Komforan, energetski efikasan život i rad sa inovativnom zaštitom od sunca i kontrolom dnevne svetlosti
1. Zaštita od sunca, zaštita od sjaja i više celovitosti zadataka sa kojim se treba suočiti
Fasada je važan deo energetski efikasnih zgrada. Uzajamni odnos i uticaj metoda za zaštitu od toplote, zasenjivanja i kontrolu dnevne svetlosti je kompleksan. Iz tog razloga, a u odnosu na svoje karakteristike koje se odnose na fiziku zgrade, staklo, prozore i fasadu, ne smeju se smatrati izolovanim građevinskim komponentama po svojoj funkciji, nego se mora uzeti u obzir njihov uticaj na druge sisteme poput zračenja, osvetljenja veštačkim svetlom, sistema za grejanje, klimatizaciju i ventilaciju. Danas fasade kod energetskih menadžera predstavljaju sastavni deo energetski efikasnih sistema sa kompleksnim funkcijama vremena kada su se projektanti bavili optimizacijom individualnih karakteristika i kada su stvarali sredinu sa radnim mestima bez sunčevog odsjaja, kada su stvarali sistem zasenjivanja koji funkcioniše kako treba i kada su se bavili kontrolom sunčeve svetlosti samo nakon što su se korisnici žalili, moraju biti prošlost. Cilj mora biti sveobuhvatno planiranje koje u celosti razmatra faktore koji utiču na vizuelni i toplotni komfor. Dostupni su alati za planiranje pomenutog.
Građevinski zahtevi za staklo, prozore i fasade su između ostalog sledeći:
- toplotna izolacija,
- zasenjivanje radi prijatnih temperatura u prostorijama,
- dovoljna osvetljenost prostorije prirodnom dnevnom svetlošću,
- nepostojanje odsjaja u prostorijama, naročito na radnim površinama (vizuelni komfor) i
- vidljivost ka spoljašnjosti.
Ovde su građevinski zahtevi delimično kontradiktorni. Tako kod konvencionalnog planiranja zasenjivanje se uvek kosi sa obezbeđivanjem dovoljne količine dnevne svetlosti.
* Otežavajuću okolnost predstavlja što fasada mora odgovoriti na dnevne i sezonske fluktuacije sunčevog zračenja i spoljne temperature pošto mora da osigura komfornu sredinu u prostorijama.
U većini slučajeva tome nisu dorasli statični, konzervativni sistemi, pošto oni imaju optimizovan jedan faktor na šteti drugog i ne mogu se prilagođavati promenljivim uslovima.
Na ovaj način uz pomoć roletni može se postići efikasna zaštita od sunca. Takva optimizacija, međutim rezultira zatamnjenim prostorijama koje se po potrebi moraju osvetljavati veštački. Naime, potrebno je pomenuti da ova strategija može biti veoma značajna za izvesne stambene prostore gde su korisnici odsutni tokom dana.
Korišćenje prostorije predstavlja odlučujući faktor. Međutim, kao po pravilu su neophodni koncepti koji omogućavaju neograničenu upotrebu prostorije.
* Drugi značajan faktor predstavljaju sami korisnici. Čak iako se pretpostavlja da se korisnici ponašaju na odgovarajući način, oni nisu u mogućnosti da odgovore na izmenjene uslove okruženja kada su odsutni.
Pasivni solarni sistemi su iz tog razloga poželjni tokom zimske prelazne sezone. Previše takvih dobitaka znači pregrejanu prostoriju. Kada su korisnici odsutni oni ne mogu uticati na takvu situaciju. Pošto broj samačkih i domaćinstava sa svim zaposlenim članovima raste, poželjno je razvijati sisteme za automatsku kontrolu koji funkcionišu i tokom odsustva korisnika, što vodi do daljeg razvijanja energetski efikasnih stambenih zgrada.
* Šta onda znači prijatno okruženje? Udobnost i prijatnost kao subjektivna ljudska osećanja kvantifikovati ne mogu se jednostavno. Naime, moguće je definisati opseg koji bi većina korisnika doživela kao prijatan.
Za opisivanje pomenutog pojma koristi se funkcionalna temperatura koja objedinjuje ne samo temperaturu vazduha, nego i zračenje toplote na površine u datoj prostoriji. Potrebno je uzeti u obzir i odsjaj usled prekomerne količine svetlosti.
Sunce je jedan od najintenzivnijih izvora svetlosti i sve što se u tom slučaju može učiniti je da se izbegne direktni vizuelni kontakt. Tada nije dovoljno smanjiti prenos. Šta više, mora se uzeti u obzir i odsjaj uzrokovan refleksijom koji se dešava pri radu ispred ekrana računara.
2. Šta raditi sa sunčevom toplotom i svetlošću?
Zadatak sistema za zasenjivanje je smanjenje sunčevog zračenja u prostoriji. Ostale funkcije poput smanjenja odsjaja i kontrolisanje osvetljenosti ambijenta mogu se uključiti kao dodatne funkcije po potrebi.
Ostakljenje sa zaštitom od sunca predstavlja klasičan odgovor na industrijska stakla na temu zasenjivanja.
Tokom poslednje dve decenije napravljene su i izabrane neutralne prevlake čiji je prolaz svetlosti dvostruko veći od ukupnog prolaza sunčeve energije. Iz tog razloga je moguće kombinovati visoku vrednost prolaza svetlosti sa niskom g vrednošću. Prevlaka koja se nalazi u prostoru između staklenih ploča nema varijabilne pomenute vrednosti. Na taj način se jednom izabrane radiometrijske vrednosti zadržavaju. Naročito niske g vrednosti imaju dodatnu manu jer se dnevna svetlost kao priorodni izvor ne može optimalno iskoristiti, naročito u delovima prostorije udaljenijim od prozora. Međutim, pozitivne faktore predstavljaju optimalna vidljivost i zaštita od sunca koju nije potrebno održavati, pošto se zaštita nalazi u prostoru između ploča stakla. Zaštita od odsjaja usled direktnog sunčevog zračenja nije obezbeđena i mora se posebno osigurati.
* Elektro–hromno staklo je varijabilno kao staklo koje pruža zaštitu od sunca. To je kompozitno osiguranje ostakljenja sa polimer filmom, sposobno da provede jone litijuma, sa prozirnom, provodljivom oksidnom prevlakom (TCO) primenjenom na unutrašnjoj i spoljašnjoj strani flot stakla.
Ona služi kao elektroda koja kontroliše elektro – hromno ostakljenje. Ovo se može koristiti za kontrolu ukupnog prolaza sunčeve energije a samim tim i koeficijenta prolaza dnevne svetlosti u širokom opsegu.
* Ostakljenje sa toplotnom zaštitom sa visokim g vrednostima i visokim nivoima prolaza svetlosti uvek zahtevaju dodatnu zaštitu od sunca i, u zavisnosti od korišćenja zaštite od odsjaja. Odsustvo takve opreme se sa sigurnošću može nazvati pogrešnim planiranjem.
Zasenjivanje može biti obezbeđeno sa spoljne strane koja je izložena vremenskim uslovima u prostoru između staklenih ploča ili sa unutrašnje strane. Sa fizičke tačke gledišta, najefikasnija je oprema za zase- njivanje postavljena sa spoljne strane.
Međutim, ovo pravilo više ne važi bez izvesnih ograničenja, pošto optimizovani vertikalni zastori sa posebnom geometrijom lamela imaju odgovarajući efekat zasenjiva- nja. Odlučujući faktor predstavlja zaštita od sunca obezbeđena u unutrašnjosti prostorije, koja može služiti i kao zaštita od odsjaja i kontrola osvetljenosti.
Posebna geometrija lamela zastora koju ima na primer Genius lamela iz Fraunhofer instituta je efikasnija. Sistemi za kontrolu osvetljenosti ne smeju stvarati dodatno osvetljenje. Postojeća svetlost se samo optimalno raspoređuje u unutrašnjost prostorije i tako se poboljoljšava vizuelni komfor. Nažalost, čak i danas se planira veštačko osvetljenje bez iskorišćenja potencijala dnevne svetlosti.
Problemi vezani za zaštitu od sunca, prostor bez odsjaja i kontrola osvetljenosti prostora dnevnom svetlošću mogu se u korist stanara rešiti u sprezi sa inovativnom kontrolom i veštačkim osvetljenjem. Na ovaj način se vrši dragocena ušteda energije. Osnova za planiranje ne sme biti „ili–ili” nego „kao i” situacija.
KRATAK PREGLED KORISNIH INFORMACIJA
Zasenjivanje, zaštita od odsjaja i kontrola osvetljenosti prostora dnevnom svetlošću
1. Potrebna je efikasna zaštita koju obezbeđuju prozori i fasade. U ovom slučaju spoljno zasenjivanje ili zaštita od sunca koji su uključeni direktno u jednici izolacionog stakla imaju maksimalnu efikasnost. Više ne treba planirati prozore i fasade bez zase- njivanja.
2. Faktor redukcije Fc obezbeđuje informacije o efikasnosti zasenjivanja. Što je niža Fc vrednost, bolja je efikasnost zase- njivanja. Potrebno je uzeti u obzir da Fc vrednost važi samo za izvesne kombinacije izolacionog stakla i zasenjivanja.
3. Ako se zasenjivanje planira kao unutrašnja zaštita od sunčeve svetlosti i kao zaštita od odsjaja, mora se odabrati tip zasenjivanja koji vrši refleksiju ka spoljašnjosti, pošto zahvaljujući visokoj toplotnoj otpornosti, apsorbovano sunčevo zračenje ostaje u prostoriji. Pravilo koje se najčešće primenjuje je: reflektovanje je bolje od apsorpcije.
4. Pored planiranja zasenjivanja i zaštite od odsjaja neophodno je razmotriti adekvatnu vidljivost ka spoljašnjosti.
5. Roletne (Fc = 0,3) zadovoljavaju zahteve zasenjivanja leti. Ovaj oblik zasenjivanja odgovara samo za prostorije koje se ne koriste danju, pošto roletne nisu prozirne.
6. Automatska kontrola zasenjivanja tokom odsustva korisnika omogućava bolji toplotni komfor.
7. Sistemi za kontrolu osvetljenosti dnevnom svetlošću koji obavljaju i zadatke zasenjivanja i zaštite od odsjaja predstavljaju idealni doprinos poboljšavanja energetske efikasnosti zgrada. Sistemi kontrole osvetljenosti dnevnom svetlošću ne stvaraju dodatno osvetljenje a osiguravaju bolju raspoređenost dnevne svetlosti, kako na prozoru, tako i u delovima prostorije udaljenim od njega, obezbeđujući bolji vizuelni kontakt.
Autori teksta: Prof. dr D. Škobalj i Ž. Đokić, dipl. inž.
