Część 1. Okna zewnętrzne i połaciowe, drzwi zewnętrzne

Okna , ich wielkość, kształt, typ, cena oraz umiejscowienie w projekcie budynku mają zasadnicze znaczenie. Jednak to nie wystarczy. Architekci muszą jeszcze uwzględnić parametry fizycznie okien, bez spełniania których charakterystyka energetyczna nie zostanie zatwierdzona.

Okna zewnętrzne

Wybierając typ okien zewnętrznych w projekcie budowlanym należy wziąć pod uwagę nie tylko ich wymiary i usytuowanie. To za mało.

Okazuje się, że praktycznie wszystkie parametry okien mają wpływ na wartość zapotrzebowania na ciepło i chłód, dotyczy to szczególnie budynków użyteczności publicznej takich jak średnie i wielkopowierzchniowe budynki handlowe, biurowce, urzędy, restauracje.

W programie ArCADia-TERMO w etapie Definicje przegród istnieje możliwość ustawienia wszystkich niezbędnych parametrów stolarki okiennej i drzwiowej, rysunek poniżej.

Współczynnik przenikania ciepła U

Od 1 stycznia 2014 wartość tego współczynnika przenikania ciepła U nie zależy już od strefy klimatycznej, a tylko od temperatury wewnętrznej pomieszczenia ogrzewanego, w którym zainstalowano dane okno. Dla pomieszczeń o temp. >=16 stopni nie może być wyższa niż U=1,30, a dla pomieszczeń o temp. < 16 stopni – niż U=1,80. W praktyce oznacza, to że w budynkach biurowych , w części biurowej i klatkach schodowych wszystkie okna zewnętrzne powinny mieć wartość U <= 1,30, natomiast w klatkach schodowych np. budynków mieszkalnych wartość współ. U może wynosić aż 1,80, czyli można zastosować nawet okna trzy komorowe. Jednak ze względu na niską wartość EPmax w budynkach wielorodzinnych instalowanie okien na klatkach schodowych o współ. U= 1,80 jest bardzo ryzykowne (ponieważ obliczona wartość EP może być za duża), . Z tego względu , w praktyce, także dla tych okien powinno się przyjąć U = 1,30.

Ze względu na wysoką cenę stosowanie okien o współ. U mniejszym niż 1,0 stosowane jest w budownictwie energooszczędnym, przy czy zamiast okien o współ. U od 0,90 do 0,95 warto rozważyć okna o współ. U =0,89, aby warunek powierzchni okien był zawsze spełniony.

Warto wspomnieć, że okna o współ. U mniejszym niż 1,0 są to okna trzykomorowe, gdy U ma być mniejsze niż 0,8 wtedy przestrzenie miedzy szybowe muszą być dodatkowo wypełnione argonem, który zmniejsza wartość współ. U od 0,2 do 0,3.

Współczynniki oszklenia C

Współczynniki C określa jaką część zajmuje powierzchnia szyb w stosunku do powierzchni całego otworu okiennego.

Jeżeli drzwi zawierają część przeszkloną np. drzwi balkonowe, drzwi obrotowo w hotelach, bankach , to wtedy traktujemy je jak okno i musza spełniać parametry okien.

Warto zauważyć, że wartość współ. C można podawać się z dokładnością do 0,1, co ma istotne znaczenie szczególnie budynków mieszkalnych, w których okna mogą tylko nieznacznie różnić się współ. C. Podawanie współ. C wydaje się mało sensowne i niepraktyczne, ponieważ mogłoby niepotrzebnie powodować konieczność definiowania kilkunastu typów prawie identycznych okien.

Należy pamiętać, aby w w każdym projekcie budowlanym parametr C był podany dla każdego rodzaju okien. Przyjmowanie wartości średniej C = 0,7 jest słuszne tylko dla części mieszkalnej oraz klatek schodowych budynków mieszkalnych, tym bardziej, że dla okienek piwnicznych C wynosi od 0,2 do 0,3.

Współczynniki g , fc i gn

Współczynniki g określa jaki procent energii słonecznej przenika do pomieszczenia przez okno, co ma zasadniczy wpływ na ograniczenia zapotrzebowania energii na chłód. Wg WT 2014 wartość współ. przenikalności promieniowania słonecznego g musi być <= 0,35, gdzie g= fc* gn.

W praktyce istnieją dwa sposoby prowadzące do tego celu:

1. tani – zmniejszenia współczynnik redukcji fc poprzez wybór odpowiednich żaluzji,
2. drogi – zmniejszenia wartości współczynnik przepuszczalności promieniowania słonecznego gn

Współczynnik redukcji fc

Współczynnik redukcji fc ma kluczowy wpływ na zapotrzebowanie energii na chłodzenie. Zmniejszenie jego wartości zasadniczo obniża wartość wskaźnika na chłodzenia ∆EPc. Zastosowanie żaluzji w budynkach może o ponad 50% lub więcej obniżyć sezonowe zapotrzebowanie na eneregię do chłodzenia Qc,nd.

Współczynnik przepuszczalności promieniowania słonecznego gn

Ograniczenia wartości współ. gn jest dość drogim rozwiązaniem, ponieważ wymaga zastosowania specjalnych szyb: z powłoką selektywną lub refleksyjną lub absorpcyjną. Rozwiązanie to często stosuje się w reprezentacyjnych, wielokondygnacyjnych budynkach biurowych, gdzie gn wynosi np. 0,30, wtedy też można ograniczyć lub nawet całkowicie wyeliminować żaluzje okienne.
Emisyjność powierzchniowa e

Emisyjność jest to stosunek zdolności emisyjnej promieniowania danego ciała do zdolności emisyjnej ciała doskonale czarnego. Im niższa wartość emisyjności, tym jest słabsze przekazywanie ciepła poprzez w postaci promieniowania promieniowanie. Zastosowanie szyb o niskiej emisyjności jest drogim rozwiązaniem, stosowanym tylko w szczególnych przypadkach np. budynki wysokościowe (np. biurowce).

Korekcyjny współczynnik zacienienia Fsh,ob

Jeżeli zapotrzebowanie na chłód jest wysokie, to wtedy trzeba uwzględnić w projekcie zacienie od zewnętrznych elementów poziomych Fh, Fo i pionowych – Ff. W programie ArCADia-TERMO można ustawić wartości tych współczynników w etapie Strefy chłodu , w zakładce Zyski od nasłonecznienia.