Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem, Építészmérnöki Kar, Épületenergetikai és Épületgépészeti Tanszék, 1111 Budapest, Műegyetem rkp. 3. K.II.31.
Benapozásvédelmi eszközök komplex jellemzése Szabó Gergely okl. villamosmérnök világítástechnikai szakmérnök egyetemi tanársegéd
Miért használunk ablakokat ? (oldalvilágítók, tetővilágítók) - Fény (természetes világítás)
- Vizuális kapcsolat (nappal, éjszaka, időjárási viszonyok…) - Légcsere - (termikus okok)
Miért használunk árnyékoló szerkezeteket? -elsődlegesen: termikus okok miatt A szakirodalom szerint az árnyékoló szerkezetek feladata az: „épület egyes tereinek, helyiségeinek vagy meghatározott részeinek védelme a nyári túlzott fölmelegedés és annak kedvezőtlen vagy káros (egészségügyi, szerkezeti, gazdasági) kihatásai, következménye ellen, tehát .(…) a nap sugárzási energiájából származó nyári hőterhelésnek (…) megkívánt (vagy előírt) mértékű csökkentése ” forrás: Dr. Gábor László: Épületszerkezettan, 1979, Budapest, egyetemi tankönyv, 4. kötet, 216.o.
Mindezek tükrében: az ablakokat azért tervezik, hogy a természetes fény a belsőtérbe jusson, ugyanakkor a bevilágítók és az árnyékoló szerkezetek kapcsolatát csupán termikus szempontok alapján veszi figyelembe. Mivel az árnyékolók az ablakokhoz kapcsolódnak, ezek mind a vizuális, mind pedig a termikus hatásokat is befolyásolják. A cél: megfelelő komfortérzet biztosítása a termikus hatás mellett a belsőtérbe jutó fény minősége, mennyisége, eloszlása is befolyásolja. A termikus és vizuális hatásokat azonban eltérően kell kezelni.
UV Vis.
IR
hatás
árnyékoló
szerkezet(ek)
eredmény
Diffúz és közvetlen napsugárzás bonyolultabb helyzet; termikus szempontból kevésbé, vizuális szempontból sokkal problematikusabb A korlátozó szerkezetek helyes megválasztása – az esztétikai célokat is kiszolgálva – akkor teljesül, ha a belsőtérben előírt értékeket (igényeket) egy tetszőleges külső hatás (adottság) esetén is képes kielégíteni. Ismerni kell a szerkezetek paramétereit . A korlátozás jellege kétféle lehet annak megfelelően, hogy milyen eloszlást okoz a belsőtérben: ez lehet homogén és inhomogén. Homogén korlátozás: a fény Inhomogén korlátozás: csökkenti ugyan mennyiségét és a a fény mennyiségét (átlag), de fénysűrűségét is esetenként zavaró káprázást okozhat. egyenletesen korlátozza. Inhomogén korlátozás hatása: elsősorban direkt napsugárzás esetén, de akár diffúz sugárzásnál is a szerkezeti adottságokból következően – miközben átlag értékben kielégíti az előírást -, okozhat kisebb területeken zavaró káprázást. Összességében: termikus hatás elleni védekezés az elektromágneses spektrum más területét érinti szemben a látható tartománnyal.
Árnyékoló szerkezetek osztályozása Áttekintés
1. csoport: Ablak fóliák 2. csoport: mozgatható árnyékoló szerkezetek 2.1) mozgatható, de nem forgatható: függönyök (vízszintes mozgatás) 2.2) mozgatható és forgatható: szalagfüggönyök (vízszintes mozgatás) 2.3) mozgatható, de nem forgatható: rolók (függőleges mozgatás) 2.4.) mozgatható és forgatható: reluxa (függőleges mozgatás) 3.) csoport: Anyagában sötétedő árnyékoló szerkezetek 4. csoport: Kültéren elhelyezhető, de nem mozgatható (homlokzathoz fixen, vagy attól elkülönülten szerelt) árnyékolók
1. csoport: Ablak fóliák Az üvegezésen fixen elhelyezett árnyékolók csoportja; mozgatás nem lehetséges
Homogén árnyékolás: A fény mennyiségét és fénysűrűségét egyenletesen csökkenti. A fólia az egész üvegezést borítja belsőtéri fényeloszlás egyenletes a max. spektrális transzmissziós érték = átlag transzmissziós érték
1. csoport: Ablak fóliák 2. csoport: mozgatható árnyékoló szerkezetek 2.1) mozgatható, de nem forgatható: függönyök (vízszintes mozgatás) 2.2) mozgatható és forgatható: szalagfüggönyök (vízszintes mozgatás) 2.3) mozgatható, de nem forgatható: rolók (függőleges mozgatás) 2.4.) mozgatható és forgatható: reluxa (függőleges mozgatás) 3.) csoport: Anyagában sötétedő árnyékoló szerkezetek 4. csoport: Kültéren elhelyezhető, de nem mozgatható (homlokzathoz fixen, vagy attól elkülönülten szerelt) árnyékolók
1. csoport: Ablak fóliák 2. csoport: mozgatható árnyékoló szerkezetek 2.1) mozgatható, de nem forgatható: függönyök (vízszintes mozgatás) 2.2) mozgatható és forgatható: szalagfüggönyök (vízszintes mozgatás) 2.3) mozgatható, de nem forgatható: rolók (függőleges mozgatás) 2.4.) mozgatható és forgatható: reluxa (függőleges mozgatás) 3.) csoport: Anyagában sötétedő árnyékoló szerkezetek 4. csoport: Kültéren elhelyezhető, de nem mozgatható (homlokzathoz fixen, vagy attól elkülönülten szerelt) árnyékolók
„Homogén” védelem
Az átlagos transzmissziós meghatározható: max ( ) ü ( ) sz
()
érték
x bx a () ü () sz () ü () sz () b b
A maximális transzmissziós érték:
max () ü () sz () a () () feltéve, ha a függöny az egész ablakot eltakarja (x=b),
max ( ) ü ( ) sz ha a függöny nem takarja el az üvegezést egészében (x
1. csoport: Ablak fóliák 2. csoport: mozgatható árnyékoló szerkezetek 2.1) mozgatható, de nem forgatható: függönyök (vízszintes mozgatás) 2.2) mozgatható és forgatható: szalagfüggönyök (vízszintes mozgatás) 2.3) mozgatható, de nem forgatható: rolók (függőleges mozgatás) 2.4.) mozgatható és forgatható: reluxa (függőleges mozgatás) 3.) csoport: Anyagában sötétedő árnyékoló szerkezetek 4. csoport: Kültéren elhelyezhető, de nem mozgatható (homlokzathoz fixen, vagy attól elkülönülten szerelt) árnyékolók
2.2.1) A lamellák eloszlása egyenletes, átlapolódás vagy forgatás nincs
- átlagos transzmissziós érték - max. transzmissziós érték
2.2.2) A lamellák eloszlása inhomogén, átlapolódás van, forgatás nincs - átlagos transzmissziós érték - max. transzmissziós érték
2.2.3) Lamellák forgatása - átlagos transzmissziós érték - max. transzmissziós érték
z z z x' x cos x 1 cos 2 2 2
II .
i 1
'
( x' z ) a ( ) j z a ( ) (1 j ) z a ( ) ( ) louver x'
III . ' ( ) (1 cos ) ü ( ) sz ( ) cos II . ' louver ( ) ü ( ) sz ( ) x' III . ( ) sz ( ) ü ( ) (b x' ) sz ( ) ü ( ) ( ) b '
max ( ) a ( ) sz ( ) ü ( )
max ü ( ) sz ( )
- átlagos transzmissziós érték - max. transzmissziós érték
i
1. csoport: Ablak fóliák 2. csoport: mozgatható árnyékoló szerkezetek 2.1) mozgatható, de nem forgatható: függönyök (vízszintes mozgatás) 2.2) mozgatható és forgatható: szalagfüggönyök (vízszintes mozgatás) 2.3) mozgatható, de nem forgatható: rolók (függőleges mozgatás) 2.4.) mozgatható és forgatható: reluxa (függőleges mozgatás) 3.) csoport: Anyagában sötétedő árnyékoló szerkezetek 4. csoport: Kültéren elhelyezhető, de nem mozgatható (homlokzathoz fixen, vagy attól elkülönülten szerelt) árnyékolók
- átlagos transzmissziós érték - max. transzmissziós érték
1. csoport: Ablak fóliák 2. csoport: mozgatható árnyékoló szerkezetek 2.1) mozgatható, de nem forgatható: függönyök (vízszintes mozgatás) 2.2) mozgatható és forgatható: szalagfüggönyök (vízszintes mozgatás) 2.3) mozgatható, de nem forgatható: rolók (függőleges mozgatás) 2.4.) mozgatható és forgatható: reluxa (függőleges mozgatás) 3.) csoport: Anyagában sötétedő árnyékoló szerkezetek 4. csoport: Kültéren elhelyezhető, de nem mozgatható (homlokzathoz fixen, vagy attól elkülönülten szerelt) árnyékolók
A horizontális lamellák mozgatása hasonló a függőleges lamellák mozgatásához, de van két alapvető különbség: 1.) A függőleges lamellák vízszintesen, a vízszintes lamellák függőlegesen mozgathatók. 2.) A függőleges lamellák esetén a szerkezet (anyag) vastagsága elhanyagolható, a vízszintes lamelláknál (reluxa) a görbületből adódó „vastagságot” számításba kell venni.
- átlagos transzmissziós érték - max. transzmissziós érték
1. csoport: Ablak fóliák 2. csoport: mozgatható árnyékoló szerkezetek 2.1) mozgatható, de nem forgatható: függönyök (vízszintes mozgatás) 2.2) mozgatható és forgatható: szalagfüggönyök (vízszintes mozgatás) 2.3) mozgatható, de nem forgatható: rolók (függőleges mozgatás) 2.4.) mozgatható és forgatható: reluxa (függőleges mozgatás) 3.) csoport: Anyagában sötétedő árnyékoló szerkezetek üveg fajták, melyek a besugárzás hatására változtatják a transzmissziós értéküket 4. csoport: Kültéren elhelyezhető, de nem mozgatható (homlokzathoz fixen, vagy attól elkülönülten szerelt) árnyékolók
1. csoport: Ablak fóliák 2. csoport: mozgatható árnyékoló szerkezetek 2.1) mozgatható, de nem forgatható: függönyök (vízszintes mozgatás) 2.2) mozgatható és forgatható: szalagfüggönyök (vízszintes mozgatás) 2.3) mozgatható, de nem forgatható: rolók (függőleges mozgatás) 2.4.) mozgatható és forgatható: reluxa (függőleges mozgatás) 3.) csoport: Anyagában sötétedő árnyékoló szerkezetek 4. csoport: Kültéren elhelyezhető, de nem mozgatható (homlokzathoz fixen, vagy attól elkülönülten szerelt) árnyékolók
4. csoport: Kültéren elhelyezhető, de nem mozgatható (homlokzathoz fixen, vagy attól elkülönülten szerelt) árnyékolók
Ezen árnyékolók a kialakításuktól függően számos módon befolyásolhatják a belsőtérbe jutó sugárzást. Mivel a kialakításuk – gyakorlatilag – tetszőleges lehet, ezért általánosítani nem lehet, és így általános érvényű összefüggéseket nem lehet rá felírni.
Az azonban elmondható, hogy ezeknek a szerkezeteknek a hatása – amennyiben az árnyékoló szerkezet anyaga semmilyen sugárzást nem enged át (τ = 0), - arra egyszerűsíthető, hogy a direkt napsugárzás hatását egy adott szög felett, mellett (ez függ a belsőtér vizsgálati pontjától és a (homlokzati) árnyékoló geometriájától) nem engedi a belsőtérbe. A környezetében található egyéb ún. terep, takarás ill. égbolt hatását viszont – valószínűsíthető módon – kevésbé befolyásolja, mint a direkt napsugárzás korlátozásának hatását.
hatás
árnyékoló eredmény
szerkezet(ek)
( )
x' III . ( ) sz ( ) ü ( ) (b x' ) sz ( ) ü ( ) b '
max ü ( ) sz ( ) max ( ) a ( ) sz ( ) ü ( )
Homogén vagy inhomogén árnyékolás?
Káprázás? Energia? …
Kérdések: Ablak fóliák; függönyök: szín? „Erős” korlátozó hatás: „Több” mesterséges világítás több villamos energia „Több” mesterséges világítás termikus következmények mesterséges hűtés, stb… Vizuális kapcsolat?
Köszönöm a figyelmüket!
