφάνεια, καθώς και ρολοκουρτίνες, που κατά την εταιρεία δίνουν παρόμοιες λύσεις με πλεονέκτημα την ευελιξία.

Ισορροπία ανάμεσα σε ζέστη και φως

Ο SHGC συνδέεται στενά με την ορατή διαπερατότητα (VT), δηλαδή το ποσοστό του ορατού φωτός που περνά από το τζάμι, όπως εξηγεί η Glew Engineering. Ένα τζάμι που κόβει πολύ θερμότητα αλλά και πολύ φως μπορεί να αυξήσει την ανάγκη για τεχνητό φωτισμό. Γι’ αυτό, πριν επιλέξετε μια λύσης sun screen για τα παράθυρά σας, κοιτάξτε και τους δύο δείκτες μαζί, ανάλογα με τον προσανατολισμό και τη χρήση του χώρου.

Πρακτικά βήματα για το καλοκαίρι

• Εντοπίστε τα τζάμια με τη μεγαλύτερη ηλιακή έκθεση, συνήθως δυτικά και νότια.
• Ζητήστε τις τιμές SHGC ή g-value και VT κάθε προϊόντος.
• Μη συγχέετε τον SHGC με τον συντελεστή σκίασης.
• Σκεφτείτε αν σας εξυπηρετεί σταθερή λύση ή κάτι που ανοιγοκλείνει.

Η ζέστη από τα τζάμια μετριέται και ελέγχεται. Με κατανόηση του SHGC και των σχετικών δεικτών, η επιλογή σκίασης γίνεται τεκμηριωμένη απόφαση για πιο δροσερούς και αποδοτικούς χώρους.

Πηγές

• Consulting-Specifying Engineer, How solar heat gain affects building design – Consulting – Specifying Engineer. https://www.csemag.com/how-solar-heat-gain-affects-building-design/
• FacilitiesNet, Addressing Solar Heat Gain, U-Factor in Window Design – Facilities Management Insights. https://www.facilitiesnet.com/windowsexteriorwalls/article/Addressing-Solar-Heat-Gain-U-Factor-in-Window-Design–16320
• Glew Engineering, Window Energy Efficiency: Solar Heat Gain and Visible Transmittance – Glew Engineering. https://www.glewengineering.com/window-energy-efficiency-solar-heat-gain-and-visible-transmittance/

Σχετικοί οδηγοί

Πώς δουλεύει μια πέργκολα με περιστρεφόμενες περσίδεςΗ πέργκολα με σταθερή οροφή κάνει μία δουλειά: δίνει σκιά. Η πέργκολα με περιστρεφόμενες περσίδες αλουμινίου...Κλαδί ελιάς στη νυφική ανθοδέσμη: συμβολισμός και παράδοσηΛίγα φυτά είναι τόσο δεμένα με την ελληνική ιστορία όσο η ελιά. Από τους μύθους της...Έπιπλα μπάνιου και υγρασία: υλικά, καθρέπτες και φροντίδαΤο μπάνιο είναι ο χώρος του σπιτιού με τις πιο απότομες αλλαγές υγρασίας μέσα στη μέρα....