Mnoho odborníkov v súvislosti s oknami, tienením a energiou poukazuje na to, že znižovanie nákladov a rešpektovanie architektonických trendov, špeciálne využívanie rozmerných presklených plôch, ide proti sebe. Oknami v zime uniká teplo a v lete naopak.
Problém je ale na inom mieste a to v centre oficiálnej teórie o tepelnej ochrane budov, ktorá pracuje len s teplotami vzduchu a súčiniteľmi prestupu tepla U, ale nie s intenzívnym slnečným žiarením a inými sálavými zdrojmi tepla. Pri nich sa pozastavíme.
Vzduch
Ak je vo vnútri teplota 20 °C a vonku 0 °C, potom oknom so súčiniteľom Uw = 1 W/(m2K) uniká tok energie o hustote I = 1 × (20 – 0) = 20 W/m2. Ak poznáme z meteorologického merania hodinový priebeh vonkajších teplôt vzduchu v minulom roku, môžeme z neho odhadnúť celú tohtoročnú energetickú bilanciu okna. To je oficiálna metóda odhadu a plánovania tepelnej náročnosti budov. Vieme, že jednotlivé hodiny a dni sa v medziročnom porovnaní síce môžu aj dosť líšiť, ale rovnaké mesiace sa medziročne takmer zhodujú a celoročné ukazovatele sú trvalé.
Chladné pôsobenie oblohy
Z normy a jej nastavenia prestupového odporu tepla 0,04 m2K/W plynie dôležitý záver: Pre uvedené okno so súčiniteľom Uw = 1 a za uvedených teplôt bude teplota vonkajšieho povrchu okna o 0,8 °C vyššia, ako je vonkajšia teplota vzduchu 0 °C.
Skutočnosť je však úplne iná. V noci a nad ránom klesá teplota vonkajších povrchov, vrátane okien, oveľa nižšie – aj o 10 °C pod teplotu vzduchu (pozn.: povrch chladnejší ako okolitý vzduch má za následok vznik rosy prípadne námrazy). To jednak dokazuje existenciu chladnej oblohy, zároveň vzrastie tepelná strata okna o 45 % oproti norme. Po západe slnka jednoducho okno prepúšťa o desiatky percent viac tepla, ako uvádza oficiálny „teplovzdušný” výpočet.
Slnečné žiarenie
Keď na okno žiari slnko, asi tretinu žiarenia okno odrazí, polovicu prepustí dovnútra a zostávajúcu šestinu pohltí (čím sa ohreje vonkajší povrch okna). Vzhľadom k pôsobeniu chladnej oblohy je toto ohrievanie ale mierne; ani v najteplejšom dni roku 2016, ktorým bol veľmi slnečný 20. jún, by neprekročila teplota vonkajšieho povrchu okna teplotu vonkajšieho vzduchu. Po západe slnka vonkajší povrch okna klesol až o 15 °C pod teplotu vzduchu! To vypovedá o tom, že aj v čase, kedy okná vpúšťajú do domu horúce slnečné žiarenie, pôsobia svojim chladným povrchom na interiér chladivo.
Ešte o chladivej oblohe
Keby bola Zem bez atmosféry, teplota oblohy by sa rovnala teplote vesmíru –270 °C. Pocit chladu v blízkosti chladných povrchov neznamená, že povrch „vyžaruje chlad”. Znamená to, že studené teleso k nám vyžaruje menej energie, než vyžaruje naše telo. Tým strácame teplo (energiu) a cítime chlad.
Napríklad vesmír o teplote –270 °C „žiari” len s intenzitou 0,0000046 W/m2, zimná jasná obloha o teplote –60 °C s intenzitou 117 W/m2 a letná obloha o teplote –20 °C s intenzitou 233 W/m2. A človek (pri telesnej teplote 37 °C) s intenzitou asi 480 W/m2.
Ukázali sme si, že chladivá obloha znižuje vonkajšiu povrchovú teplotu neoslneného okna významne pod teplotu vonkajšieho povrchu. Zariadi aj to, že oslnené steny a strechy domov sa len výnimočne rozpália k 70 °C, aj napriek tomu je potenciál slnečného žiarenia nad 90 °C.
Tieniaca technika, energia a architektúra
Tieniace predmety niekto považuje len za dizajnový prvok, ktorý chráni pred pohľadmi zvonku. V skutočnosti má tieniaca technika tiež významný vplyv na celú zimnú a letnú energetiku domu tým, že riadi mohutné sálavé a svetelné toky tepla.
Tieniaca technika odtieni nielen slnečné žiarenie, ale aj tepelné žiarenie, čo znamená aj chladivé pôsobenie oblohy. To je dôležité v zime a v noci pri jasnej oblohe o teplote až–60 °C.
Správne navrhnutá tieniaca technika účelne pracuje aj s reflexiou tepelného žiarenia, vrátane slnečného. Reflexný povrch tienenia účinkuje tak, že odráža dopadajúce žiarenie a tým pádom sa ním tienený objekt ohrieva oveľa pomalšie. Reflexný povrch zároveň nežiari teplo, takže nim tienený objekt tiež oveľa pomalšie chladne.
To dáva veľký priestor či už výrobcom tieniacej techniky, tak aj architektom, činným v oblasti slnečnej a energetickej architektúry. Táto slnečná, všeobecnejšie žiarivá architektúra neponúka len nízku spotrebu energie a typový spôsob stavania. Ponúka veľmi pôsobivú, atraktívnu, funkčnú a často jedinečnú architektúru s účelne riešeným vzťahom k okoliu a svetovým stranám.
Tieniaca technika Minirol
Minirol je v ČR známa značka externej tieniacej techniky, zameraná na predokenné rolety a screenové clony. Tie všeobecne slúžia k regulácii svetla, teploty a hluku medzi interiérom a vonkajším prostredím; sťahovacie vonkajšie rolety navyše chránia okná pred vplyvmi počasia a pred opotrebením.
V noci a to hlavne v zime roleta či screenová clona podstatne zvyšuje teplotu vnútorného povrchu okenného zasklenia, čo brzdí chladnutiu interiéru a asi o 30 % sa znížia straty tepla oknom.
V lete a hlavne za slnečných dní roleta či screenová clona naopak chráni proti prehriatiu interiéru. Na noc je vhodné ju ale vytiahnuť a nechať pôsobiť chlad z oblohy. Tá chladí aj vtedy, ak je teplota vonkajšieho vzduchu na tropických hodnotách; potom však necháme okno zatvorené. Pri jasnej nočnej oblohe klesne teplota vnútorného povrchu (aj uzatvoreného) okna pod teplotu vonkajšieho vzduchu a my zatvoreným oknom chladíme. Najlepšie to funguje u strešného okna, ktoré „vidí” len oblohu a nie ohriate plochy okenných budov.
Predokenné zaomietacie rolety a screeny FASADE Minirol
Jedná sa o novinku v ponuke tejto značky, ktorá zabezpečuje architektonicky čistý a ničím nerušený vzhľad fasády. Na rozdiel od iných typov nie sú tieto predokenné rolety a screeny umiestnené vo viditeľnom a teda rušivom krycom boxe. Namiesto toho sa navíjajú do zaomietacieho hliníkového boxu, ktorý je skrytý pod fasádou a dokonale tak s ňou splýva.
Ako je riešené napojenie zaomietacieho boxu na fasádu? Krycí box je odizolovaný a umiestnený nad okenným otvorom v dostatočne hlbokom zatepľovacom systéme, ktorý box plne prekrýva. Rozmer boxu sa pohybuje v rozmedzí od 137 mm až 205 mm. Napojenie boxu na fasádu potom umožňuje tzv. „nos”. Jedná sa o profil z extrudovaného hliníku s predsunutou lištou na spodnej hrane boxu a polystyrénovou doskou po celej výške boxu, ktorý slúži k naneseniu tepelnej izolácie a zatiahnutiu omietky. Predokenné tienenia FASADE Minirol sú vhodné na montáž pred dokončením omietok u novostavieb, ale tiež pri rozsiahlejších rekonštrukciách alebo pri zatepľovaní domu. Z hľadiska stavebnej pripravenosti je potrebné mať osadenú výplň otvoru, začistené ostenie a iné nadväzujúce konštrukcie a dotiahnuté elektroinštalácie pre prípad montáže rolety s motorickým riadením. Nosným prvkom celého systému sú vodiace lišty, vďaka ktorým nie je potrebné vo väčšine prípadov krycí box zakotviť. Výnimkou sú boxy s rozmermi nad 180 mm, kde je vhodné zvážiť využitie kotvenia pomocou „L” profilu.
Screenové clony
Screenové clony Minirol boli už v tomto časopise popísané, avšak v iných súvislostiach. Pri správnom riešení screenových clôn a architektúry budovy, vrátane jej umiestnenia a orientácie v priestore, sa v lete zaobídeme bez klimatizácie aj bez prehrievania. Screenová tkanina je priehľadná, ale odtieni až 95 % slnečnej energie. Ak použijeme screenovú tkaninu s nízkou emisiou, zostane aj pod náporom slnka chladná a a nebude ohrievať ani interiér, ani uzatvorené okno. Preto sa uvádza, že v horúcich letných dňoch udržujú sreeny vnútornú teplotu o 3–7 °C nižšiu, než má vonkajší vzduch
Zdôraznime, že screen cloní hlavne viditeľnú časť slnečného spektra, ktorá by z veľkej časti prešla oknom dovnútra a tu priestor vykurovala. Okenné zasklenie samotné (bez screenu) sa na slnku veľmi neohrieva a teplota jeho vonkajšieho povrchu je v dôsledku chladného pôsobenia oblohy väčšinou niekoľko °C pod teplotou vonkajšieho vzduchu. Okno tak aj počas dňa chladí a screen „len” umožňuje vetrať a zároveň bráni vstupu energeticky &bdqui;nabitého” viditeľného svetla, ktoré okno (bez väčšieho ohriatia) prepúšťa.
V noci, keď nesvieti slnko, sa pod chladnou oblohou vonkajší povrch okna ochladí ešte viac, aj pod 15 °C pri tropických teplotách vzduchu. Uzatvorené nočné okná tak dobre chladia a to väčšinou lepšie, ako keď ich otvoríme a vpustíme dovnútra tropicky teplý vzduch zvonku.
Prevedenie screenov
Screenové rolety Minirol je možné dostať v troch prevedeniach bočného vedenia látky z boxu. Typ Screen, v ktorom je látka medzi boxom a koncovou lištou voľne napnutá. Typ Cablesreen využíva k vedeniu látky oceľové lanká, ktoré sú ukotvené v podlahe. Napnutou a vo vodiacich lištách pevne uchytenú screenovú látku využíva typ Lockscreen.
Hlavným stavebným prvkom screenových clôn Minirol sú veľmi odolné a trvanlivé tkaniny v prevedení Serge 600 a Soltis 92, s rôznym podielom sklených alebo polyesterových vlákien potiahnutých vrstvou PVC. Zloženie tkaniny zabezpečuje jednoduchú údržbu a farebnú stálosť povrchov.
Rovnako ako pri predokenných roletách je možné plne integrovať screenovú clonu do zaomietacieho boxu a ukryť ju pod fasádu stavby. Screenové clony nedisponujú žiadnymi masívnymi konštrukčnými prvkami a spolu s použitím zaomietacieho boxu a prípadne aj skrytých vodiacich líšt, tak plne korešpondujú s líniou stavby. Screenové clony sa vo veľkej miere využívajú nielen k zatieneniu rodinných domov a administratívnych budov, ale aj záhradných pergol a altánkov.
Záver
Ak chceme dobre popísať energetiku stavieb, musíme jej začať rozumieť a zahrnúť do nej všetky rozhodujúce deje vrátane žiarenia, ktoré je na planéte Zem primárne a určujúce. To sa týka špeciálne aj tieniacej techniky s ktorou môžeme tieto deje riadiť alebo usmerňovať.
