ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ Γίδαρης Ιωάννης ΕΠΙΒΛΕΠΩΝ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ Τζεκάκης Εμμανουήλ Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης Πολυτεχνική Σχολή Τμήμα Αρχιτεκτόνων Μηχανικών ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗ, ΟΚΤΩΒΡΙΟΣ 2011 ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ Π ΕΡ ΙΕΧΟΜ ΕΝ Α ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ ..............................................................................................................................................................2 ΕΙΣΑΓΩΓΗ .......................................................................................................................................................................4 ΒΙΟΚΛΙΜΑΤΙΚΕΣ ΠΑΡΑΜΕΤΡΟΙ ......................................................................................................................................5 Η ΚΙΝΗΣΗ ΤΗΣ ΓΗΣ ΓΥΡΩ ΑΠΟ ΤΟΝ ΗΛΙΟ ............................................................................... 5 ΗΛΙΑΚΗ ΠΡΟΣΠΤΩΣΗ ........................................................................................................ 7 - Συστατικά ακτινοβολίας ( Άμεση - Διάχυτη - Ανακλώμενη) ...................................................................................... 7 - Φάσμα ηλιακής ακτινοβολίας .................................................................................................................................... 9 ΗΛΙΑΚΑ ΔΙΑΓΡΑΜΜΑΤΑ - SUN PATH DIAGRAMS ...................................................................... 9 - Πολικά διαγράμματα ............................................................................................................................................... 10 - Κυλινδρικά διαγράμματα......................................................................................................................................... 10 - Μετατροπή ηλιακής ώρας σε τοπική ώρα ............................................................................................................... 11 ΠΑΘΗΤΙΚΗ ΗΛΙΑΚΗ ΑΡΧΙΤΕΚΤΟΝΙΚΗ ...........................................................................................................................15 ΆΜΕΣΟ ΚΕΡΔΟΣ - ΈΜΜΕΣΟ ΚΕΡΔΟΣ - ΘΕΡΜΟΚΗΠΙΟ ............................................................. 16 ΤΥΠΟΙ ΕΛΕΓΧΟΥ: ΠΛΗΡΗΣ ΠΡΟΣΒΑΣΗ – ΕΛΑΤΤΩΣΗ - ΚΑΤΑΡΓΗΣΗ - ΕΠΙΛΟΓΗ ............................. 18 -Υαλοστάσια: Τύποι – Χαρακτηριστικά – Ποιότητα φωτισμού .................................................................................. 19 ΜΕΣΑ ΗΛΙΟΠΡΟΣΤΑΣΙΑΣ ..............................................................................................................................................24 ΠΕΡΙΜΕΤΡΙΚΑ ΕΜΠΟΔΙΑ - ΜΑΣΚΕΣ ΣΚΙΑΣΜΟΥ ....................................................................... 24 - Φυσικός φωτισμός (Daylight illumination) .............................................................................................................. 27 ΣΥΝΕΙΣΦΟΡΑ ΤΩΝ ΦΥΤΕΥΣΕΩΝ ΣΤΟ ΣΚΙΑΣΜΟ ....................................................................... 31 ΣΚΙΑΣΤΡΑ ..................................................................................................................... 34 - Τυπολογία – προσανατολισμός ............................................................................................................................... 37 - Χαρακτηριστικά ....................................................................................................................................................... 38 - Αξιολόγηση σκιάστρων – μέθοδος Olgyay .............................................................................................................. 44 ΜΕΛΕΤΗ ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΗΣ ...........................................................................................................................................45 ΔΕΔΟΜΕΝΑ ΜΕΤΡΗΣΕΩΝ ................................................................................................. 45 - Θερμική – Οπτική Άνεση .......................................................................................................................................... 45 - Μοντέλο προσομοίωσης στο ecotect ...................................................................................................................... 47 ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ΜΕΤΡΗΣΕΩΝ - ΠΙΝΑΚΕΣ ΓΙΑ ΚΑΘΕ ΣΚΙΑΣΤΡΟ .................................................. 51 ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ΜΕΤΡΗΣΕΩΝ - ΣΥΓΚΕΝΤΡΩΤΙΚΟΙ ΠΙΝΑΚΕΣ...................................................... 96 ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ ......................................................................................................... 100 Οριζόντια σκίαστρα ......................................................................................................................................... 100 Κατακόρυφα σκίαστρα .................................................................................................................................... 101 Μικτά σκίαστρα............................................................................................................................................... 101 Ιδιαίτερες τεχνολογίες – Προφίλ ..................................................................................................................... 101 Εσωτερικά σκίαστρα ....................................................................................................................................... 102 ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ ........................................................................................................................................................... 104 ΒΙΒΛΙΑ (16).......................................................................................................................................................... 104 ΠΕΡΙΟΔΙΚΑ - ΔΗΜΟΣΙΕΥΣΕΙΣ (2) ............................................................................................................................ 105 ΔΙΑΔΙΚΤΥΑΚΟΙ ΤΟΠΟΙ (14) .................................................................................................................................... 105 Έλεγχος ηλιασμού – Ηλιοπροστασία – Συστήματα σκίασης 2 ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ Έλεγχος ηλιασμού – Ηλιοπροστασία – Συστήματα σκίασης 3 ΕΙΣΑΓΩΓΗ Ε ΙΣΑΓΩΓΗ Ζούμε σε μια περίοδο ραγδαίων εξελίξεων. Τη στιγμή αυτή ένας σεισμός στην Ιαπωνία προκάλεσε ένα τεράστιο θαλάσσιο κύμα –τσουνάμι- που με τη σειρά του προκάλεσε την έκρηξη 3-4 πυρηνικών εργοστασίων με τεράστιες περιβαλλοντικές ,πλην των άλλων, επιπτώσεις παγκοσμίου βεληνεκούς. Η φύση εδώ μας «έδειξε τα δόντια της» άμεσα. Δεν έκανε όμως το ίδιο και με την παγκόσμια υπερθέρμανση, φαινόμενο που παρουσιάζεται ως αποτέλεσμα της εκβιομηχάνισης και έγινε ιδιαιτέρως αισθητό μόλις τα τελευταία χρόνια. Παράλληλα, τα αποθέματα ορυκτών καυσίμων δείχνουν να στερεύουν και γίνονται ως και αιτία πολέμου. Το ποσό που χρησιμοποιείται για την εξυπηρέτηση των κτιρίων αντιπροσωπεύει περίπου το ήμισυ του συνόλου της ενεργειακής κατανάλωσης στην ευρωπαϊκή ένωση. Σχεδόν δε το 85% της ενέργειας που καταναλώνεται μέσα στα κτίρια εξυπηρετεί εφαρμογές χαμηλών θερμοκρασιών (θέρμανση χώρων και ύδατος χρήσης). Υπάρχουν σήμερα μέθοδοι ορθού σχεδιασμού κτιρίων, που συνεπάγονται τεχνολογίες καθαρές και αποδοτικές ως προς την ενεργειακή κατανάλωση: η εφαρμογή τους μπορεί να συμβάλλει στον περιορισμό της κατανάλωσης ενέργειας στο μέλλον, με ταυτόχρονη εξασφάλιση καλύτερης ποιότητας ζωής για τους πολίτες. Η ενεργειακή κατανάλωση στον τομέα των κτιρίων συνεπάγεται σημαντικές περιβαλλοντικές επιπτώσεις. Δεδομένου ότι τα ορυκτά καύσιμα αποτελούν την κυριότερη πηγή πρωτογενούς ενέργειας στον υπόψη τομέα, αυτός είναι σήμερα υπεύθυνος για το22% του συνόλου των εκπομπών CO2 στην ένωση: ποσοστό που υπερβαίνει ακόμη και εκείνο του βιομηχανικού τομέα.(Goulding and Europäische Gemeinschaften 1994) Η κλίση προς την βιοκλιματική αρχιτεκτονική παρουσιάζεται ως μια νέα τάση επακόλουθο των παραπάνω δεδομένων, όμως στην πραγματικότητα η εφαρμογή της ξεκινάει από την αρχαιότητα. Ο Σωκράτης μιλάει σχετικά, όπως αναφέρεται στα απομνημονεύματα του Ξενοφώντα: « Σε σπίτια με νότιο προσανατολισμό οι ακτίνες του ήλιου εισχωρούν στα προπύλαια το χειμώνα, αλλά το καλοκαίρι η τροχιά του ήλιου είναι ακριβώς πάνω από τα κεφάλια μας και πάνω από τις οροφές μας, έτσι ώστε να έχει σκιά. Εάν, λοιπόν, αυτή είναι η καλύτερη διαρρύθμιση θα πρέπει να χτίζουμε την νότια πλευρά υπερυψωμένη, ώστε να δέχεται τον χειμερινό ηλιασμό, και την βόρεια πλευρά χαμηλωμένη ώστε να κρατάμε εκτός τους ψυχρούς ανέμους [. . .] πιθανότατα θα είναι η πιο ευχάριστη και η πιο όμορφη.» Στην παραπάνω φράση αποτυπώνεται η σημασία του ήλιου στο σχεδιασμό ενός κτιρίου έτσι ώστε αυτό να είναι ευχάριστο για τον εκάστοτε ένοικο. Και εντούτοις το ενεργειακό απόθεμα, που μας δίνει ο ήλιος καθημερινά, φαίνεται ανεξάντλητο. Η προσπίπτουσα ακτινοβολία στο έδαφος της γης από μόνο της είναι 3000 φορές περισσότερη από τις παγκόσμιες ενεργειακές απαιτήσεις. Παρόλα αυτά συνεχίζουμε να καλύπτουμε αυτές τις ανάγκες με μη ανανεώσιμες πηγές ενέργειας εντείνοντας τα περιβαλλοντικά προβλήματα. Με βάση τα παραπάνω δεδομένα η ευρωπαϊκή ένωση κάνει την παθητική ενεργειακή σχεδίαση αναγκαία. Ιδιαίτερη μνεία γίνεται για τις μεσογειακές χώρες όπου οι χειμώνες είναι χαλαροί ενώ τα καλοκαίρια πλήττονται από υψηλές θερμοκρασίες. Η παρούσα ερευνητική εργασία έχει ως θέμα τον έλεγχο της ηλιακής πρόσβασης , δίνοντας βαρύτητα στην κλιματική ιδιαιτερότητα των μεσογειακών χωρών όπου η ψύξη κατά τους θερινούς μήνες είναι πιο σημαντική, μέσω των αρχιτεκτονικών στοιχείων ,όπως των σκιάστρων. Αρκεί να αναλογιστούμε πως περίπου το τριπλάσιο ποσό ενέργειας χρειάζεται για την ψύξη ενός δωματίου κατά έναν βαθμό κελσίου σε σύγκριση με τη θέρμανση του ίδιου χώρου κατά έναν βαθμό, ώστε να αντιληφθούμε την σημασία της ψύξης μέσω ανανεώσιμων πηγών και τη σπουδαιότητα του φυσικού φωτισμού.(Lechner 2001) Πέραν της χρησιμότητας τους στην εξοικονόμηση ενέργειας και στον έλεγχο της έντασης του φωτισμού ενός κτιρίου, τα σκίαστρα δίνουν χαρακτήρα στον κέλυφος με τέτοια ένταση που όπως αντιπροσωπευτικά αναφέρει ο Marcel Breuer: «είναι τόσο σημαντικό κομμάτι της αρχιτεκτονικής μας που έχουν τη δυνατότητα να αναπτυχθούν σε μια φόρμα τόσο χαρακτηριστική όσο η Δωρική κολώνα.» Έλεγχος ηλιασμού – Ηλιοπροστασία – Συστήματα σκίασης 4 ΒΙΟΚΛΙΜΑΤΙΚΕΣ ΠΑΡΑΜΕΤΡΟΙ | Η Κίνηση της γης γύρω από τον ήλιο Β ΙΟ ΚΛΙΜΑΤ ΙΚ ΕΣ ΠΑ ΡΑΜΕΤ ΡΟ Ι Για να σκιάσουμε οποιαδήποτε επιφάνεια συνήθως αρκεί να παρεμβάλλουμε ένα αδιαφανές αντικείμενο μεταξύ αυτής και των πηγών φωτός που την επηρεάζουν. Στην περίπτωσή μας η πηγή φωτός είναι ο ήλιος –ένα γιγαντιαίο αστέρι και ταυτόχρονα το μεγαλύτερο αντικείμενο στο ηλιακό μας σύστημα- και η επιφάνεια που βρίσκεται πάνω στη γη, επομένως πρώτα πρέπει να κατανοήσουμε την κίνηση της γης γύρω από τον ήλιο και του καθενός γύρω απ’ τον άξονά τους. Από την πλευρά του παρατηρητή η γη φαίνεται ακίνητη ενώ όλο το σύμπαν γυρίζει γύρω της, άποψη η οποία ξεπεράστηκε πολύ δύσκολα. Στην πραγματικότητα ένα άτομο ξαπλωμένο στον ισημερινό ταξιδεύει με 1690 χλμ/ώρα. Η γη γυρίζει γύρω από τον ήλιο με ταχύτητα 1710 χλμ/ώρα και το άστρο μας ταξιδεύει στο γαλαξία με 240χλμ/δεύτερο. [(Colombo, Landabaso et al. 1998): 124&148] Από όλες αυτές τις σύνθετες κινήσεις μόνο δύο έχουν σημαίνουσα επίδραση στη ζωή μας: η περιστροφή της γης (που δίνει την εναλλαγή ημέρας νύχτας και η περιφορά της γύρω από τον Ήλιο (που δίνει τις αλλαγές των εποχών). Οι λοιπές κινήσεις επηρεάζουν τους υπολογισμούς της θέσης του Ηλίου (ειδικότερα αν απαιτείται υψηλή ακρίβεια), έστω και αν δεν μπορούμε να τις αισθανθούμε συνειδητά. Περιφορά γύρω από τον Ήλιο Η γη ακολουθεί μια σχεδόν κυκλική τροχιά γύρω απ’ τον Ήλιο –σε αντίθεση με τους άλλους πλανήτες του ηλιακού μας συστήματος που ακολουθούν ελλειπτικές τροχιές η απόστασή της από τον ήλιο έχει μόλις 2% απόκλιση- ενώ ταυτόχρονα γυρίζει γύρω από τον άξονά της. Η τροχιά της αυτή διαρκεί 365,25 μέρες το χρόνο και είναι αρκετά περίπλοκη εάν εμβαθύνεις, όμως για της ανάγκες του θέματός μας τα στοιχεία αυτά μας καλύπτουν. Περιστροφή γύρω από τον άξονά της Κάθε 24 ώρες περίπου, η Γη εκτελεί μία στροφή γύρω από τη δύση προς την ανατολή, γεγονός που μας δίνει τη μέρα και τη νύχτα. Ο άξονας περιστροφής της δεν είναι κάθετος στο επίπεδο περιστροφής της αλλά κεκλιμένος κατά γωνία 23ο 27’ (που πρακτικά υπολογίζεται ως 23,5ο ) γνωστό και ως απόκλιση. Έτσι η γη γέρνει –με το βόρειο ημισφαίριό της- προς τον ήλιο (+23,5ο ) κατά τις 21 Ιουνίου –θερινό ηλιοστάσιο- και μακριά του (-23,5ο ) στις 21 Δεκεμβρίου – χειμερινό ηλιοστάσιο. Ενδιάμεσα έχουμε τις δύο ισημερίες στις 21 του Σεπτέμβρη και του Μάρτη –φθινοπωρινή και εαρινή αντίστοιχα. Αυτή η απόκλιση του άξονά της σε συνδυασμό με την περιστροφή της γύρω από τον Ήλιο είναι υπεύθυνη για τις εποχές. Το αντίθετο ακριβώς δηλαδή, συμβαίνει στο νότιο ημισφαίριό της κι έτσι όταν στο βόρειο ημισφαίριο έχουμε καλοκαίρι στο νότιο έχουν χειμώνα. Μετάπτωση των ισημερινών Κάθε 26.000 χρόνια, ο άξονας της Γης διαγράφει μια πλήρη περιστροφή ως γενέτειρα κατά μήκος της επιφάνειας ενός νοητού κώνου, Το σημείο αναφοράς μας ο πολικός αστέρας, δεν είναι δυστυχώς σταθερό. Το έτος 7,500, για παράδειγμα, οι θαλασσοπόροι θα βλέπουν το ΄Αλφα – Κηφέως αντί για τον πολικό αστέρα. Έλεγχος ηλιασμού – Ηλιοπροστασία – Συστήματα σκίασης 5 ΒΙΟΚΛΙΜΑΤΙΚΕΣ ΠΑΡΑΜΕΤΡΟΙ | Η Κίνηση της γης γύρω από τον ήλιο Κλόνηση Για να περιπλέξει λίγο τα πράγματα, ο πλανήτης μας έχει και σύντροφο στο ταξίδι του, τη Σελήνη, που επίσης περιστρέφεται γύρω από αυτόν και αλλοιώνει έτσι την έλξη του Ηλίου, παραμορφώνοντας ελαφρά την κυκλική βάση του κώνου. Πηγή: ΕΓΧΕΙΡΙΔΙΟ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΥ- ΠΑΘΗΤΙΚΗ ΗΛ 1 Περιφορά Το σύστημα Γης-Σελήνης ομοιάζει με άκαμπτη ράβδο με δύο διαφορετικά σφαιρικά βάρη στα άκρα της. Το κέντρο βάρους του συστήματος διαγράφει μια έλλειψη καθώς περιστρέφεται γύρω από τον Ήλιο. Δεν είναι περίεργο επομένως που ο τοπικός χρόνος και ο ηλιακός χρόνος δεν συμπίπτουν σχεδόν ποτέ και απαιτούν τα δίσεκτα έτη για να τακτοποιηθούν όλα. Αυτό εξηγεί επίσης την άνιση διάρκεια της ημέρας και της νύχτα, τον ήλιο του μεσονυκτίου, τη νύχτα που διαρκεί όλη την ημέρα και όλα τα λοιπά… Πηγή: ΕΓΧΕΙΡΙΔΙΟ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΥ- ΠΑΘΗΤΙΚΗ ΗΛ 2 Λόγω της απόστασης του Ήλιου από τη Γη όλες οι ακτίνες του πρώτου εκτιμούνται ως παράλληλες. Συνεπώς σε κάποιο σημείο της Γης για την ίδια περίοδο χρόνου στον ίδιο παράλληλο θα δημιουργηθούν οι ίδιοι κώνοι ηλιακών ακτινών. Ο παρατηρητής στη Γη σύμφωνα με τα παραπάνω μπορεί να αντιληφθεί την κίνηση του ηλίου με βάση δύο παραμέτρους: το Ηλιακό ύψος και το Αζιμούθιο. Έλεγχος ηλιασμού – Ηλιοπροστασία – Συστήματα σκίασης 6 ΒΙΟΚΛΙΜΑΤΙΚΕΣ ΠΑΡΑΜΕΤΡΟΙ | Ηλιακή πρόσπτωση Πηγή: ΕΓΧΕΙΡΙΔΙΟ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΥ- ΠΑΘΗΤΙΚΗ ΗΛ 3 Ηλιακό ύψος ονομάζουμε τη γωνία που σχηματίζεται από τον Ήλιο, τον παρατηρητή και τον ορίζοντα. Αζιμούθιο ονομάζουμε τη γωνία που σχηματίζει η προβολή της νοητής γραμμής ηλίου-παρατηρητή με τον γεωγραφικό νότο. Λόγω της ελλειπτικής κίνησης της γης γύρω απ’ τον ήλιο παρατηρείται στο ηλιακό συνεχές (solar constant) μια μικρή απόκλιση, η οποία όμως δεν επηρεάζει τον σχεδιασμό των κτιρίων. Με τον όρο αυτό περιγράφουμε το ποσό της ηλιακής ακτινοβολίας (θερμική ενέργεια) που φτάνει την εξωτερική ατμόσφαιρα της Γης το οποίο παραμένει σταθερό [433 Btu/ft2hr – 1.37 kW/m2] . To μήκος της διαδρομής της ακτινοβολίας διαμέσου της ατμόσφαιρας είναι ο πιο σημαντικός παράγοντας του ποσού ακτινοβολίας που φτάνει εν τέλει την επιφάνεια της Γης. Αυτή η προσπίπτουσα ακτινοβολία ονομάζεται ηλιακή πρόσπτωση (insolation) (Grondzik 2010). Η ενέργεια που μεταφέρει στον τελικό προορισμό της εξαρτάται από τον χρόνο (ημέρα ώρα), την τοποθεσία (γεωγραφικό πλάτος & υψόμετρο από θάλασσα), τα ατμοσφαιρικά σωματίδια (αέρια, σκόνη, υγρασία, κλπ), το σχήμα & τον προσανατολισμό της επιφάνειας και τα γειτονικά εμπόδια – ανακλάσεις. - Συστατικά ακτινοβολίας ( Άμεση - Διάχυτη - Ανακλώμενη) Πηγή: Θ. Ν. Στασινόπουλος 1 Έλεγχος ηλιασμού – Ηλιοπροστασία – Συστήματα σκίασης 7 ΒΙΟΚΛΙΜΑΤΙΚΕΣ ΠΑΡΑΜΕΤΡΟΙ | Ηλιακή πρόσπτωση Η ολική ηλιακή πρόσπτωση αποτελείται από τρία επιμέρους συστατικά – τρεις τύπους ακτινοβολίας: την άμεση (direct) από τις ηλιακές ακτίνες, τη διάχυτη (diffuse) από τον ουράνιο θόλο και της ανακλώμενης (reflected), από τον περιβάλλοντα χώρο. Ειδικότερα όταν μια αχτίδα περνά διαμέσου της ατμόσφαιρας διασπάται από τα μόρια του αέρα, τη σκόνη και τα σταγονίδια νερού και απορροφάται μερικώς από τους υδρατμούς, το όζον, το διοξείδιο του άνθρακα και άλλα αέρια. Τα σύννεφα, γενικότερα ,προκαλούν απορρόφηση και διάχυση. Για να αντιληφθούμε τον αντίκτυπο των παραπάνω αρκεί να ξέρουμε πως παραπάνω από το 60% της ακτινοβολίας που φθάνει σε οριζόντιες επιφάνειες στα μεγάλα γεωγραφικά πλάτη της Ευρωπαϊκής Ένωσης είναι διάχυτη. Το ποσοστό την διάχυσης είναι μικρότερο στη νοτιότερη Ευρώπη. Γενικώς, όσο μεγαλύτερη είναι η διαδρομή εντός της ατμόσφαιρας και όσο περισσότεροι υδρατμοί και σκόνη υπάρχουν, τόσο αποδυναμώνεται η ηλιακή ακτίνα.[(Goulding, Lewis et al. 1992):20&(Olgyay 1957): 56] To ποσό της ενέργειας που οφείλεται στην ηλιακή ακτινοβολία, αποκαλούμενο κι ως ενεργειακή έκθεση, είναι μια λειτουργία της ακτινοβόλησης (irradiance). H ηλιακή ακτινοβόληση (solar irradiance) είναι το ποσό της ακτινοβολούμενης ενέργειας του Ήλιου, προσπίπτουσα σε επιφάνεια ενός τετραγωνικού μέτρου κάθε στιγμή (Watts/m2). Αποτελεί το άθροισμα από 2 στοιχεία, την άμεση και τη διάχυτη. Η ακτινοβόληση ποικίλει βάσει της γεωγραφικής περιοχής, του γεωγραφικού πλάτους, της εποχής, της ώρας και των μετεωρολογικών συνθηκών. Στην Ευρώπη, η τιμή της ετήσιας μέσης ημερήσιας ακτινοβόλησης σε μια οριζόντια επιφάνεια ποικίλει μεταξύ των 2.25 kWh/m2 στη Σκωτία έως 6 kWh/m2 στην περιοχή της μεσογείου. Για τις ευρωπαϊκές χώρες υπάρχει άτλας με αυτά τα δεδομένα με την ονομασία European Solar Radiation Atlas. Πηγή: re.jrc.ec.europa.eu 1 Έλεγχος ηλιασμού – Ηλιοπροστασία – Συστήματα σκίασης 8 ΒΙΟΚΛΙΜΑΤΙΚΕΣ ΠΑΡΑΜΕΤΡΟΙ | Ηλιακά διαγράμματα - sun path diagrams - Φάσμα ηλιακής ακτινοβολίας Ένα πολύ σημαντικό στοιχείο για την ακτινοβολία που θα πρέπει να κατανοήσουμε είναι το φάσμα της, καθώς η ηλιακή ακτινοβολία δε μεταφέρει μόνο θερμότητα αλλά και φώς. Τα δύο αυτά στοιχεία εξυπηρετούν διαφορετικές ανάγκες, γι’ αυτό και επιβάλλουν διαφορετικό έλεγχο, ανάλογα με τις εκάστοτε περιβαλλοντικές συνθήκες. Το ηλιακό φάσμα, λοιπόν, αποτελείται κατά: 5% υπεριώδη (ultraviolet) ακτινοβολία (μικρού μήκους κύματος- <350νμ), 46% από ορατό φως (visible light) –ορατή ακτινοβολία- (350 – 750νμ) και 49% υπέρυθρη (infrared) (μεγάλου μήκος κύματος- >750νμ). Με αυτόν το διαχωρισμό θα μπορέσουμε να ελέγχουμε τα επίπεδα φωτισμού δίχως να επηρεάζεται σημαντικά και η θερμοκρασία και αντιστρόφως. Πηγή: Mechanical & Electrical Equipement 1 Ύψιστη σημασία για την κατασκευή των σωστών μέσων ηλιοπροστασίας είναι η γνώση της θέσης του ηλίου –σε σχέση με τη Γη- μέσα στο χρόνο, έτσι ώστε να αναχαιτιστεί για τις ανάγκες του δροσισμού όταν χρειάζεται και αντιστρόφως να επιτραπεί η πρόσβασή του για τις ανάγκες θέρμανσης. Κι όλα τα παραπάνω, διατηρώντας παράλληλα τα επίπεδα φωτισμού σε ευχάριστο επίπεδο. Γι’ αυτό το σκοπό αναπτύχθηκαν διάφοροι μέθοδοι, άλλοι βασιζόμενοι σε υπολογισμούς αριθμητικούς είτε υπό μορφή πινάκων, ενώ άλλοι μέσω γραφικών μεθόδων. Δυστυχώς όμως κάθε υπολογιστική μέθοδος, ενώ εξασφαλίζει τη μέγιστη ακρίβεια που είναι πάντοτε θεμιτή, αποδεικνύεται τόσο χρονοβόρα που την καθιστά δυσπραγή στην αρχιτεκτονική ακόμη και σήμερα που η εφαρμογή των υπολογιστικών τεχνολογιών είναι αναπόσπαστο μέρος της δουλειάς του αρχιτέκτονα. Αυτό συμβαίνει διότι οι παράγοντες που επηρεάζουν την ηλιακή πρόσβαση σε αστικό περιβάλλον είναι υπερβολικά πολλοί και ασταθείς. Συνεπώς, προτιμούνται τα γραφικά διαγράμματα τα σημαντικότερα από τα οποία και θα εξεταστούν στο παρόν κεφάλαιο. Στα γραφικά διαγράμματα έχουν γίνει κάποιες απλοποιήσεις όσων αφορά κάποιες αριθμητικές τιμές, αλλά αφότου οι διαφορές είναι αρκετά μικρές, είναι αδιάφορες στην πράξη. Όλα τα διαγράμματα ισχύουν τόσο για το νότιο όσο και για το βόρειο ημισφαίριο, αρκεί να αλλαχθούν τα σύμβολα της πυξίδας. Εφόσον η τοποθεσία δεν αναφέρεται κάπου συγκεκριμένα, το διάγραμμα αναφέρεται στο βόρειο ημισφαίριο. Είναι ευκολότερο απεικονίσουμε τη συνεχώς μεταβαλλόμενη θέση του Ήλιου όταν το σημείο του παρατηρητή θεωρητικά βρίσκεται πάνω σε μία επίπεδη εφαπτόμενη στη Γη επιφάνεια περιβαλλόμενη από ένα κούφιο ημισφαίριο, τον ουράνιο θόλο (skyvault) ,πάνω στον οποίο ο ήλιος κινείται κυκλικά. Αυτός άλλωστε είναι και ο τρόπος με τον οποίο φαίνεται να κινείται ο Ήλιος όταν τον παρατηρείς από την επιφάνεια της Γης, να κινείται σε ένα κυκλικό τόξο πάνω στον ουρανό. Η εφαπτόμενη επιφάνεια ονομάζεται ορίζοντας, και η νοητή γραμμή που τη χωρίζει από τον ουράνιο θόλο γραμμή ορίζοντα. Το σημείο του ουρανού καθέτως υπερκείμενο του παρατηρητή λέγεται ζενίθ ενώ το αντίθετο υποκείμενο ναδίρ. Οι νοητές τομές του άξονα παρατηρητή ήλιου και του ουράνιου θόλου καταγράφονται σχηματίζοντας τις ηλιακές διαδρομές για κάθε ημέρα. Οι διαδρομές αυτές θα μετατο- Έλεγχος ηλιασμού – Ηλιοπροστασία – Συστήματα σκίασης 9 ΒΙΟΚΛΙΜΑΤΙΚΕΣ ΠΑΡΑΜΕΤΡΟΙ | Ηλιακά διαγράμματα - sun path diagrams πιστούν σε παράλληλες κυκλικές διαδρομές ανάλογα με την ημερομηνία, δημιουργώντας ένα φάσμα μεταξύ του χειμερινού και του θερινού ηλιοστασίου. Υπάρχουν διάφορα συστήματα επίπεδης προβολής του νοητού ουράνιου θόλου με τις ηλιακές διαδρομές. Εδώ θα αναφερθούμε στα λεγόμενα διαγράμματα ηλιακών διαδρομών (sun path diagrams) και θα εξετάσουμε αναλυτικότερα τα ευρύτερα διαδεδομένα ηλιακά διαγράμματα: τα πολικά και τα κυλινδρικά διαγράμματα. Επιγραμματικά οι κυριότεροι μέθοδοι προβολής των διαγραμμάτων ηλιακών διαδρομών είναι: η ορθογραφική προβολή (orthograpohic), η στερεογραφική προβολή (stereographic) και η ισαπέχουσα προβολή (equidistant). Τα παραπάνω διαγράμματα χρησιμοποιούνται από αστρονόμους από τα αρχαία ακόμη χρόνια. Αυτό περιλαμβάνει την προβολή του ημισφαιρίου σε ένα επίπεδο, που αναγκαστικά θα υποστεί μια μικρή παραμόρφωση για να επιτευχθεί. - Πολικά διαγράμματα Τα πολικά διαγράμματα είναι διαγράμματα της ηλιακής διαδρομής που έχουν καταρτιστεί για κάθε γεωγραφικό πλάτος, όπως αντίστοιχα είναι και τα κυλινδρικά που θα εξετάσουμε παρακάτω. Ένα τέτοιο διάγραμμα έχει σχήμα κύκλου στο κέντρο του οποίου τοποθετείται ο παρατηρητής και γύρω από του χαράσσεται μια σειρά ομόκεντρων κύκλων χαρακτηρισμένων από το 0ο έως το 90ο που δείχνουν το ύψος (βλ. τέλος του κίνηση γης) του Ηλίου. Ταυτόχρονα, χαράσσονται με αφετηρία το κέντρο μια σειρά ακτινών που χαρακτηρίζονται από το 0ο ως το 360ο και αντιπροσωπεύουν τον προσανατολισμό ή αλλιώς αζιμούθιο. Το υπόβαθρο του διαγράμματος ολοκληρώνεται προσθέτοντας τα σημεία του προσανατολισμού (ΒορράςΝότος). Σε αυτή την κοινή βάση εντοπίζονται οι τροχιές του Ηλίου για την 21η μέρα κάθε μήνα, καθώς και ο ηλιακός χρόνος. Για κάθε από τις σημειούμενες ημερομηνίες και ώρες, διαβάζονται απευθείας η γωνία ύψους και το αζιμούθιο του Ηλίου. Έτσι, χαράζονται 7 καμπύλες συμμετρικές στον άξονα βορρά-νότου που αντιστοιχούν στους μήνες και άλλες κάθετες στην κατεύθυνση τους που υποδηλώνουν τις ώρες, σχηματίζοντας έτσι τον καμπύλο κάναβο. Για τις λοιπές χρονικές στιγμές χρονικές στιγμές, εφαρμόζεται απλή παρεμβολή. Πηγή: ΕΓΧΕΙΡΙΔΙΟ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΥ- ΠΑΘΗΤΙΚΗ ΗΛ 4 - Κυλινδρικά διαγράμματα Ένα άλλο σύγχρονο και πολύ χρήσιμο διάγραμμα είναι εκείνο που απεικονίζει μια κάθετη προβολή της τροχιάς του Ηλίου όπως φαίνεται από τη Γη, πράγμα που δίνει μια γήινη εικόνα της τροχιάς του Ηλίου στον Έλεγχος ηλιασμού – Ηλιοπροστασία – Συστήματα σκίασης 10 ΒΙΟΚΛΙΜΑΤΙΚΕΣ ΠΑΡΑΜΕΤΡΟΙ | Ηλιακά διαγράμματα - sun path diagrams ουρανό. Ο λόγος για το κυλινδρικό διάγραμμα που δίνει μια ορθογώνια προβολή του διαγράμματος ηλιακής διαδρομής. Εδώ, αρχίζουμε από τον οριζόντιο άξονα όπου οι κάθετες γραμμές αποτυπώνουν τα αζιμούθια, ενώ παράλληλα οι οριζόντιες γραμμές στον κάθετο άξονα απεικονίζουν τη γωνία ηλιακού ύψους, συνθέτοντας έτσι τον ορθογωνικό κάναβο του υποβάθρου. Σ’ αυτό τον κάναβο αποτυπώνουμε με 7 καμπύλες ,όπως και στο πολικό, τη θέση του Ήλιου για κάθε ώρα της 21ης μέρας κάθε μηνός. Παρόμοια και στο πολικό διάγραμμα, για τις υπόλοιπες χρονικές στιγμές εφαρμόζεται απλή παρεμβολή. Πηγή: ΕΓΧΕΙΡΙΔΙΟ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΥ- ΠΑΘΗΤΙΚΗ ΗΛ 5 Μία ιδιαίτερα κρίσιμη παρατήρηση είναι πως και στα δύο αυτά διαγράμματα, αλλά και στα περισσότερα διαγράμματα, χρησιμοποιείται ο ηλιακός χρόνος που πρέπει να μετατραπεί σε τοπικό χρόνο. Τη μέθοδο της μετατροπής θα παρακολουθήσουμε στο επόμενο κεφάλαιο. Όπως αναφέρθηκε παραπάνω υπάρχουν αρκετά λογισμικά προγράμματα με τη βοήθεια των οποίων μπορούμε να υπολογίσουμε την ακριβή θέση του ηλίου για συγκεκριμένες τοποθεσίες. Ακόμη και τα περισσότερα προγράμματα τρισδιάστατης απεικόνισης των αρχιτεκτονικών συνθέσεων πλέον κάνουν χρήση της θέσης του ηλίου σε κάθε περιοχή, έτσι ώστε το μοντέλο να βρίσκεται όσο πιο κοντά στην πραγματικότητα είναι δυνατόν. - Μετατροπή ηλιακής ώρας σε τοπική ώρα Όλα τα διαγράμματα που αναφέρουμε παραπάνω έχουν ρυθμιστεί σύμφωνα με τον ήλιο έτσι όπως αυτός φαίνεται, και χρησιμοποιούν στις μετρήσεις τους τη λεγόμενη πραγματική ή αληθινή ηλιακή ώρα. Η ηλιακή ώρα βασίζεται στην διαίρεση της ηλιακής ημέρας που θα εξετάσουμε αναλυτικότερα παρακάτω. Στην καθημερινότητα, ωστόσο, ο χρόνος μετριέται βάση της «καθορισμένης» ώρας η οποία διαφέρει κάπως από την ηλιακή. Για τη μέτρηση των συστημάτων σκίασης ή του ηλιασμού, αυτή είναι ασήμαντη διαφορά, αφού η θέση και η διάρκεια της ηλιοφάνειας θα είναι η ίδια και στις δύο μεθόδους χρονομέτρησης. Αν, βέβαια, για κάποιο λόγο είναι απαραίτητο να μάθει κάποιος την θέση του ήλιου σε μια συγκεκριμένη χρονική στιγμή, η οποία έχει μετρηθεί με το ρολόι, γίνεται αναγκαίο να γίνουν οι απαραίτητες μετατροπές: Α. η μετατροπή της πραγματικής ηλιακής ώρας στη μέση ηλιακή ώρα με τη χρήση της εξίσωσης του χρόνου ή του «Αναλήμματος»(βλ. εικόνα) Έλεγχος ηλιασμού – Ηλιοπροστασία – Συστήματα σκίασης 11 ΒΙΟΚΛΙΜΑΤΙΚΕΣ ΠΑΡΑΜΕΤΡΟΙ | Ηλιακά διαγράμματα - sun path diagrams Β. Η διόρθωση της μέσης τιμής της ηλιακής ώρας στην καθορισμένη ώρα, με τη διαφορά που έχει η καθορισμένη ώρα σε γεωγραφικό πλάτος. Η διαφορά θα πρέπει να αφαιρεθεί εάν η τοποθεσία βρίσκεται ανατολικά από την καθορισμένη ώρα του ισημερινού, και προστίθεται εάν είναι δυτικά. Ο τύπος για την μετατροπή της τοπική ώρας σε Καθορισμένη ώρα, ή και το αντίστροφο.: Καθορισμένη ώρα = πραγματική ηλιακή ώρα + εξίσωση ώρας + 4 (πχ διαφορά σε γεωγραφικό πλάτος) (Olgyay 1957) Πηγή: http://www.ipgp.fr/~tarantola/Icon 1 Προτού όμως μπερδευτείτε περισσότερο, ας πάρουμε τα πράγματα από την αρχή. Η προσπάθεια μέτρησης του χρόνου φαίνεται πως είναι τόσο παλιά όσο και ο ανθρώπινος πολιτισμός. Ένα σύστημα μέτρησης του χρόνου όμως θα πρέπει να έχει βάση τα τρία τακτικώς επαναλαμβανόμενα ουράνια φαινόμενα `φαινόμενα που αναφέραμε και παραπάνω. Αυτά είναι: η περιστροφή της γης γύρω από τον ήλιο, η περιστροφή της γης γύρω από τον άξονά της και η περιστροφή της σελήνης γύρω από τη γη. Η πρώτη και βασική μονάδα μέτρησης του χρόνου ήταν για τον άνθρωπο ο σταθερά επαναλαμβανόμενος κύκλος της ανατολής και της δύσης του Ηλίου. Η καθημερινή περιστροφή της Γης γύρω από τον άξονά της, καθώς και η κατεύθυνση της περιστροφής αυτής είναι από την Δύση προς την Ανατολή, με αποτέλεσμα να βλέπουμε τον Ήλιο και τα άστρα, που παραμένουν σχετικά στην ίδια θέση, να φαίνονται ότι κινούνται προς την αντίθετη κατεύθυνση, δηλαδή από την Ανατολή προς την Δύση. Στην καθημερινή αυτή φαινομενική τροχιά του ο Ήλιος ανατέλλει το πρωί από τον ανατολικό ορίζοντα και αρχίζει να σκαρφαλώνει σιγά-σιγά προς τα πάνω. Στις ώρες που ο Ήλιος βρίσκεται στο ανατολικό τμήμα του ουρανού δίνουμε την προσωνυμία «π.μ.» δηλαδή «προ μεσημβρίας» ή «πριν από τον μεσημβρινό». Όταν ο Ήλιος φτάσει στον μεσημβρινό έχει φτάσει στο ψηλότερο σημείο της καθημερινής του φαινόμενης τροχιάς. Οπότε λέμε ότι ο Ήλιος «μεσουράνησε» και ο τόπος αυτός έχει μεσημέρι. Από εκεί κι έπειτα η Γη, συνεχίζοντας την ημερήσια περιστροφή της γύρω από τον άξονά της, μας κάνει να βλέπουμε τον Ήλιο να κατέρχεται προς τον δυτικό ορίζοντα, και στις ώρες αυτές που ο Ήλιος βρίσκεται στο δυτικό τμήμα του ουρανού δίνουμε την προσωνυμία «μ.μ.», δηλαδή «μετά μεσημβρίας» ή «μετά τον μεσημβρινό». Μία πλήρης φαινόμενη τροχιά του Ηλίου γύρω από τη Γη, δηλαδή ένας πλήρης κύκλος του Ηλίου από ένα μεσημέρι έως το επόμενο, ονομάζεται ηλιακή ημέρα. Η ηλιακή ηΈλεγχος ηλιασμού – Ηλιοπροστασία – Συστήματα σκίασης 12 ΒΙΟΚΛΙΜΑΤΙΚΕΣ ΠΑΡΑΜΕΤΡΟΙ | Ηλιακά διαγράμματα - sun path diagrams μέρα, δηλαδή, δεν είναι τίποτε άλλο παρά ο χρόνος ο οποίος περιέχεται ανάμεσα σε δύο διαδοχικές μεσουρανήσεις του Ηλίου. Τα πράγματα όμως δεν είναι και τόσο απλά, γιατί εκτός από την ηλιακή ημέρα έχουμε και την αστρική ημέρα. Η αστρική ημέρα είναι ο χρόνος ο οποίος περιέχεται ανάμεσα σε δύο διαδοχικές μεσουρανήσεις ενός δεδομένου άστρου. Ο χρόνος αυτός είναι ίσος με 23 ώρες, 56 λεπτά και 4 δευτερόλεπτα που σημαίνει ότι είναι μικρότερος από τον χρόνο που χρειάζεται για να φτάσει ο Ήλιος στον μεσημβρινό. Γι’ αυτό η Γη χρειάζεται να περιστραφεί επί πλέον 3 λεπτά και 56 δευτερόλεπτα για να συμπληρώσει την γνωστή μας 24ωρη ηλιακή ημέρα. Ο λόγος είναι ότι η Γη καθώς περιστρέφεται γύρω από τον άξονά της συμπληρώνοντας τον ημερήσιο κύκλο της, κάνει συγχρόνως και μία άλλη κίνηση περιφερόμενη γύρω από τον Ήλιο, με κατεύθυνση την Ανατολή. Κάθε μέρα, δηλαδή, η Γη μετακινείται προς την Ανατολή περίπου κατά μία μοίρα, καλύπτοντας έτσι το 1/365ο της ετήσιας τροχιάς της γύρω από τον Ήλιο. Και αυτός είναι ο λόγος που η Γη χρειάζεται να περιστραφεί πρόσθετα 3 λεπτά και 56 δευτερόλεπτα, προς τη Δύση, για να φέρει και πάλι τον Ήλιο πάνω στον μεσημβρινό. Με αυτή λοιπόν την εξήγηση γίνεται κατανοητό ότι το πέρασμα ενός άστρου από τον μεσημβρινό είναι η αληθινή ένδειξη της αρχής και του τέλους μιας πλήρους περιστροφής της Γης γύρω από τον άξονά της. Παρ’ όλο όμως που αυτή η αστρική ημέρα είναι η ακριβής ένδειξη μιας πλήρους περιστροφής της Γης γύρω από τον άξονά της δεν είναι καθόλου πρακτικό να βασίσουμε τις ώρες της ημέρας μας και των ρολογιών μας ανάλογα με το χρόνο που κάποιο δεδομένο άστρο περνάει τον μεσημβρινό, γιατί ο Ήλιος συνεχώς θα υστερούσε κατά 3 λεπτά και 56 δευτερόλεπτα κάθε μέρα. Η λύση, όσο απίστευτο και αν φαίνεται, είναι η εφεύρεση ενός φανταστικού Ήλιου που δεν επηρεάζεται από την τροχιακή ταχύτητα της Γης. Και αυτό έγινε! Ο φανταστικός Ήλιος ονομάζεται μέσος Ήλιος και η ημέρα, όπως έχει καθοριστεί σήμερα, βασίζεται σε αυτόν τον μέσο Ήλιο, γι’ αυτό και ονομάζεται μέση ηλιακή ημέρα. Στις καθημερινές μας συναλλαγές, δηλαδή, χρησιμοποιούμε την ηλιακή ημέρα γιατί είναι πολύ πιο βολική. Αν χρησιμοποιούσαμε την αστρική ημέρα, δηλαδή τον πραγματικό χρόνο μιας πλήρους περιστροφής, ο Ήλιος θα υστερούσε 3 λεπτά και 56 δευτερόλεπτα κάθε μέρα. Έτσι η ηλιακή ημέρα με τις 24 ώρες της είναι η πιο αρχαία μονάδα μέτρησης του χρόνου. Η ταχύτητα με την οποία κινείται ένας πλανήτης γύρω από τον Ήλιο καθορίζεται αυστηρά από την απόσταση που έχει από αυτόν. Όσο πιο κοντά στον Ήλιο βρίσκεται τόσο πιο γρήγορα κινείται, και όσο πιο μακριά τόσο πιο αργά. Και η Γη δεν αποτελεί εξαίρεση σε αυτό τον κανόνα, αφού η τροχιά της γύρω από τον Ήλιο δεν είναι ένας τέλειος κύκλος αλλά μια έλλειψη. Γι’ αυτό και η απόσταση της Γης από τον Ήλιο στη διάρκεια του έτους δεν είναι σταθερή, αλλά κυμαίνεται από 147.000.000 έως 152.000.000 χιλιόμετρα. Η Γη φτάνει στην πλησιέστερη απόστασή της από τον Ήλιο, που ονομάζεται περιήλιο, στις αρχές Ιανουαρίου, και στην πιο απομακρυσμένη απόσταση, που ονομάζεται αφήλιο, στις αρχές Ιουλίου. Καθώς λοιπόν η Γη πλησιάζει προς τον Ήλιο στη διάρκεια του φθινοπώρου και στις αρχές του χειμώνα, η τροχιακή της ταχύτητα αυξάνει. Στο περιήλιο η ταχύτητα περιφοράς της Γης γύρω από τον Ήλιο φτάνει περίπου τα 31 χιλιόμετρα το δευτερόλεπτο, ενώ καθώς απομακρύνεται από τον Ήλιο την άνοιξη και το καλοκαίρι η ταχύτητά της ελαττώνεται και στο αφήλιο φτάνει περίπου τα 28 χιλιόμετρα το δευτερόλεπτο. Το γεγονός αυτό επηρεάζει το χρόνο ανάμεσα σε δύο διαδοχικά περάσματα του Ήλιου από τον μεσημβρινό, δηλαδή από δύο διαδοχικά μεσημέρια. Γι’ αυτό η εναλλασσόμενη τροχιακή ταχύτητα της Γης μας είναι ο κύριος λόγος που κάνει τον Ήλιο να μην είναι ο τέλειος χρονομέτρης για τον άνθρωπο. Όσο κι αν φαίνεται απίστευτο, η λύση του προβλήματος είναι ο μέσος Ήλιος και η μέση ηλιακή μέρα. Ο πραγματικός ή αληθινός Ήλιος, στη διάρκεια ενός έτους, φτάνει να είναι καθυστερημένος στο ημερήσιο ραντεβού του με τον μεσημβρινό, ή ακόμη και να προτρέχει αυτού, έως και 16 λεπτά. Η διαφοροποίηση αυτή είναι κάθε χρόνο η ίδια για κάθε ορισμένη ημερομηνία του έτους, και ονομάζεται εξίσωση του χρόνου. Έτσι αν κατά την διάρκεια ενός έτους φωτογραφίζαμε τον Ήλιο το μεσημέρι, κάθε μερικές μέρες με μια φωτογραφική μηχανή που παραμένει στημένη πάντα στην ίδια θέση, και αποτυπώναμε τις εικόνες αυτές πάνω στην ίδια φωτογραφική πλάκα, οι διαδοχικές εικόνες του Ηλίου θα σχημάτιζαν εκείνο το παράξενο σχήμα με τη μορφή του αριθμού 8 που ονομάζουμε ανάλημμα. Με το ίδιο όνομα αναφερόμαστε και στην γραφική παράσταση, όμοια σε μορφή με αυτή του φαινομένου, που μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε αντί της εξίσωσης του χρόνου για την μετατροπή. (Σιμόπουλος 2005) Έλεγχος ηλιασμού – Ηλιοπροστασία – Συστήματα σκίασης 13 ΒΙΟΚΛΙΜΑΤΙΚΕΣ ΠΑΡΑΜΕΤΡΟΙ | Ηλιακά διαγράμματα - sun path diagrams Πηγή: Σιμόπουλος 2005 1 Έλεγχος ηλιασμού – Ηλιοπροστασία – Συστήματα σκίασης 14 ΠΑΘΗΤΙΚΗ ΗΛΙΑΚΗ ΑΡΧΙΤΕΚΤΟΝΙΚΗ | Ηλιακά διαγράμματα - sun path diagrams ΠΑ ΘΗΤΙΚΗ ΗΛ ΙΑΚ Η Α ΡΧ ΙΤΕ ΚΤΟ ΝΙΚ Η Με τον όρο ηλιακά συστήματα δεν αναφερόμαστε μόνο σε αστροφυσικά συστήματα στα οποία υπάρχει τουλάχιστον ένας Ήλιος και διάφορα αστρικά σωματίδια -άλλα μικρότερα κι άλλα μεγαλύτερα- που περιστρέφονται γύρω του. Η αναφορά μας σ’ αυτού του είδους τα συστήματα -καλώς ή κακώς- εξαντλήθηκες στο παραπάνω κεφάλαιο! Εδώ θα μιλήσουμε για τα ηλιακά συστήματα που αφορούν την αρχιτεκτονική και ιδιαίτερα το ενεργειακό κομμάτι αυτής. Με τον όρο ηλιακά συστήματα, λοιπόν, αναφερόμαστε σε αρχιτεκτονικές διατάξεις ή χρήση τεχνολογιών που εκμεταλλεύονται την ηλιακή ενέργεια, δεσμεύοντάς την, αποθηκεύοντάς την , διανέμοντάς την για ανάγκες θέρμανσης ,αλλά και αναιρώντας την για τις ανάγκες δροσισμού. Τα ηλιακά συστήματα διακρίνονται σε «ενεργητικά» και «παθητικά», στα τελευταία εκ των οποίων θα αναφερθούμε στο παρόν ερευνητικό. Ενεργητικά ηλιακά συστήματα λέμε αυτά που λειτουργούν με την βοήθεια ανεμιστήρων, μηχανικών αντλιών και γενικότερα μηχανικών και ηλεκτρονικών τεχνολογιών. Με τον όρο «παθητικά ηλιακά συστήματα» αναφερόμαστε στην απλή τεχνολογία και εκμετάλλευση της ενέργειας που υπάρχει σ’ ένα συγκεκριμένο τόπο (μικροκλίμα), σε συνεργασία με αρχιτεκτονικές συνιστώσες.(Colombo, Landabaso et al. 1998) Με τα παραπάνω συστήματα προσπαθούμε να «αιχμαλωτίσουμε» την ενέργεια που μας παρέχουν οι διάφορες φυσικές πηγές μέσω των καταβοθρών. Πηγή της ενέργειας αποτελεί οποιοδήποτε στοιχείο του περιβάλλοντος συνεισφέρει θερμότητα σε ένα κτίριο (πχ. ο Ήλιος), ενώ καταβόθρες είναι τα στοιχεία που απορροφούν τη θερμότητα σε ένα κτίριο. Γενικότερα, τα παθητικά συστήματα χρησιμοποιούν την ενέργεια που συγκεντρώνεται κάπου, τις φυσικές ροές ενέργειας και τις παραδοσιακές αρχιτεκτονικές διατάξεις με σκοπό τη θέρμανση και τον δροσισμό. Επιπλέον, ανταποκρίνονται στα σύγχρονα κριτήρια άνεσης ενώ συγχρόνως ελαττώνουν τη χρήση καυσίμων. Πηγή: ΕΓΧΕΙΡΙΔΙΟ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΥ- ΠΑΘΗΤΙΚΗ ΗΛ 6 Έλεγχος ηλιασμού – Ηλιοπροστασία – Συστήματα σκίασης 15 ΠΑΘΗΤΙΚΗ ΗΛΙΑΚΗ ΑΡΧΙΤΕΚΤΟΝΙΚΗ | Άμεσο κέρδος - Έμμεσο κέρδος - Θερμοκήπιο Για να τελεσθεί αποτελεσματικότερα η χρήση της ηλιακής ακτινοβολίας, τα παθητικά ηλιακά συστήματα εφαρμόζονται σύμφωνα με ορισμένες διατάξεις. Οι βασικότερες είναι οι τρείς που θα αναφέρουμε, βάση των οποίων δημιουργήθηκε η πλειοψηφία των υπόλοιπων διατάξεων. Είναι πού σημαντικό να θυμόμαστε πως οι διατάξεις αυτές έχουν σκοπό τη συλλογή ηλιακής ενέργεια και συνεπώς θερμότητας . Τα τρία βασικά παθητικά ηλιακά συστήματα είναι τα εξής: - άμεσο κέρδος - έμμεσο κέρδος - ηλιακό θερμοκήπιο Όμως ,επίσης, κατά τον σχεδιασμό των παθητικών συστημάτων απαραίτητη προϋπόθεση αποτελεί η ύπαρξη διατάξεων που θα αποτρέψουν την υπερθέρμανση του κτιρίου ή ακόμη και θα επιδιώξουν τον δροσισμό του. Για το σκοπό αυτό ο αρχιτέκτονας θα πρέπει να μεριμνήσει δημιουργώντας διατάξεις για: - σκίαση - έλεγχο ηλιακών κερδών - φυσικό αερισμό Πηγή: ΕΓΧΕΙΡΙΔΙΟ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΥ- ΠΑΘΗΤΙΚΗ ΗΛ 7 Με τις πρώτες δύο θα καταπιαστούμε παρακάτω, μιας και είναι το κύριο θέμα του παρόντος ερευνητικού. Πριν όμως γίνει αυτό θα πρέπει να καταστεί σαφής η χρήση τους -για να μην πούμε η ανάγκη τους- εντός των παθητικών ηλιακών συστημάτων. Όσο για τη σπουδαιότητα του ρόλου τους, επιπροσθέτως των όσων έχουμε δηλώσει, αρκεί να πούμε πως : στα θερμά κλίματα η μέγιστη δυνατή σκίαση του κτιρίου που χρησιμοποιούν παθητικό δροσισμό είναι περισσότερο σημαντική (για τη μείωση του θερμικού φορτίου) από την ηλιακή πρόσβαση(Colombo, Landabaso et al. 1998). Παρόλα αυτά πάντως, γενικώς χρειάζεται να συγκρίνουμε πρώτα τις ανάγκες θέρμανσης με τις ανάγκες δροσισμού, ώστε να καθοριστεί το απαιτούμενο επίπεδο ηλιακή πρόσβασης και παράλληλα να διατηρούμε το φωτισμό των χώρων σε ευχάριστο επίπεδο. Έλεγχος ηλιασμού – Ηλιοπροστασία – Συστήματα σκίασης 16 ΠΑΘΗΤΙΚΗ ΗΛΙΑΚΗ ΑΡΧΙΤΕΚΤΟΝΙΚΗ | Άμεσο κέρδος - Έμμεσο κέρδος - Θερμοκήπιο Πηγή: www.wbdg.org 1 Πριν προχωρήσουμε παρακάτω ας δούμε συνοπτικά τα παθητικά ηλιακά συστήματα: ΑΜΕΣΟ ΚΕΡΔΟΣ: Η ηλιακή ενέργεια εισέρχεται από τα παράθυρα, τους φωταγωγούς ή τους φεγγίτες και στη συνέχεια απορροφάται από τις εσωτερικές επιφάνειες. ΕΜΜΕΣΟ ΚΕΡΔΟΣ: Συμπαγής τοίχος σκοτεινού χρώματος τοποθετείται στη νότια πλευρά του κτιρίου και καλύπτεται με υαλοστάσιο, ώστε να λειτουργεί ως ηλιακός συλλέκτης συνδεδεμένος με στοιχείο αποθήκευσης (γνωστός ως τοίχος Trombe) ΘΕΡΜΟΚΗΠΙΟ: Αποτελεί συνδυασμό άμεσου και έμμεσου κέρδους. Διαχωρισμένος από τους χώρους διαμονής το θερμοκήπιο εκπληρώνει τις λειτουργίες της συγκέντρωσης, συσσώρευσης και μεταφοράς θερμότητας. Τόσο στα συστήματα θερμοκηπίου όσο και στα συστήματα έμμεσου κέρδους συνιστάται κινητή συσκευή σκίασης, ώστε να αναιρείται ή να περιορίζεται η λειτουργία τους τους θερμούς μήνες. Ιδιαιτερότητα αυτών των συστημάτων –και ιδιαίτερα του τοίχου Trombe – είναι πως οι χώροι αυτοί χρησιμοποιούνται σχεδόν αποκλειστικά για τη θέρμανση του σπιτιού και δεν είναι ιδιαίτερα ευχάριστοι ως χώροι από άποψη εσωτερικής θερμοκρασίας. Συνεπώς, εδώ τα σκίαστρα παίζουν το ρόλο της μόνωσης, αδιαφορώντας για τα χαμηλά επίπεδα φωτισμού που διαμορφώνουν στον εσωτερικό χώρο. Στα συστήματα άμεσου κέρδους, λόγω της αποτελεσματικότητάς τους στην δέσμευση των ηλιακών κερδών σε σύγκριση με τα υπόλοιπα συστήματα, θα πρέπει να προνοήσουμε για την επαρκή σκίασή τους προς αποφυγή υπερθέρμανσης και μάλιστα η σκίαση δε θα πρέπει να περιορίζεται αποκλειστικά για τους θερινούς μήνες (Ιούνιο, Ιούλιο και Αύγουστο). Για τον καθορισμό της περιόδου σκίασης θα πρέπει να γίνεται αναφορά σε κάποιο βιοκλιματικό διάγραμμα. Παράλληλα, σε ένα σύστημα άμεσου κέρδους πρέπει να δοθεί προσοχή στον τύπο σκιάστρου και ταυτόχρονα το σχεδιασμό του χώρου περίγυρα, έτσι ώστε να μην παρεμποδίζεται ο φωτισμός και η θέα `ένας αρκετά δύσκολος στόχος. Έλεγχος ηλιασμού – Ηλιοπροστασία – Συστήματα σκίασης 17 ΠΑΘΗΤΙΚΗ ΗΛΙΑΚΗ ΑΡΧΙΤΕΚΤΟΝΙΚΗ | Τύποι ελέγχου: Πλήρης πρόσβαση – Ελάττωση - Κατάργηση - Επιλογή Πηγή: ΕΓΧΕΙΡΙΔΙΟ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΥ- ΠΑΘΗΤΙΚΗ ΗΛ 8 Οι κύριες συνιστώσες ενός τέτοιου συστήματος είναι: - οι επιφάνειες συλλογής (υαλοστάσια) - οι επιφάνειες αποθήκευσης – καταβόθρες (τοίχοι, δάπεδα, οροφές) - τα μέσα ηλιοπροστασίας (σκίαστρα, κουρτίνες, πρόβολοι) Σκοπός των συστημάτων που αναφέραμε παραπάνω είναι να εκμεταλλευτούν την ενέργεια των φυσικών πόρων και ιδιαίτερα την ηλιακή ώστε να δημιουργηθούν συνθήκες άνεσης στους εσωτερικούς χώρους. Το πρώτο στάδιο ελέγχου σε μικρής κλίμακας σχέδια είναι ο περιβάλλοντας χώρος. Η συνεισφορά του περιβάλλοντα χώρου και των στοιχείων που τον αποτελούν είναι περιορισμένη όμως και ,συνήθως, πέραν του εύρους χειρισμού του αρχιτέκτονα. Έτσι το επόμενο στάδιο ελέγχου της κατασκευής, το οποίο είναι το κέλυφος του κτιρίου αποκτά μείζονα σημασία. Εδώ διακρίνουμε διάφορους τύπους ελέγχου του ηλιασμού : Πηγή: Θ. Ν. Στασινόπουλος 2 - - Πλήρης πρόσβαση: στην πλήρη πρόσβαση όπως πχ πλήρη πρόσοδο επιτρέπουμε όλο το μέγεθος της ηλιακής ακτινοβολίας να εισέλθει στο χώρο. Αυτό σημαίνει πως είτε παρεμβάλλεται κάποιο υλικό που επιτρέπει την ηλιακή εισχώρηση με αμελητέες απώλειες είτε δεν υπάρχει κανένα υλικό, που σημαίνει πως πέραν του ηλίου επιτρέπεται η είσοδος και στα λοιπά φυσικά στοιχεία. Ελάττωση: η ελάττωση της προσόδου της ηλιακής ακτινοβολίας διερχόμενη κάποιο υλικό (πχ ανοιχτά χρώματα ή ανακλαστικό κρύσταλλο). Πρόκειται για το συχνότερο τύπο ηλιακού ελέγχου μιας και σ’ αυτήν ανήκουν οι περισσότεροι τύποι υαλοστασίων, αφού γενικότερα τα υαλοστάσια των ανοιγμάτων απορροφούν μέρος της ακτινοβολίας και επιτρέπουν την είσοδο μέρους της ακτινοβολίας. Έλεγχος ηλιασμού – Ηλιοπροστασία – Συστήματα σκίασης 18 ΠΑΘΗΤΙΚΗ ΗΛΙΑΚΗ ΑΡΧΙΤΕΚΤΟΝΙΚΗ | Τύποι ελέγχου: Πλήρης πρόσβαση – Ελάττωση - Κατάργηση - Επιλογή - - Κατάργηση: προφανώς μ’ αυτόν τον τύπο ελέγχου ανακόπτεται πλήρως η είσοδος του ήλιου εντός ή επιτρέπεται αμελητέο ποσοστό διάχυτης ή ανακλώμενης πχ πατζούρια. Πολύ σύνηθες τύπος κινητής εξωτερικής ηλιακής μόνωσης σε χώρες με θερμά κλίματα σαν και τη δικιά μας, όπως επίσης και στα υπόλοιπα θερμά μεσογειακά κλίματα. Απαραίτητη είναι η χρήση τους σε συστήματα εμμέσου κέρδους ή θερμοκηπίου. Αξίζει να σημειωθεί πως ως τέτοια λειτουργούν τα αρχιτεκτονικά στοιχεία όπως οι πρόβολοι. Επιλογή: η ενασχόληση των επιστημόνων με το θέμα της ηλιακής αρχιτεκτονικής και της ηλιοπροστασίας γενικότερα έχει επιφέρει αρκετές σπουδαίες ανακαλύψεις στο χώρο αυτό `ανακαλύψεις οι οποίες πλέον μας επιτρέπουν να επιλέξουμε ποιο μέρος της ακτινοβολίας θεωρούμε χρήσιμο και να απορρίψουμε τα υπόλοιπα συστατικά της. Ως τέτοιου τύπου έλεγχος αναφέρεται ο τοίχος Trombe και το απορροφητικό κρύσταλλο. -Υαλοστάσια: Τύποι – Χαρακτηριστικά – Ποιότητα φωτισμού Κομβικό σημείο για την εφαρμογή της παθητικής ηλιακής αρχιτεκτονικής , είναι η επιλογή των υαλοστασίων. Είναι το πιο σύνηθες αντικείμενο που συναντάνε οι ηλιακές ακτίνες στα ανοίγματα των κτιρίων. Για την ακρίβεια μετά τη βιομηχανική επανάσταση και μέχρι σήμερα, το γυαλί και το σίδερο γίνεται το βασικό συστατικό της νέας αρχιτεκτονικής τάσης, δομώντας από μοντέρνες μονόχωρες κατοικίες έως τεράστιους ουρανοξύστες. Στα συμβατικά σπίτια οι απώλειες λόγων των ανοιγμάτων αποτελεί το 35% των συνολικών απωλειών του σπιτιού, ενώ άξιος παρατήρησης είναι πως μια γυάλινη επιφάνεια είναι 30 φορές πιο ευάλωτη σε ηλιόλουστες συνθήκες από έναν αδιαφανή τοίχο. Το ‘πόσο’ ευάλωτο διαφέρουν ανάλογα με το γεωγραφικό πλάτος, τον προσανατολισμό, την ώρα της αποχής και άλλες συνθήκες γενικότερα. Μετρήσεις στο Μαϊάμι της Φλόριντα σε μια καθαρή ηλιόλουστη μέρα του θερινού ηλιοστασίου (21 Ιουλίου) μας δίνει γραφικά το μέγεθος αυτής της διαφοράς. Συγκρίνοντας τη μετάδοση θερμότητας (στο εσωτερικό) μεταξύ ενός τοίχου από ξυλοκατασκευή με μόνωση (U=0.13) και ενός μονού υαλοστασίου (U=8.9) βλέπουμε πως η ημερήσια μετάδοση θερμότητας του τοίχου αντιστοιχεί σε 40 Btu/sq. ft. -27 Btu/sq. ft. υπό σκιά, ενώ η αντίστοιχη του υαλοστασίου είναι 1227 Btu/sq. ft. - 346 Btu/sq. ft. υπό σκιά. Συνεπώς, καταλαβαίνει κανείς τον αντίκτυπο της χρήσης γυαλιού στο 70% του κελύφους ενός ουρανοξύστη και αναλόγως την αναγκαιότητα της σκίασης σε αυτό το μέγεθος. Πηγή: www.koukourikos.gr 1 Έλεγχος ηλιασμού – Ηλιοπροστασία – Συστήματα σκίασης 19 ΠΑΘΗΤΙΚΗ ΗΛΙΑΚΗ ΑΡΧΙΤΕΚΤΟΝΙΚΗ | Τύποι ελέγχου: Πλήρης πρόσβαση – Ελάττωση - Κατάργηση - Επιλογή Τυπολογία Οι γυάλινες επιφάνειες είναι ο ευκολότερος τρόπος να γίνει χρήση της ηλιακής ενέργειας. Παρόλα αυτά όμως, όταν ο ήλιος δεν είναι παρόν, ακόμη κι ένα άρτια μονωμένο οίκημα χάνει μεγάλες ποσότητες θερμότητας μέσω των γυάλινων επιφανειών. Οι λειτουργίες και οι ενεργειακές ιδιότητες των διαφανών στοιχείων επομένως απαιτούν εξονυχιστική μελέτη ώστε να έχουν αποδοτική χρήση. Επιπρόσθετα του φυσικού γυαλιού υπάρχουν κι άλλα διαφανή ή ημιδιαφανή υλικά, περισσότερο πλαστικά όπως ακρυλικά γυαλιά, όμως ασχολούμαστε με αυτά μόνο σε συγκεκριμένες περιστάσεις. Το γυαλί είναι καλός αγωγός θερμότητας, και γι’ αυτό ακατάλληλος για θερμομόνωση. Τυπικό γυαλί βασισμένο σε σιλικόνη επιτρέπει περίπου το 90% της προσπίπτουσας ακτινοβολίας να περάσει μέσα από το υλικό του, αν και δεν είναι στο ίδιο φυσικό φάσμα ορατού και αόρατου φωτός. Το υπέρυθρο τμήμα της ακτινοβολίας φιλτράρονται περισσότερο απ’ ότι η μεγάλου μήκους κύματος θερμική ακτινοβολία. Έτσι εξηγείται πως τα φυτά που είναι συνήθως τοποθετημένα πίσω από παράθυρα μπορεί να «καούν» αν τοποθετηθούν στο ύπαιθρο. Οι μονωτικές ιδιότητες ενός τυπικού θερμικού κουφώματος δεν εξαρτώνται απλώς από το γυαλί, αλλά επίσης από τον αέρα ή τα ευγενή αέρια που διοχετεύονται στο διάκενο μεταξύ των δύο φύλλων τζαμιού και από την περιβάλλουσα κάσα του κουφώματος. Όσο περισσότερα φύλλα τοποθετούνται σε σειρά το ένα μετά το άλλο, τόσο καλύτερη είναι και η μόνωση. Όμως η μεγάλου μήκους κύματος θερμική ακτινοβολία από το εσωτερικό συνεχίζει να διαπερνά το γυαλί και να χάνεται... Μια μικροσκοπική μεταλλική επένδυση, πάχους μόλις λίγων ατόμων στην επιφάνεια του εσωτερικού φύλλου τζαμιού μπορεί να μειώσει μερικώς το παραπάνω φαινόμενο και να αυξήσει τη μονωτική δυνατότητα του, ωστόσο, ελαττώνει τη μεταφορά φωτός και ενέργειας από έξω. Μια αύξηση της μονωτική ιδιότητας μπορεί επομένως να οδηγήσει σε μειωμένο ηλιακό όφελος, με κίνδυνο την υπερθέρμανση του κτιρίου το καλοκαίρι. Αξίζει να σημειωθεί πως το παραπάνω φαινόμενο είναι μόνο ένα από τα πολλά παραδείγματα, αφού η μεταφορά θερμότητας στο γυαλί είναι αποτέλεσμα διαφόρων διαδικασιών : εξ επαγωγής, δια μεταφοράς μέσω ρευμάτων, με ακτινοβολία. Δυστυχώς μέχρι πρότινος ξεχωρίζαμε τα ανοίγματα στην αρχιτεκτονική με βάση το πώς αυτά ανοίγουν. Οι σημερινές ενεργειακές ανάγκες μας ώθησαν στην χρήση των ανοιγμάτων βάση της θερμικής τους συμπεριφοράς και παράλληλα την ανακάλυψη και ένδειξη νέων τεχνολογιών που ελέγχουν την ηλιακή πρόσβαση αλλά και τις θερμικές απώλειες ενός υαλοστασίου, οι ονομαζόμενοι ειδικοί τύποι υαλοστασίων. Αυτή θα είναι και η κύρια κατεύθυνσης για την κατηγοριοποίηση των τύπων των υαλοστασίων ,όπως θα παρουσιαστεί παρακάτω. O 1ος παράγοντας είναι ο αριθμός φύλλων γυαλιού, ο 2ος είναι το πάχος του φύλλου γυαλιού και ο 3ος είναι η σύνθεση τόσο του γυαλιού όσο και του «κενού» ανάμεσα στα φύλλα γυαλιού. Ο συνδυασμός και των τριών παραγόντων μας δίνει τους ειδικούς τύπους υαλοστασίου όπως αναφέραμε και παραπάνω. Έλεγχος ηλιασμού – Ηλιοπροστασία – Συστήματα σκίασης 20 ΠΑΘΗΤΙΚΗ ΗΛΙΑΚΗ ΑΡΧΙΤΕΚΤΟΝΙΚΗ | Τύποι ελέγχου: Πλήρης πρόσβαση – Ελάττωση - Κατάργηση - Επιλογή Πηγή: www.efficientwindows.org 1 ΑΠΛΟΙ ΤΥΠΟΙ ΥΑΛΟΣΤΑΣΙΩΝ Α. Βάση αριθμού φύλλων - Μονά: o Ο συντελεστής μετάδοσης θερμότητας γενικά είναι περίπου 5.8 W/m2 o Προστασία ενάντια στον άνεμο, τη βροχή και τον ψυχρό αέρα o Μεγάλο ποσοστό των θερμικών απωλειών γίνεται μέσω του υαλοστασίου - Διπλά: o Η θερμική λειτουργία του διπλού υαλοστασίου εξαρτάται από την απόσταση μεταξύ των τζαμιών και το υλικό πλήρωσης του ενδιάμεσου κενού, ενώ για επενδυμένα φύλλα επίσης τον τύπο επίστρωσης. Για ένα διάκενο 20mm η τιμή- U είναι περίπου 2.8 W/m2 o Βελτιωμένη θερμική συμπεριφορά o Για συνδυασμένο παράθυρο με ανοιγόμενο εσώφυλλο η ένωση είναι ανεπαρκώς μονωμένη αποδίδοντας μια τιμή - U 25mm πάνω του θερμικού υαλοστασίου. - Τριπλά: o Για να μειώσουμε τις θερμικές απώλειες ακόμη περισσότερο η μεταφορά της ακτινοβολίας πρέπει να ελαχιστοποιηθεί. o Τα τριπλά υαλοστάσια σημαίνει πως το θερμό εσωτερικό φύλλο τζαμιού δεν είναι πλέον δίπλα με το εξωτερικό ψυχρό φύλλο, αλλά αντιθέτως με το μεσάζων μεσαίο φύλλο. Η διαφορά θερμοκρασία μεταξύ των διπλανών παραθύρων είναι μικρότερη καταφέρνοντας μικρότερες θερμικές απώλειες. o Τιμές – U περί των 2.0 W/m2K μπορούν να επιτευχθούν. Β. Πάχος φύλλου - 8mm, 10mm … 26mm Έλεγχος ηλιασμού – Ηλιοπροστασία – Συστήματα σκίασης 21 ΠΑΘΗΤΙΚΗ ΗΛΙΑΚΗ ΑΡΧΙΤΕΚΤΟΝΙΚΗ | Τύποι ελέγχου: Πλήρης πρόσβαση – Ελάττωση - Κατάργηση - Επιλογή - Γενικότερα, το πάχος του γυαλιού πρωτεύοντα ρόλο έχει την προστασία του από την πίεση του αέρα και την αντοχή του στα φυσικά φαινόμενα και κατά δεύτερον την θερμική του συμπεριφορά. Ο συντελεστής μετάδοσης θερμότητας επηρεάζεται περισσότερο από τη σύνθεση του τζαμιού παρά από το πάχος τους. ΕΙΔΙΚΟΙ ΤΥΠΟΙ ΥΑΛΟΣΤΑΣΙΩΝ Θερμικά υαλοστάσια με μονωτική (Ανακλαστική – Απορροφητική) επίστρωση - - - - Η ενίσχυση του γυαλιού με επένδυση πάχους 0,1 ως 1mm μπορεί να αυξήσει τις ιδιότητες του όσον αφορά τη θερμική ακτινοβολία. Στα συχνότερα υλικά επένδυσης ανήκουν οι στρώσεις των ευγενών μετάλλων σαν τον χαλκό, τον σίδερο και τον χρυσό. Η θέση της επίστρωσης είναι σημαντική αφού έχει διαφορετικά αποτελέσματα σύμφωνα με τη γωνία της προσπίπτουσας ακτινοβολίας, όπως και στην πλευρά του τζαμιού στην οποία γίνεται η επανεκπομπή της απορροφημένης ακτινοβολίας, εντός του δωματίου ή εκτός. Για να μειωθούν οι θερμικές απώλειες, το γυαλί έχει επενδυθεί με έναν ανακλαστήρα της υπέρυθρης ακτινοβολίας. Έτσι μπορούν να μειωθούν οι θερμικές απώλειες της θερμικής ακτινοβολίας από το ζεστό εσωτερικό προς το κρύο εξωτερικό. Τέτοια υαλοστάσια αναφέρονται συχνά ως θερμικά υαλοστάσια. Στην κατηγορία αυτή ανήκει και το δημοφιλές Low – e (γυαλί χαμηλής εκπεμπτικότητας) Ένα από τα μειονεκτήματα των επιστρώσεων είναι η μείωση του συντελεστή μετάδοσης του φωτός και συνεπώς της συνολικής μετάδοσης ενέργειας. o Τιμές – U περίπου με 1.3 – 1.1 W/m2K Τα θερμικά υαλοστάσια με νότιο προσανατολισμό μπορούν να αποφέρουν συνολικά θετικό ενεργειακό ισοζύγιο: περισσότερη ηλιακή ακτινοβολία κερδίζεται παρά χάνεται ανά έτος. Πλήρωση κενού με αέρια σε θερμικά υαλοστάσια - o Τιμή – U της τάξης των 0.7 – 1.1 W/m2K Ακόμη ένας τρόπος μείωσης του συντελεστή θερμικής μετάδοσης του υαλοστασίου είναι η μείωση της μεταφοράς της θερμότητας μέσω του αέρα και συνεπώς της μετάδοσης εκ μεταγωγής. Μπορούν αντί του αέρα να χρησιμοποιηθούν βαρέα αέρια για να πληρώσουν το κενό μεταξύ των φύλλων τζαμιού, τα οποία με τη σειρά τους θα είναι χειρότεροι και βραδύτεροι αγωγοί θερμότητας και θα ‘ναι λιγότερο ευάλωτα στα ρεύματα αέρα. Γενικότερα η επιλογή αερίων πλήρωσης είναι περισσότερο οικονομικός παράγοντας παρά απόδοσης. Το Αργό σε σύγκριση με το Κρυπτόν και το Ξένον παράγεται ευκολότερα και είναι έτσι φθηνότερο. Λοιπές τεχνολογίες - Υπάρχουν περισσότερες τεχνολογίες για την μείωση της μετάδοσης θερμότητας μέσω των υαλοστασίων, αλλά είναι τόσο αντιοικονομικοί που σπάνια εφαρμόζονται. Μερικοί απ’ αυτούς είναι: Η χρήση κενού αέρα ως πλήρωση Φωτοχρωμικά – θερμοχρωμικά – ηλεκτροχρωμικά τζάμια Φράγματα μεταγωγής θερμότητας `φύλλα που τοποθετούνται ενδιάμεσα των φύλλων τζαμιού ώστε να μειωθεί η μετάδοση θερμότητας από φύλλο σε φύλλο εκ μεταγωγής. o Επιτυγχάνονται τιμές – U των 0.4 W/m²K Έλεγχος ηλιασμού – Ηλιοπροστασία – Συστήματα σκίασης 22 ΠΑΘΗΤΙΚΗ ΗΛΙΑΚΗ ΑΡΧΙΤΕΚΤΟΝΙΚΗ | Τύποι ελέγχου: Πλήρης πρόσβαση – Ελάττωση - Κατάργηση - Επιλογή Γενικότερα, ιδιαίτερη ενόχληση στα επίπεδα φωτισμού δεν παρατηρούμε εφαρμόζοντας τις παραπάνω τεχνολογίες υαλοστασίων, παρόλα αυτά καλά είναι να έχουμε το νου μας καθώς τα υαλοστάσια και τα επίπεδα φωτισμού μπορούν να επηρεάσουν σε μεγάλο βαθμό την αισθητική αντίληψη του χώρου. Όσων αφορά την παθητική ηλιακή αρχιτεκτονική η επιλογή υαλοστασίου αποτελεί κύριο παράγοντα αφού αποτελεί τον μόνιμο συλλέκτη ενέργειας. Ιδιαίτερο βάρος στην επιλογή δίνεται στις διαστάσεις του υαλοστασίου ,στη σύνθεση του και στην μόνωσή του, τόσο με το κούφωμα όσο και με το σκίαστρο. Γενικότερα για τα θερμά κλίματα σαν το δικό μας, προτείνεται διπλό υαλοστάσιο ως οικονομικά αποδοτική λύση, ενώ πιο σύνθετες κατασκευές εφαρμόζονται ανάλογα με τον προσανατολισμό.(ecologic-architecture.org) Έλεγχος ηλιασμού – Ηλιοπροστασία – Συστήματα σκίασης 23 ΜΕΣΑ ΗΛΙΟΠΡΟΣΤΑΣΙΑΣ | Περιμετρικά εμπόδια - μάσκες σκιασμού ΜΕ ΣΑ Η ΛΙΟΠΡΟ ΣΤΑΣ ΙΑ Σ Προσπαθούμε τόσο να καταλάβουμε την ηλιακή ακτινοβολία έτσι ώστε να τη δαμάσουμε προς όφελος μας που ξεχνάμε κάτι πολύ βασικό. Στις περισσότερες περιπτώσεις και σχεδόν πάντα στις αστικές περιοχές, ο ήλιος μας είναι φανερός για λιγοστές ώρες τη μέρα και συνήθως όταν είναι στα ψηλότερα σημεία του ουρανού, αφού το περιβάλλον του εκάστοτε παρατηρητή είναι γεμάτο με στοιχεία που παρεμβάλλονται μεταξύ αυτού και του ηλίου. Με βάση την παραπάνω παρατήρηση καταλαβαίνουμε πως για να μάθουμε ποιες ώρες της ημέρας μας δίνεται η ευκαιρία να εκμεταλλευθούμε την ηλιακή ακτινοβολία ή ,αντίστοιχα, χρειάζεται να προστατευθούμε από αυτήν, θα πρέπει να καταγράψουμε τον ουράνιο θόλο από τη θέση του παρατηρητή και μαζί κι όλα τα σταθερά στοιχεία που εμποδίζουν –σε βάθος χρόνου- την ηλιακή ακτινοβολία να φθάσει στο σημείο της παρατήρησης. Οι σκιασμένες περιοχές που θα προκύψουν μπορούν έπειτα να προβληθούν σε μια οριζόντια επιφάνεια, ομοιοτρόπως με τα ηλιακά διαγράμματα που αναφέραμε στις αρχές της ερευνητικής εργασίας, σχηματίζοντας έτσι ένα παρόμοιο κυκλικό διάγραμμα. Σε αυτό το διάγραμμα οι σκιασμένες περιοχές του ουράνιου θόλου θα εμφανιστούν ως περιοχές από τις οποίες καμία ηλιαχτίδα δε θα φθάσει το σημείο παρατήρησης το κέντρο του διαγράμματος. Το σύνολο που απαρτίζεται εξ αυτών ονομάζεται «μάσκα σκιασμού» (shading mask). Πηγή: Ecotect Help 1 Μια μάσκα σκιασμού μπορεί να δημιουργηθεί για κάθε παρεμβάλλον αντικείμενο, ορθοκανονικού σχήματος και μη. Ορθοκανονικά γεωμετρικά σχήματα, όπως επίπεδα και γραμμές, θα έχουν χαρακτηριστική γεωμετρική μορφή στα προβαλλόμενα διαγράμματα τους. Μερικά από αυτά, τα πιο συχνά σε σχέση με τις κατασκευές, περιγράφονται παρακάτω: Α. Μια οριζόντια ακμή παράλληλη σε έναν κάθετο τοίχο (όπως ένας πρόβολος), θα έχει ως προβολή μια διακεκομμένη γραμμή, η οποία θα είναι η προβολή της τομή της σφαίρας με το επίπεδο που ορίζεται από την οριζόντια γραμμή και το σημείο παρατήρησης. Η γωνία του ύψους είναι η γωνία μεταξύ του οριζόντιου επιπέδου και του επιπέδου όπως περιγράφεται παραπάνω. Έλεγχος ηλιασμού – Ηλιοπροστασία – Συστήματα σκίασης 24 ΜΕΣΑ ΗΛΙΟΠΡΟΣΤΑΣΙΑΣ | Περιμετρικά εμπόδια - μάσκες σκιασμού Β. Μια οριζόντια ακμή κάθετη σε έναν τοίχο – όπως η άκρη ενός σκιάστρου- θα έχει επίσης ως προβολή ως μια διακεκομμένη γραμμή για παρόμοιους με πριν λόγους, αλλά κάθετα ως προς τον τοίχο. Παρόμοια κάθε οριζόντια ακμή πλαγίως του τοίχου μπορεί να προβληθεί στο διάγραμμα. Η διακεκομμένη γραμμή της θα πρέπει να περιστραφεί ανάλογα με τη γωνία που έχει σε σχέση με τον τοίχο. Γ. Μια κάθετη ακμή – όπως στην περίπτωση μιας κάθετης περσίδας – θα έχει ως προβολή μια ακτινική γραμμή η οποία θα στοχεύει στο κέντρο του διαγράμματος. Είναι το αποτέλεσμα της τομής της σφαίρας και του κάθετου επιπέδου που καθορίζεται από την κάθετη ακμή και το σημείο παρατήρησης. Η γωνία του είναι ίση με τη γωνία μεταξύ του τοίχου και του επιπέδου που περιγράφηκε παραπάνω. Δ. περιγράμματα των κουφωμάτων ,ή οποιαδήποτε άλλη φόρμα εξωτερικών εμποδίων μπορούν να προβληθούν στο διάγραμμα αναλόγως. Τα αντικείμενα αυτά μπορούν να είναι γεωμετρικώς σχηματοποιημένα εάν οι γωνίες της φέρουσας θέσης τους και του ύψους τους σε σχέση με τον παρατηρητή είναι γνωστές. Ε. ένα διάγραμμα – protractor - που δείχνει στο ένα μισό παράλληλες διακεκομμένες γραμμές και κάθετες ως προς τον παρατηρούμενο τοίχο, και στο άλλο μισό τις φέρουσες ευθείες των θέσεων και των υψών, θα χρησίμευε για την αποτύπωση κάθε αντικειμένου πάνω του, αποτελώντας εν τέλει μια μάσκα σκιασμού. Υπάρχουν περισσότεροι μέθοδοι ώστε να επιτευχθούν μάσκες σκιασμού μέσω κάποιων ειδικών οργάνων. Όλοι αυτοί οι μέθοδοι εφαρμόζονται, μόνο όμως σε περιπτώσεις που οι ήδη υπάρχουσες καταστάσεις βρίσκονται υπό έρευνα: δηλαδή σε ήδη κατασκευασμένες οικοδομές ή περιοχές. Όταν μια νέα κατασκευή βρίσκεται σε στάδιο μελέτης, σε φάση σχεδιασμού δηλαδή, δεν υπάρχει άλλη λύση παρά να σχεδιαστεί η μάσκα σκιασμού με τη βοήθεια του διαγράμματος protractor –τη μέθοδο που παρουσιάσθηκε παραπάνω. Όπως αναφέρθηκε παραπάνω, οι γεωμετρικές μορφές θα έχουν χαρακτηριστική μάσκα σκιασμού, όπως αποτυπώνεται στο διάγραμμα protractor. Αφού οι μάσκες είναι μια απλουστευμένη γεωμετρική περιγραφή, είναι ανεξάρτητη από γεωμετρικό πλάτος, προσανατολισμό και χρόνο. Από τη στιγμή που αποτυπώνονται για κάποια συσκευή, η μάσκα σκιασμού μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε κάθε περίπτωση. Οι μηχανισμού σκίασης –τα σκίαστρα- μπορούν ,λοιπόν, να κατανεμηθούν σύμφωνα με τα σκίαστρά τους σε τρείς κύριες κατηγορίες: Α. Οριζόντιοι πρόβολοι: τα τυπικά χαρακτηριστικά της μάσκας τους είναι οι διακεκομμένες γραμμές Β. Κάθετες περσίδες: τα τυπικά χαρακτηριστικά τους είναι οι ακτινικές γραμμές Γ. Μεικτοί τύποι: είναι βασικά συνδυασμός των οριζόντιων και κάθετων μηχανισμών` τα χαρακτηριστικά των μασκών τους είναι, αναλόγως, συνδυασμός των μασκών τους. Έλεγχος ηλιασμού – Ηλιοπροστασία – Συστήματα σκίασης 25 ΜΕΣΑ ΗΛΙΟΠΡΟΣΤΑΣΙΑΣ | Περιμετρικά εμπόδια - μάσκες σκιασμού Πηγή: Solar Control & Shading Devices 1 Τα χαρακτηριστικά της σκίασης είναι ανεξάρτητα του μεγέθους του μηχανισμού. Η αναλογία του βάθους του μηχανισμού προς τις κατάλληλες διαστάσεις της επιφάνειας του τοίχου είναι ο καθοριστικός παράγοντας. Αυτό εκφράζεται μέσω της γωνίας, η οποία δείχνει την αναλογία σε ένα επίπεδο κάθετο προς τον τοίχο. Το φαινόμενο της σκίασης, και συνεπώς η μάσκα, εξαρτάται από αυτή τη γωνία. Μία κατασκευή πολύ μικρής κλίμακας, όπως μια εξωτερική περσίδα, θα έχει την ίδια μάσκα σκιασμού με ένα διαμέρισμα με μπαλκόνια εάν οι γωνίες τους είναι οι ίδιες. Αυτό καθιστά δυνατή την κατηγοριοποίηση μηχανισμών, με διαφορετικό σχήμα και μέγεθος, σε μία από τις τρείς κατηγορίες που αναφέρθηκαν παραπάνω, σύμφωνα με την συγγένεια των μασκών σκίασής τους. Με αυτήν την κατηγοριοποίηση, μπορεί να αναπτυχθεί ένα λεξικό μασκών σκιασμού κατάλληλο για τις ανάγκες σχεδιασμού –αρχιτεκτονική. Κάποιοι από τους τύπους, με τον διαχωρισμό που προαναφέραμε θα παρουσιασθούν παρακάτω. Θα είναι ένα δύσκολο εγχείρημα να παρουσιασθούν όλοι οι τύποι μηχανισμών σε αυτήν την ερευνητική εργασία, παρόλα αυτά ο πίνακας αυτός παρουσιάζει τους πιο τυπικούς μηχανισμούς και τα χαρακτηριστικά τους. Πολλοί συνδυασμοί μπορούν να αναπτυχθούν με βάση αυτούς τους τύπους και τις μάσκες σκίασής τους. Για την αξιολόγηση των μηχανισμών σκίασης παρουσιάζεται μία μάσκα σκίασης για το 100% της σκίασης, που σ’ αυτήν την περίπτωση ολόκληρος ο τοίχος βρίσκεται υπό σκιά. Η μάσκα σκιασμού επομένως θα εμφανίζει το 100% στο διάγραμμα. Το σύστημα της χρήσης αυτών των μασκών παρουσιάζεται ευρέως στο τελευταίο κεφάλαιο της ερευνητικής εργασίας, ταυτόχρονα με αντιπροσωπευτικά αρχιτεκτονικά παραδείγματα. Η μάσκα ενός μηχανισμού σκίασης με τα διάγραμμά του να υπερκαλύπτει τα ηλιακά διαγράμματα με καταγεγραμμένη την περίοδο υπερθέρμανσης θα εμφανίσει τις στιγμές που ο ήλιος θα αναχαιτίζεται από Έλεγχος ηλιασμού – Ηλιοπροστασία – Συστήματα σκίασης 26 ΜΕΣΑ ΗΛΙΟΠΡΟΣΤΑΣΙΑΣ | Περιμετρικά εμπόδια - μάσκες σκιασμού αυτόν το μηχανισμό. Αυτή η διαδικασία μπορεί επίσης να αντιστραφεί για τις σχεδιαστικές ανάγκες. Η κατάλληλη μάσκα σκιασμού μπορεί να σχεδιαστεί βάσει της περιόδου υπερθέρμανσης στο ηλιακό διάγραμμα. Η μάσκα σκιασμού θα πρέπει να καλύπτει το μεγαλύτερο μέρος της περιόδου αυτής και ,ταυτόχρονα, να φροντίζει να μην το καλύπτει τις ψυχρές περιόδους που ο ήλιος χρειάζεται. Έχοντας προσδιορίσει τη μάσκα σκιασμού, μπορεί να σχεδιαστεί ένας μηχανισμός σκίασης. Η απόδοση κάθε μηχανισμού εξαρτάται από την αναχαιτισμένη ηλιακή ενέργεια την θερμή περίοδο σε σύγκριση με αυτήν της ψυχρής περιόδου. Ένας πρόχειρος κανόνας –με το μάτι που λέμε- είναι ο εξής: αν καλύπτει την θερμή περίοδο η μάσκα σκιασμού στο 50%, τότε ο μηχανισμός θα δουλέψει καλά. Όπως αναφέρθηκε παραπάνω, με τη χρήση των διαγραμμάτων ηλιακών διαδρομών με την θερμή περίοδο αποτυπωμένη πάνω του, η κατάλληλη υπερκείμενη μάσκα μπορεί να ορισθεί και ένας αρμόζων μηχανισμός σκίασης να σχεδιαστεί για τη συγκεκριμένη περίπτωση. Όμως από τη στιγμή που διάφοροι μηχανισμοί μπορούν να έχουν την ίδια μάσκα σκιασμού και συνεπώς τα ίδια χαρακτηριστικά, υπάρχουν πολλές τεχνικά άρτιες λύσεις για την κάθε περίπτωση. Αυτή η επιλογή ,λοιπόν, είναι στη διάθεση του σχεδιαστή ‘και εδώ ξεκινάει η δημιουργική φάση της μελέτης. Η υποκειμενικότητα αυτής της επιλογής αφήνεται στην κρίση του αναγνώστη και δε θα αναλυθεί –δυστυχώς, για λόγους συντομίας- στην παρούσα εργασία. - Φυσικός φωτισμός (Daylight illumination) Για να είναι άνετος ένας χώρος για την εκάστοτε λειτουργία βέβαια, δεν αρκεί να σχεδιάσουμε μέσα ηλιοπροστασίας που να διατηρούν ευχάριστα τα επίπεδα θερμότητας, αλλά και τα επίπεδα φωτισμού που διαμορφώνουν τα ίδια μέσα. Οι μηχανισμοί που προσδιορίζονται μέσω των μασκών σκιασμού ,επηρεάζουν το μέγεθος του εισερχόμενου φωτός, το οποίο είναι θεμιτό όποτε παρουσιάζεται το φαινόμενο της θάμβωσης, αλλά μπορεί και να μειώσει υπερβολικά τον φωτισμό. Τότε θα αναγκαστούμε να χρησιμοποιήσουμε τεχνητό φωτισμό πράγμα που σημαίνει κατανάλωση ενέργειας. Και το μέγεθος αυτής δεν είναι καθόλου αμελητέο. Η ποσότητα της ηλεκτρικής ενέργειας που καταναλώνουν τα κτίρια για φωτισμό είναι σημαντική και εξαρτάται από τη χρήση του κτίσματος, τα γεωμετρικά χαρακτηριστικά του, τα κλιματικά δεδομένα της περιοχής και τη συμπεριφορά των χρηστών. Από μελέτη προσομοίωσης που πραγματοποιήθηκε, προέκυψε ότι η ετήσια κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας για το φωτισμό ενός γραφείου 54 τ.μ. αποτελεί περίπου το 35% της συνολικής κατανάλωσης ενέργειας (για θέρμανση, δροσισμό και φωτισμό), είτε ο χώρος βρίσκεται στην Αθήνα, είτε στο Λονδίνο, είτε στην Κοπεγχάγη [Goulding, 1992]. Η αντικατάσταση του τεχνητού φωτισμού από φυσικό μπορεί να αποφέρει σημαντική εξοικονόμηση ενέργειας (της τάξης του 30-70%) όταν η ένταση των λαμπτήρων αυξομειώνεται σε σχέση με τα διαθέσιμα επίπεδα φυσικού φωτισμού στο χώρο [European Commission, 1994 : 3]. Χρειάζεται να γνωρίζουμε επομένως τι ποσοστό της ουράνιας ακτινοβολίας ανακόπτεται από κάθε μηχανισμό. Έλεγχος ηλιασμού – Ηλιοπροστασία – Συστήματα σκίασης 27 ΜΕΣΑ ΗΛΙΟΠΡΟΣΤΑΣΙΑΣ | Περιμετρικά εμπόδια - μάσκες σκιασμού Πηγή: Energy in architecture : the Europ 1 Αυτό μπορεί να υπολογιστεί και να ορισθεί σύμφωνα με την αναλογία μεταξύ της ποσότητας φωτός που εισέρχεται μέσω ενός ανοίγματος με ή χωρίς έναν μηχανισμό σκίασης. Αυτό θα αποφέρει ένα ποσοστό, το οποίο αναφέρεται εδώ ως «επάρκεια φυσικού φωτισμού» (daylight “efficiency”). Παρακάτω θα παρουσιάσουμε πως μπορεί να υπολογιστεί αυτό το μέγεθος αναλογικά με την μέθοδο των αδελφών Olgyay, όμως μπορούμε να το υπολογίσουμε και ψηφιακά με διάφορα λογισμικά –στην παρούσα εργασία με τη χρήση του ecotect. Προτού προχωρήσουμε στον υπολογισμό της καλό είναι να αναφερθούμε σε έναν εμπειρικό κανόνα για τον προσδιορισμό του φυσικού φωτός που εισέρχεται σε έναν χώρο σε σχέση με το άνοιγμα του τοίχου του χωρίς σκίαστρα: το δωμάτιο θα δεχθεί τον πλήρη φυσικό φωτισμό σε απόσταση ίση με το ύψος του ανοίγματος και τον μερικό φυσικό φωτισμό σε απόσταση ίση με το διπλάσιο ύψος του ανοίγματος. Οι υπολογισμοί γίνονται βάσει ορισμένων παραδοχών: Α. ο ουρανός έχει ισόποση φωτεινότητα στην ακτινοβολία σε όλα τα σημεία Β. δεν δέχεται καμία αντανάκλαση από τον περιβάλλοντα χώρο ή από τις γρίλιες Γ. οι γρίλιες έχουν τέτοιο μάκρος που το φως που εισέρχεται στις άκρες θεωρείται αμελητέο 1. Για οριζόντιους προβόλους ή οριζόντιες γρίλιες η επάρκεια μπορεί να εκφραστεί από την παρακάτω εξίσωση: √ Έλεγχος ηλιασμού – Ηλιοπροστασία – Συστήματα σκίασης 28 ΜΕΣΑ ΗΛΙΟΠΡΟΣΤΑΣΙΑΣ | Περιμετρικά εμπόδια - μάσκες σκιασμού Αυτή έχει ως αποτέλεσμα τις τιμές που παρουσιάζονται στον παρακάτω πίνακα: c/h Επάρκεια % 100.0 90.5 81.9 74.3 67.6 61.7 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 c/h Επάρκεια % 56.5 52.0 48.0 44.4 41.4 23.6 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 2.0 2. Για κεκλιμένους οριζόντιους προβόλους ή γρίλιες η επάρκεια εκφράζεται ως: ] [√ 3. Για κατακόρυφες γρίλιες, κάθετες στην όψη ή κεκλιμένες η επάρκεια είναι ίση με: ⁄ [√ ⁄ ⁄ √ ⁄ ⁄ ⁄ ] Όπως οι περισσότεροι μεικτοί μηχανισμοί σκίασης μπορούν να αναλυθούν ως συνδυασμοί οριζόντιων και κατακόρυφων τύπων σκιάστρων, έτσι και οι παραπάνω εξισώσεις μπορούν να συνδυαστούν για τον υπολογισμό της επάρκειάς τους. Παρόλα αυτά, μπορούν να αποβούν εξαιρετικά μακροσκελείς για πολύπλοκους μηχανισμούς. Επιπλέον, σε περίπτωση που υπάρχουν φυσικά εμπόδια, όπως συχνά συμβαίνει με τα περιβάλλοντα στοιχεία, αυτή η μέθοδος υπολογισμού καθίσταται αδύνατη. Εκεί, μπορούν να χρησιμοποιηθούν γραφικές μέθοδοι για να απεικονίσουν την επάρκεια φυσικού φωτισμού του μηχανισμού. Εναλλακτικά, ο υπολογισμός γίνεται πλέον με τη βοήθεια των υπολογιστών χωρίς όμως να τους καθιστά απαραίτητα ταχύτερους, αλλά σίγουρα πιο ακριβείς. Η μάσκες σκιασμού θα προσδιορίσουν τα μέρη του ουράνιου θόλου που εν τέλει διοχετεύουν φως. Με την ίδια μέθοδο προβολής είναι δυνατόν να δημιουργηθεί ένα διάγραμμα που να αποτυπώνει την ακτινοβόληση συννεφιασμένου ουρανού. Αν υπερθέσουμε αυτό το διάγραμμα στη μάσκα σκιασμού, θα μπορέσουμε να αντιληφτούμε την ποσότητα του φωτός που εισέρχεται στις ακάλυπτες περιοχές. Ο Pleijel έκανε εκτεταμένη έρευνα σε αυτό το πεδίο, δημιουργώντας νομογράμματα της φωτεινότητας του ουρανού. Οι παραδοχές που έγιναν σε αυτά είναι ότι υπάρχει ομοιομορφία στην ακτινοβόληση του ουρανού σε όλο τον ουράνιο θόλο και καμία αντανάκλαση από τον περιβάλλοντα χώρο. Εδώ, ένα κυκλικό νομόγραμμα (nomogramm) δημιουργείται προβάλλοντας το ομοιόμορφα φωτισμένο ουράνιο θολό στο κυκλικό επίπεδο του ορίζοντα, διαχωρισμένο σε τετράγωνα δημιουργώντας ένα πλέγμα, με εμβαδό της κάθε περιοχής ίσο με το ένα χιλιοστό (1/1000) του κύκλου. Κάθε τετράγωνο απεικονίζεται από το γεωμετρικό της μέσο, το οποίο είναι επίσης το κεντροειδές (=το κέντρο της μάζας, το ογκομετρικό κέντρο) της ακτινοβόλησης. Τα μέσα προβάλλονται έπειτα καθέτως του επιπέδου του ορίζοντα, πάνω στην επιφάνεια του ουράνιου θόλου. Μετά προβάλλονται ,πάλι, στο οριζόντιο επίπεδο μέσω στερεογραφικής προβολής. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα ένα νομόγραμμα με σημεία που υποδεικνύουν τα κεντροειδή των μονάδων ακτινοβόλησης. Τα σημεία αυτά είναι ισοδύναμα, αποδίδοντας καθένα τους το ένα χιλιοστό (1/1000) του συντελεστή ακτινοβόλησης ολόκληρου του ουράνιου θόλου. Στην πράξη, μια μάσκα σκιασμού τοποθετείται στο νομόγραμμα και προσμετρείται ο αριθμός των σημείων που πέφτουν στο κομμάτι του ουρανού του διαγράμματος που δεν καλύπτεται από τη μάσκα σκιασμού. Ο αριθμός των σημείων διαιρείται δια 1000 ώστε να αποδοθεί ο συντελεστής ακτινοβόλησης. Για να διευκολύνουν τον υπολογισμού τα σημεία έχουν ομαδοποιηθεί ανά 25. Έλεγχος ηλιασμού – Ηλιοπροστασία – Συστήματα σκίασης 29 ΜΕΣΑ ΗΛΙΟΠΡΟΣΤΑΣΙΑΣ | Περιμετρικά εμπόδια - μάσκες σκιασμού Με τον παραπάνω τρόπο που απεικονίζεται και στο παράδειγμα μπορούμε να υπολογίσουμε τον παράγοντα ακτινοβόλησης τόσο χρησιμοποιώντας την μάσκα σκιασμού με τα περιμετρικά εμπόδια όσο και για μάσκες σκιασμού με κατακόρυφα και κεκλιμένα επίπεδα. Ο ουράνιος θόλος τέμνει ομοιοτρόπως την κατακόρυφη επιφάνεια κυκλικά. Το πάνω μισό του είναι χωρισμένο σε ένα πλέγμα παρόμοιο με αυτό που χρησιμοποιείται για το οριζόντιο επίπεδο. Οι μέθοδοι της κατασκευής και ο συντελεστής ακτινοβόλησης είναι όμοιοι με τον παραπάνω. Χρησιμοποιώντας την γραφική μέθοδο στην ισαπέχουσα προβολή τους, μέθοδο με την οποία έγιναν όλα τα άλλα διαγράμματα αυτής της μελέτης, Εικ 104 δείχνει το νομόγραμμα ακτινοβόλησης για οριζόντιες επιφάνειες. Εδώ ο συνολικός αριθμός σημείων είναι 500, οπότε προσαρμόζεται εύκολα σε όλες τις διεθνώς εφαρμοσμένες μονάδες μέτρησης της συνολικής φωτεινότητας του ουρανού (5000 lux, 100 daylight units). Ο κύκλος του ορίζοντα διαιρείται σε 500 μέρη ίσου εμβαδού, αλλά με διαφορετικές ρυθμίσεις. Το πλέγμα των διαμερισμάτων απλώνεται με ανομοιόμορφα απομακρυσμένες ελλείψεις στη μία κατεύθυνση και ανομοιόμορφα στοιχισμένες γραμμές από την άλλη. Το πλεονέκτημα αυτού του διαχωρισμού είναι πως κάθε έλλειψη που προβάλλεται στον ουράνιο θόλο ορίζει ένα μεγάλο κύκλο εκεί, ο οποίος μπορεί να μεταφραστεί ως μία τομή μεταξύ του ουράνιου θόλου και ενός επιπέδου. Αυτό είναι η ίδια γεωμετρική περίπτωση με την κατασκευή των μασκών σκιασμού ενός οριζόντιου μηχανισμού `έτσι η προβολή αυτών των μεγάλων κυκλικών γραμμών θα συμπίπτουν με αυτές της οριζόντιας μάσκας σκιασμού. Τα σημεία, τα οποία αντιπροσωπεύουν ισοδύναμες χοντροειδείς των μονάδων ακτινοβόλησης, επομένως θα έχουν τον ίδιο τμηματικό χαρακτήρα, πράγμα που θα διευκολύνει την ανάγνωσή τους. Το νομόγραμμα μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως ένα επίστρωμα σε μια μάσκα σκιασμού με την ίδια διαδικασία που περιγράφηκε πριν, δίνοντας ως αποτέλεσμα τον συντελεστή ακτινοβόλησης του ουρανού. Αυτά τα νομογράμματα κατασκευάστηκαν βάσει της παραδοχής ότι ο ουρανός έχει ίση πυκνότητα ακτινοβολίας σε όλα του τα σημεία. Αυτό εικάζεται στις περισσότερες μεθόδους υπολογισμού της φωτεινότητας, αν και αυτή η απλοποίηση αντικατοπτρίζει στο περίπου μονάχα την πραγματικότητα. Οι μετρήσεις δείχνουν πως η φωτεινότητα, ή η πυκνότητα του φωτός ενός συννεφιασμένου ουρανού, αυξάνεται από το ύψος του ορίζοντα στο ζενίθ. Δεν υπάρχει σκοπός να γίνει εκτενέστερη αναφορά σε αυτό το κεφάλαιο, απλά αναφέρεται για να δείξει πως μπορούν να κατασκευαστούν μονογράμματα για ανομοιόμορφα κατανεμημένη φωτεινότητα ουρανού. Η πυκνότητα των σημείων στο νομόγραμμα μπορεί να ρυθμιστεί ώστε να είναι πιο κοντά περίγυρα του κέντρου και πιο διεσπαρμένα προς τον ορίζοντα. Πηγή: Solar Control & Shading Devices 2 Η παραπάνω μέθοδος πλέον μπορεί να εκτελεστεί και ψηφιακά μέσω του ecotect, για να μας αποδώσει το μέγεθος γραφικά, αλλά προχωράει και σε μεγαλύτερης ακρίβειας υπολογισμούς, χρησιμοποιώντας την έρευνα του Building Research Establishment (στο εξής BRE). Τα επίπεδα φυσικού φωτισμού (Daylight Illumination Levels), εδώ υπολογίζονται πολλαπλασιάζοντας το Συντελεστή Φυσικού Φωτισμού (daylight factor) (%) επί του μεγέθους του Ουράνιου Θόλου Σχεδιασμού (Design Sky) (Lux). Οι εξισώσεις και οι παραδοχές που χρησιμοποιεί το πρόγραμμα είναι οι εξής και βασίζονται στην έρευνα του Building Research Establishment (BRE) Split-Flux method , μια ευρέως αποδεκτή και χρήσιμη τεχνικά, η οποία βασίζεται στην Έλεγχος ηλιασμού – Ηλιοπροστασία – Συστήματα σκίασης 30 ΜΕΣΑ ΗΛΙΟΠΡΟΣΤΑΣΙΑΣ | Συνεισφορά των φυτεύσεων στο σκιασμό παραδοχή πως αν αγνοήσουμε την άμεση ακτινοβολία υπάρχουν 3 στοιχεία που εισέρχονται στο φλοιό του κτιρίου: 1. Sky Component (SC) – Άμεση ακτινοβολία μέσω του ουρανού από ένα στοιχείο όπως το άνοιγμα 2. Externally Reflected Component (ERC) – Ανακλώμενη ακτινοβολία μέσω του εδάφους, δέντρων, σκιάστρων και περιμετρικών κτιρίων 3. Internally Reflected Component (IRC) – Εσωτερική ανακλώμενη ακτινοβολία μέσω των εσωτερικών επιφανειών Συνεπώς ο Συντελεστή Φυσικού φωτός δίνεται ως ποσοστό από το άθροισμα των 3 αυτών στοιχείων. DF = SC + ERC + IRC Για να είναι χρήσιμο ως στοιχείο ο daylight factor υπολογίζεται συχνά χρησιμοποιώντας τον νεφελώδη ουρανό ώστε να αποδώσει την χείριστη περίπτωση. Συνεπώς, η τιμή της φωτεινότητας δεν αλλάζει με ανάλογα με τις εποχές, ούτε με τον προσανατολισμό του ανοίγματος, παρά μόνο με το γεωγραφικό πλάτος. Το μέγεθος του Ουράνιου Θόλου Σχεδιασμού (Design Sky) καθορίζεται για κάθε γεωγραφικό πλάτος από την εξίσωση της Tregenza και αντικατοπτρίζει τη φωτεινότητα σε Lux του ουρανού η οποία καλύπτεται το 85% του χρόνου μεταξύ των ωρών 9 πμ και 5 μμ κατά τη διάρκεια του εργάσιμου έτους. Πηγή: Ecotect Help Εμείς που ζούμε στη μεσόγειο σίγουρα καταλαβαίνουμε πόσο ανακουφιστική μπορεί να είναι η στάση στη δροσερή σκιά ενός δέντρου, μια καυτή μέρα του καλοκαιριού. Είναι ένα ακόμη από τα αμέτρητα πλεονεκτήματα που προσφέρουν οι φυτεύσεις στο ανθρώπινο περιβάλλον. Δέντρα, θάμνοι και χόρτα συνθέτουν μια φυσική ασπίδα που μας προφυλάσσει με μεγάλη αποτελεσματικότητα μεταξύ άλλων από: την ηχορύπανση εάν φυτευτούν πυκνά, φιλτράρουν τη σκόνη και τον αέρα, εξασφαλίζουν την ιδιωτικότητά μας, μειώνουν την θάμβωση. Εδώ ,βέβαια, για τις ανάγκες της ερευνητικής εργασίας θα αναφερθούμε στην πολύτιμη θερμική τους συμπεριφορά. Αναφορές σ’ αυτήν γίνονταν ακόμη από τους αρχαίους κινέζους φιλοσόφους και η σχέση τοπίου και αρχιτεκτονική αναλύονταν σύμφωνα με τις αρχές του “pei-shan-mien-shui”, εμπειρική γνώση μέσω γενεών. Έλεγχος ηλιασμού – Ηλιοπροστασία – Συστήματα σκίασης 31 ΜΕΣΑ ΗΛΙΟΠΡΟΣΤΑΣΙΑΣ | Συνεισφορά των φυτεύσεων στο σκιασμό Πήγή: www.cres.gr 1 Προς αυτήν την κατεύθυνση κινούμενοι, το χειμώνα οι αειθαλείς ανεμοφράκτες μειώνουν τις απώλειες θερμότητας των κτιρίων και αποθαρρύνουν τη συγκέντρωση χιονιού. Το καλοκαίρι επιφάνειες με γρασίδι και φύλλα απορροφάν την ακτινοβολία και η εξάτμιση δροσίζει τον αέρα της περιοχής. Πάνω από όλα μας προσφέρουν γενναιόδωρες σκιές στις κατάλληλες περιόδους. Αυτό το γεγονός κάνει τα φυλλοβόλα δέντρα ιδιαίτερα πολύτιμα όταν τοποθετούνται κοντά σε κτίρια. Ένας από τους στόχος του ηλιακού ελέγχου είναι να μην παρεμβάλλεται κατά τις ηλιόλουστες μέρες του χειμώνα. Αυτό αποκλείει την τοποθέτηση των αειθαλών δέντρων και δίνει πρακτικά προτίμηση στα δέντρα που ανθίζουν τα κλαδιά τους σταδιακά, καθώς καταφθάνουν οι θερμότερες ημέρες, είναι πλήρως ανθισμένα κατά το καλοκαίρι, και κατά το φθινόπωρο χάνουν το φύλλωμά τους ώστε ο ήλιος να ξεπερνά τα γυμνά κλαδιά τους τις ψυχρές περιόδους. Η αποτελεσματικότητα των φυτεύσεων στον τομέα της ηλιοπροστασίας τις καθιστά επάξια έναν από τους καλύτερους μηχανισμούς σκίασης και συνεπώς άξιο διερεύνησης. Η χρήση τους αυτή βέβαια, είναι γνωστή και ευρέως εφαρμοσμένη στις μεσογειακές χώρες, είτε λόγω της παραδοσιακής αρχιτεκτονικής (πχ κυκλαδίτικη αρχιτεκτονική) είτε ως «λαϊκή σοφία» η οποία περνάει και εφαρμόζεται από γενιά σε γενιά στα λιγότερα αστικοποιημένα μέρη. Χαρακτηριστικό παράδειγμα αποτελεί η συχνή χρήση της πέργκολας: ένα οριζόντιο δικτυωτό (πέργκολα) καλυμμένο με φυλλοβόλο αναρριχητικό φυτό, όπως το κλήμα, που παρέχει την καλύτερη εποχιακή προστασία για ανοικτούς χώρους, καθώς και για τις στέγες, όταν αυτό είναι δυνατό. Πηγή: ΕΓΧΕΙΡΙΔΙΟ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΥ- ΠΑΘΗΤΙΚΗ ΗΛ 9 Για την συνεισφορά των φυτεύσεων στην παθητική ηλιακή αρχιτεκτονική υπάρχουν δύο βασικά σημεία που πρέπει να λαμβάνονται υπόψη για την προστασία της πρόσβασης στον ηλιακό πόρο κατά το σχεδιασμό του περιβάλλοντος χώρου του έργου: η επιλογή των ειδών των δένδρων που θα φυτευτούν και των θέσεών τους. Οι ενότητες που ακολουθούν πραγματεύονται τα δύο αυτά στοιχεία και παρουσιάζουν ορισμένες βασικές αρχές για τη διαμόρφωση του τοπίου με παράλληλη διασφάλιση της ηλιακής πρόσβασης. Έλεγχος ηλιασμού – Ηλιοπροστασία – Συστήματα σκίασης 32 ΜΕΣΑ ΗΛΙΟΠΡΟΣΤΑΣΙΑΣ | Συνεισφορά των φυτεύσεων στο σκιασμό Επιλογή των ειδών Ορισμένα χαρακτηριστικά του δέντρου επηρεάζουν πολύ τον τρόπο με τον οποίο αυτό προβάλλει τη σκιά του. Μπορεί να αναφερθεί το ύψος κατά την ωρίμανση, η προέκταση της κεφαλής του, η ταχύτητα ανάπτυξης, η διάρκεια της φυλλοφόρου περιόδου (για τα φυλλοβόλα δέντρα) και η πυκνότητα των κλαδιών που επηρεάζει τη σκίαση το χειμώνα. o Ύψος κατά την ωρίμανση και πλάτος της κεφαλής Τα δέντρα είναι προφανώς επιθυμητό στοιχείο του τοπίου για την προστασία από τον ήλιο. Κατά την επιλογή των ειδών, ο μελετητής του τοπίου πρέπει να προτιμήσει εκείνα, των οποίων το ύψος κατά την ωρίμανση δεν είναι και πολύ μεγάλο. Τα είδη με μικρό ύψος και μεγάλες κεφαλές δίνουν την επιθυμητή σκιά το καλοκαίρι και χαμηλή σκιά το χειμώνα. Στα περισσότερα είδη, μπορεί να προβλεφθεί το ύψος κατά την ωρίμανση και η προέκταση των κλαδιών, ενώ ορισμένα άλλα (όπως τα ψηλά κωνοφόρα, οι ευκάλυπτοι και οι λεύκες) συνεχίζουν να αναπτύσσονται ακόμη και μετά την ωρίμανση. o Ημερολόγιο της φυλλοφόρου περιόδου Τα φυλλοβόλα δέντρα προσφέρουν φιλική σκιά το καλοκαίρι και επιτρέπουν τη διέλευση του ήλιου το χειμώνα, αλλά το ημερολόγιο τους δεν είναι πάντοτε τέλειο. Σε ιδανικές συνθήκες, το ανοιξιάτικο φύτρωμα νέων φύλλων θα πρέπει να αντιστοιχεί στο τέλος της εποχής της θέρμανσης, ενώ η πτώση των φύλλων θα συμπίπτει με την έναρξη της εποχής της θέρμανσης. Για να εξασφαλίσει τον καλύτερο δυνατό συγχρονισμό της φυλλοφόρου περιόδου με την περίοδο όπου η ηλιακή ενέργεια δεν χρησιμοποιείται για θέρμανση, ο μελετητής του τοπίου θα δώσει ιδιαίτερη προσοχή στα είδη που ανθίζουν άφθονα στην αρχή της άνοιξης, όπου υπάρχει ακόμη ανάγκη θέρμανσης (όπως οι αμυγδαλιές), και σε άλλα που διατηρούν τους καρπούς τους ή τα ξηρά νεκρά φύλλα τους έως αργά το φθινόπωρο ή ακόμη και ολόκληρο το χειμώνα (ορισμένες ποικιλίες βελανιδιάς, όπως η αριά, διατηρούν το μεγαλύτερο μέρος του φυλλώματος τους το χειμώνα). Σε ορισμένα κλίματα, το φθινόπωρο μπορεί να σημειωθεί σημαντική καθυστέρηση (μερικές φορές φτάνει τους δύο μήνες) από την έναρξη της ψυχρής περιόδου μέχρι την πλήρη πτώση των φύλλων. Αν στη διάρκεια αυτή υπάρχει διαθέσιμη ηλιακή ενέργεια, θα πρέπει να επιλεγούν είδη που χάνουν τα φύλλα τους γρήγορα. Εκτός από τα γενικά χαρακτηριστικά της πτώσης των φύλλων των διαφόρων ειδών δέντρων, υπάρχουν πολλοί άλλοι παράγοντες που μπορούν να επηρεάσουν την πτώση των φύλλων σε κάθε συγκεκριμένο είδος: Οι τεχνικές άρδευσης και λίπανσης. Η πλούσια άρδευση και η λίπανση με κοπριά στο τέλος της θερινής περιόδου μπορούν να τονώσουν την όψιμη βλάστηση και να επιβραδύνουν την πτώση των φύλλων. Αντίστροφα, η παύση της άρδευσης στη μέση του καλοκαιριού μπορεί να προκαλέσει πρόωρη πτώση των φύλλων. Το κλάδεμα. Εφόσον τα δέντρα που δεν έχουν κλαδευτεί γενικώς χάνουν τα φύλλα τους πριν από τα άλλα, περιορίζουμε το κλάδεμα στο ελάχιστο και δεν κλαδεύουμε ποτέ το καλοκαίρι. Ο άνεμος. Η προστασία των δέντρων από τον άνεμο συντελεί στη διατήρηση των φύλλων: η πτώση των φύλλων μπορεί να καθυστερήσει δύο με τρείς βδομάδες σε σύγκριση με δέντρα του ίδιου είδους που έχουν φυτευτεί σε θέσεις που χαρακτηρίζονται από σφοδρούς ανέμους. Οι ανωτέρω τεχνικές μπορούν λοιπόν να χρησιμεύσουν για τον έλεγχο της πτώσης των φύλλων προκειμένου αυτή να συγχρονιστεί καλύτερα με την έναρξη της περιόδου θέρμανσης. Θέση των φυτεύσεων Η δεύτερη σε σπουδαιότητα βασική σκέψη σχετικά με τη διαμόρφωση του τοπίου αφορά τις συγκεκριμένες θέσεις των δέντρων. Οι ακριβείς θέσεις εξαρτώνται πάντοτε από τις ειδικές συνθήκες του γηπέδου, όπως το ανάγλυφο του εδάφους, το είδος των υπόψη κατοικιών κλπ… μπορούν όμως να θεσπιστούν κατευθυντήριες γραμμές για τον καθορισμό των θέσεων των προστατευτικών φυτεύσεων με τρόπο ώστε να διατηρείται η ηλιακή πρόσβαση. Έλεγχος ηλιασμού – Ηλιοπροστασία – Συστήματα σκίασης 33 ΜΕΣΑ ΗΛΙΟΠΡΟΣΤΑΣΙΑΣ | Σκίαστρα Τα ψηλά δέντρα πρέπει να φυτεύονται είτε στη βόρεια πλευρά των κτιρίων είτε στη νότια πλευρά των ζωνών που δεν χρησιμοποιούνται για τοποθέτηση συλλεκτών (οδοί, χώροι στάθμευσης, βιομηχανικές ζώνες). Τα εδάφη που είναι ακατάλληλα για συλλέκτες, είτε για λόγους κλίματος ή λόγω μεγάλης κλίσης, είναι ιδανικά για συστάδες ψηλών δέντρων. Συστάδες μικρότερων δέντρων τοποθετούνται εκεί όπου δεν εμποδίζουν την πρόσβαση στον ηλιακό πόρο. Συνήθως, φυτεύονται πρώτα τα μεγάλα δέντρα και στη συνέχεια τα άλλα. Τα δέντρα πρέπει να φυτεύονται ομαδικά για να εξασφαλίζεται η μέγιστη ηλιακή πρόσβαση. Πράγματι, οι συστάδες δέντρων προβάλλουν σκιές που επικαλύπτονται, ενώ η συνολική σκιασμένη επιφάνεια είναι μικρότερη από ότι αν τα δέντρα ήταν μεμονωμένα. Εξάλλου, είναι ευκολότερο να προβλεφθεί η επίδραση μιας μεγάλης σκιάς από την επίδραση πολλών άλλων μικρότερων. Τα ψηλότερα δέντρα πρέπει να φυτεύονται μάλλον στη νότια πλευρά των οδών παρά στη βόρεια. Το πλάτος της οδού και των πρασιών εμποδίζουν τη σκιά των ψηλών δέντρων να επηρεάσει τα κτίρια. Η προσέγγιση αυτή προσφέρει την επιθυμητή προστασία της ηλιακής πρόσβασης, και ταυτοχρόνως εξασφαλίζει τη σκίαση των πεζοδρομίων και των οδών το καλοκαίρι. Όσο πλησιέστερα στη νότια όψη των κατοικιών βρίσκονται τα δέντρα, τόσο πρέπει να είναι χαμηλότερα. Αυτό οδηγεί στη φύτευση δέντρων με χαμηλό κορμό, θάμνων ή φραχτών κοντά στις κατοικίες και των ψηλότερων δέντρων σε απόσταση. Τα αειθαλή δέντρα πρέπει να χρησιμοποιούνται μόνο στη βόρεια πλευρά των κτιρίων ή εκεί όπου μεταβάλλουν την τοπική ροή των ανέμων και προστατεύουν τη ζώνη από τους ψυχρούς ανέμους. Στα μεσογειακά κλίματα και σε γεωγραφικά πλάτη κάτω των 40ο η δυτική πλευρά προσφέρεται για τη φύτευση αειθαλών δέντρων. Συντήρηση της βλάστησης: κλάδεμα και αραίωση Είτε χρησιμοποιούνται για σκίαση και δροσιά είτε για την προστασία έναντι του ψύχους, τα δέντρα χρειάζονται συνήθως κλάδεμα ή αραίωση, τεχνική που απαιτεί γνώσεις και εμπειρία. Είναι προτιμότερο να διαμορφώνεται το τοπίο με δέντρα που απαιτούν περιορισμένο κλάδεμα πριν αποκτήσουν το μέγεθος της ωριμότητάς τους. Αν κριθεί χρήσιμο να γίνεται αραίωση, τα δέντρα θα κλαδεύονται αρχίζοντας από κάτω και όχι από πάνω. Η κεφαλή θα πρέπει μάλλον να αραιώνεται παρά να κόβεται, αφού το κλάδεμα της κορυφής θα προκαλέσει πυκνή ανάπτυξη μικρών κλάδων και βλαστών που μπορούν να παρεμποδίζουν τη διείσδυση του ηλίου. Αντιστρόφως, η κοπή των χαμηλών κλάδων μπορεί να ενισχύει τη διείσδυση του ηλίου το χειμώνα, ιδίως προκειμένου για δέντρα που βρίσκονται κοντά σε χαμηλά κτίρια, σε μεγάλα γεωγραφικά πλάτη. Τα φυλλοβόλα δέντρα και θάμνοι διευκολύνουν ιδιαίτερα τη δημιουργία σκιάς. Δεν πρέπει ωστόσο να βασίζεται κανείς πολύ σ’ αυτά προκειμένου για τις νότιες όψεις, λόγω της περιορισμένης αποτελεσματικότητάς τους για τη σκίαση κατακόρυφων τοίχων όταν ο ήλιος βρίσκεται ψηλά. Εξάλλου, τα φυτά δεν είναι αθάνατα και τελικά θα εξαφανιστούν από το χώρο όπου όφειλαν να βρίσκονται. Επίσης, η χρησιμότητά τους μειώνεται όταν αναφερόμαστε σε μεγάλα ύψη κτιρίων, αφού εκεί η χρήση τους καθίσταται δύσκολη έως αδύνατη. [(Colombo, Landabaso et al. 1998):107,109,143,145] Εκεί λοιπόν που η προστασία της φύσης είναι ανέφικτη, αναλαμβάνει τον ρόλο της η τεχνολογία. Μια πληθώρα σκιάστρων έχει δημιουργηθεί με σκοπό την μέγιστη κάλυψη των αναγκών ηλιοπροστασίας τη σημερινή εποχή που η σημασία της γίνεται περισσότερο αισθητή. Αν και η εφαρμογή τους έχει γίνει ιδιαίτερα συχνή, δεν παρουσιάζεται κάποια εκτενής καταγραφή της τυπολογίας τους σε συνδυασμό με την αποτελεσματικότητάς τους. Τον ρόλο αυτόν αναλαμβάνει η παρούσα ερευνητική εργασία, στην έκταση που της δύναται, με στόχο την αναλυτικότερη κατηγοριοποίησή τους βασιζόμενη στην καλύτερη προγενέστερη καταγραφή των μηχανισμών σκίασης που έλαβε χώρα το 1957 από τους αδερφούς Olgyay στο βιβλίο που εκδώΈλεγχος ηλιασμού – Ηλιοπροστασία – Συστήματα σκίασης 34 ΜΕΣΑ ΗΛΙΟΠΡΟΣΤΑΣΙΑΣ | Σκίαστρα σαν με όνομα “Solar control & Shading devices” – «Έλεγχος ηλιασμού & Μηχανισμοί σκίασης». Μέρος της έρευνάς τους παρουσιάζεται και στις πιο πρόσφατες βιβλιογραφίες, χωρίς όμως να γίνονται προσπάθεια προσθήκης των νέων τεχνολογιών ή βελτιστοποίησης των ήδη υπαρχόντων. Προτού περάσουμε στην κατηγοριοποίησή τους, είναι σημαντικό να αναλύσουμε τα μέρη από τα οποία αποτελείται ένα σκίαστρο. Η διαδικασία αυτή δεν είναι τόσο εύκολη όσο φαίνεται αφού στην πράξη συναντάμε πολλά παραδείγματα πρωτότυπων μηχανισμών με διαφορετικά διαμορφωμένα μέρη το καθένα. Το παράδειγμα που χρησιμοποιείται για την ανάλυση είναι μια βιομηχανοποιημένη κατασκευή που συναντάται συχνά χωρίς ιδιαίτερες παραλλαγές. Τα μέρη του σκιάστρου πέραν λίγων πιο ιδιότροπων περιπτώσεων έχουν ως εξής: 1. Συνολικός μηχανισμός σκίασης Εδώ παρουσιάζεται ολόκληρος ο μηχανισμός σκίασης ως έχει. Το παράδειγμα αποτελεί έναν από τους πιο κοινότυπους μηχανισμούς σκίασης, οριζόντιου τύπου με οριζόντιες περσίδες. Πηγή: www.c-sgroup.com 1 2. Ένωση μηχανισμού-κελύφους - Attachments Το μέρος αυτό έχει ως σκοπό την ένωση του μηχανισμού σκίασης με το υπόλοιπο κτίριο. Η κατασκευή του εξαρτάται από τη μορφή του κελύφους, τη στατική λειτουργία του κτιρίου και την αισθητική του σχεδιαστή, αφού αποτελεί μέρος του κελύφους του. Το προφίλ της ένωσης είναι απλό όταν γίνεται τοποθέτηση σε τοίχο της πρόσοψης, ενώ γίνεται πιο σύνθετο όταν η ένωση γίνεται με σειρά υαλοπετασμάτων (curtain-wall). Πηγή: www.c-sgroup.com 2 Έλεγχος ηλιασμού – Ηλιοπροστασία – Συστήματα σκίασης 35 ΜΕΣΑ ΗΛΙΟΠΡΟΣΤΑΣΙΑΣ | Σκίαστρα 3. Περσίδες - Blades Ουσιαστικά αποτελούν το σημαντικότερο μέλος ενός μηχανισμού σκίασης, αφού είναι ο παράγοντας που καθορίζει τον έλεγχο της ηλιακής ακτινοβολίας. Συνεπώς σε αυτό το κομμάτι συναντάμε και τις περισσότερες παραλλαγές. Οι παραλλαγές αφορούν τον προσανατολισμό των περσίδων (κάθετες, οριζόντιες ή κεκλιμένες), τη δυνατότητα περιστροφής τους (σταθερές ή κινητές), τη μορφολογία του προφίλ τους (ευθύ, ελλειψοειδές ή σπαστό) και το υλικό του προφίλ μαζί με τις ιδιότητές του (πλήρες, ημιδιαφανές, διάτρητο – ξύλινο, αλουμινίου, κλπ). Σπουδαίο ρόλο φυσικά παίζει και η απόσταση μεταξύ των περσίδων η οποία διαφέρει κατά περίπτωση. Πηγή: www.c-sgroup.com 3 4. Μαρκίζα – ποδιά - Fascia Αυτό το κομμάτι δε συναντάται απαραίτητα σε όλα τα σκίαστρα. Εδώ αποτελεί περισσότερο στατικό και αισθητικό κομμάτι της κατασκευής του μηχανισμού. Ας μην ξεχνάμε πως ο μηχανισμός αυτός τοποθετείται στο εξωτερικό του κτιρίου γεγονός που τον καθιστά ευάλωτο σε φυσικά φαινόμενα (βροχή, άνεμο, χιονόπτωση). Παράλληλα, ο ρόλος του είναι όμοιος με των περσίδων, αναχαιτίζοντας μέρος της ακτινοβολίας. Πηγή: www.c-sgroup.com 4 5. Πλευρικό δοκάρι - Outrigger Και αυτό το κομμάτι είναι περισσότερο στατικό. Χρησιμοποιείται για να κρατάει τις περσίδες συνδεδεμένες με την ένωση του μηχανισμού με το κτίριο. Στις περιπτώσεις που οι περσίδες έχουν τη δυνατότητα περιστροφής, του δίνεται συμπληρωματικά και αυτή η λειτουργία. Η μορφή του ποικίλει ανάλογα με το μέγεθος των περσίδων, που του υπαγορεύουν το ύψος, το πάχος και τη μορφή του προφίλ του. Έλεγχος ηλιασμού – Ηλιοπροστασία – Συστήματα σκίασης 36 ΜΕΣΑ ΗΛΙΟΠΡΟΣΤΑΣΙΑΣ | Σκίαστρα Πηγή: www.c-sgroup.com 5 6. Ανακλαστήρας – Light Shelf Δεν αποτελεί αναπόσπαστο μέρος του σκιάστρου, θεωρείται παρόλα αυτά σημαντική η αναφορά του εδώ, όσο μεγαλώνει και η συχνότητα εφαρμογής του. Σε αντίθεση με τις περσίδες, υπάρχουν ανακλαστικές επιφάνειες –όπως ράφια στο δικό μας παράδειγμα- και περσίδες που διοχετεύουν ανακλώμενη ακτινοβολία στο χώρο, με σκοπό την ισοστάθμιση του φυσικού φωτισμού του δωματίου. Η χρήση αυτών των μηχανισμών σε συνδυασμό με τα σκίαστρα, βελτιστοποιούν τα ηλιακά οφέλη του κτιρίου αναχαιτίζοντας τα ενοχλητικά φαινόμενα –όπως υπερθέρμανση και θάμβωση. Πηγή: www.c-sgroup.com 6 - Τυπολογία – προσανατολισμός Για την κατηγοριοποίηση των μηχανισμών σκίασης υιοθετούμε ως βάση την κατηγοριοποίηση που έγινε από τους αδερφούς Olgyay στα εξωτερικά σκίαστρα και την επεκτείνουμε προσθέτοντας και μετρώντας καινούργιες κατηγορίες με νέους παράγοντες, κάνοντας την έρευνα όσο πιο σύγχρονη γίνεται. Πρώτα από όλα όμως θα διαχωρίσουμε τους μηχανισμούς σκίασης σε δύο μεγάλες κατηγορίες. Τα εξωτερικά και τα εσωτερικά σκίαστρα. Έλεγχος ηλιασμού – Ηλιοπροστασία – Συστήματα σκίασης 37 ΜΕΣΑ ΗΛΙΟΠΡΟΣΤΑΣΙΑΣ | Σκίαστρα Τύποι μηχανισμών σκίασης Α. Εσωτερικοί μηχανισμοί Προσανατολισμός - Νότιος (αφορά τις περιοχές βόρεια του ισημερινού. Για τις νότιες αντιστοιχεί ο βορράς) Οριζόντια σκίαστρα - Δυτικός – Ανατολικός Υλικό - Πλήρες - Ημιδιάφανο - Διάτρητο Β. Εξωτερικοί μηχανισμοί Προσανατολισμός - Οριζόντια - Κατακόρυφα - Μικτά – Κυψελωτά Στερέωση - Κινητά - Σταθερά - Περιστρεφόμενα Σχήμα προφίλ - Ευθύ - Τεθλασμένο - Ελλειψοειδές Υλικό προφίλ - Πλήρες - Ημιδιάφανο – Επιλογής - Διάτρητο - Χαρακτηριστικά Α. ΟΡΙΖΟΝΤΙΑ ΣΚΙΑΣΤΡΑ Λόγω του μεγάλου ηλιακού ύψους το καλοκαίρι, για τα ανοίγματα που κοιτάζουν στο νότο η πιο αποτελεσματική μέθοδος σκίασης είναι τα οριζόντια σκίαστρα. Στα ανοίγματα που κοιτάζουν δύση και ανατολή, ένα οριζόντιο σκίαστρο θα έχει αποτελεσματικότητα όποτε ο ήλιος βρίσκεται σε υψηλές θέσεις, αλλά ελάχιστη αποτελεσματικότητα στις χαμηλές θέσεις. Τα συνηθέστερα από τα οριζόντια σκίαστρα παρουσιάζονται παρακάτω με την κατακόρυφη τομή τους και τις μάσκες σκιασμού τους: Έλεγχος ηλιασμού – Ηλιοπροστασία – Συστήματα σκίασης 38 ΜΕΣΑ ΗΛΙΟΠΡΟΣΤΑΣΙΑΣ | Σκίαστρα ΣΥΜΠΑΓΗΣ ΠΡΟΒΟΛΟΣ ΟΡΙΖΟΝΤΙΕΣ ΠΕΡΣΙΔΕΣ ΚΑΘΕΤΑ ΤΟΠΟΘΕΤΗΜΕΝΕΣ ΣΤΟΝ ΤΟΙΧΟ ΣΥΜΠΑΓΗΣ ΤΕΝΤΑ ΟΡΙΖΟΝΤΙΕΣ ΠΕΡΣΙΔΕΣ ΠΑΡΑΛΛΗΛΕΣ ΣΤΟΝ ΤΟΙΧΟ ΠΑΝΕΛΟ ΣΚΙΑΣΗΣ ΠΑΡΑΛΛΗΛΟ ΣΤΟΝ ΤΟΙΧΟ ΠΕΡΙΣΤΡΕΦΟΜΕΝΕΣ ΟΡΙΖΟΝΤΙΕΣ ΠΕΡΣΙΔΕΣ ΠΑΡΑΛΛΗΛΕΣ ΣΤΟΝ ΤΟΙΧΟ Πηγή: Architectural Graphic Standards 1 Έλεγχος ηλιασμού – Ηλιοπροστασία – Συστήματα σκίασης 39 ΜΕΣΑ ΗΛΙΟΠΡΟΣΤΑΣΙΑΣ | Σκίαστρα Β. ΚΑΤΑΚΟΡΥΦΑ ΣΚΙΑΣΤΡΑ Η θερμικά κέρδη λόγω της άμεσα προσπίπτουσας ακτινοβολίας στους ανατολικούς και δυτικούς προσανατολισμούς μπορούν να προκαλέσουν έντονη δυσφορία, τόσο θερμική όσο και οπτική. Τα κατακόρυφα σκίαστρα αποτελούν μια αποτελεσματική στρατηγική για αυτούς τους προσανατολισμού. Τα συνηθέστερα από τα κατακόρυφα σκίαστρα παρουσιάζονται παρακάτω με την οριζόντια τομή τους και τις μάσκες σκιασμού τους: ΚΑΤΑΚΟΡΥΦΑ ΟΡΙΑΚΑ ΣΥΜΠΑΓΟΙ ΠΑΝΕΛΑ ΚΑΤΑΚΟΡΥΦΕΣ ΚΕΚΛΙΜΕΝΕΣ ΠΕΡΣΙΔΕΣ ΚΑΤΑΚΟΡΥΦΑ ΠΕΡΙΣΤΡΕΦΟΜΕΝΕΣ ΠΕΡΣΙΔΕΣ Πηγή: Architectural Graphic Standards 2 Γ. ΜΙΚΤΕΣ ΣΥΣΚΕΥΕΣ ΣΚΙΑΣΗΣ Οι μικτές συσκευές αποτελούν συνδυασμό των κατακόρυφων και οριζόντιων σκιάστρων προσφέρουν τη μέγιστη σκίαση, αναγκαία στα ιδιαίτερα θερμά κλίματα. Ο κατάλληλος προσανατολισμός για την τοποθέτησή τους είναι –όπως είναι κατανοητό- ο νοτιοδυτικός και ο νοτιοανατολικός. Η τοποθέτησή τους πρέπει να γίνεται με επιφύλαξη καθώς ελαττώνουν αρκετά την πρόσοδο ηλιακού φωτός μειώνοντας αισθητά τον φωτισμό αλλά και το οπτικό πεδίο στο εσωτερικό του δωματίου, όπως θα παρατηρήσουμε και στην αξιολόγηση τους παρακάτω. Τα συνηθέστερα από τα κατακόρυφα σκίαστρα παρουσιάζονται παρακάτω με τις κατακόρυφη και οριζόντιες τομές τους και τις μάσκες σκιασμού τους: Έλεγχος ηλιασμού – Ηλιοπροστασία – Συστήματα σκίασης 40 ΜΕΣΑ ΗΛΙΟΠΡΟΣΤΑΣΙΑΣ | Σκίαστρα ΜΙΚΤΟ ΟΡΘΟΚΑΝΟΝΙΚΟ ΣΚΙΑΣΤΡΟ ΜΙΚΤΟ ΣΚΙΑΣΤΡΟ ΜΕ ΚΕΚΛΙΜΕΝΕΣ ΤΙΣ ΚΑΤΑΚΟΡΥΦΕΣ ΠΕΡΣΙΔΕΣ ΜΙΚΤΟ ΣΚΙΑΣΤΡΟ ΜΕ ΚΕΚΛΙΜΕΝΕΣ ΤΙΣ ΟΡΙΖΟΝΤΙΕΣ ΠΕΡΣΙΔΕΣ Πηγή: Architectural Graphic Standards 3 Δ. ΙΔΙΑΤΕΡΕΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΕΣ - ΠΡΟΦΙΛ 1. RETROLux Ο Christian Bartrnbach ανέπτυξε πρισματικές περσίδες σε συνδυασμό με κατοπτρικές γρίλιες. Οι πρισματικές περσίδες αποτρέπουν το άμεσο ηλιακό φως, ενώ οι εσωτερικές κατοπτρικές γρίλιες εκτρέπουν τη διάχυτη ακτινοβολία εντός του δωματίου. Αυτήν τη διπλή λειτουργία έλξης και απώθησης των ηλιακών ακτινών ανέπτυξε αργότερα ο Helmut Koster με τις περσίδες RETROLux. Εδώ η αποτρεπτική λειτουργία ενώνεται με την κατοπτρική λειτουργία σε κάθε περσίδα. Οι εξωτερικές περσίδες RETROLux κατασκευάζονται από καθαρό αλουμίνιο με μια κατοπτρική επίστρωση στο πάνω μέρος και μια γκρίζα επίστρωση σμάλτου στο κάτω μέρος. (Köster 2004) Η απόσταση μεταξύ των περσίδων είναι τέτοια ώστε να αποτρέπουν την άμεση ηλιακή ακτινοβολία το καλοκαίρι και να εκτρέπουν την άμεση και διάχυτη ακτινοβολία εντός του δωματίου τους μήνες που χρειάζεται θέρμανση. Πηγή: DYNAMIC DAYLIGHTING ARCHITECTURE 1 Έλεγχος ηλιασμού – Ηλιοπροστασία – Συστήματα σκίασης 41 ΜΕΣΑ ΗΛΙΟΠΡΟΣΤΑΣΙΑΣ | Σκίαστρα 2. Κυψελωτά προφίλ Οι συγκεκριμένες γρίλιες έχουν ένα κενό αέρος εσωτερικά και καμπυλωτό ή τραπεζοειδές προφίλ, για μεγαλύτερο έλεγχο της προσόδου των ηλιακών ακτινών στο εσωτερικό του κτιρίου, φροντίζοντας παράλληλα να μην μεταφέρεται η θερμότητα. Ανάλογα με το σχήμα του προφίλ και την απόσταση μεταξύ των περσίδων εξασφαλίζονται τα θερμικά κέρδη και ταυτόχρονα το ποσοστό φυσικού φωτός που θα εισέλθει στο κτίριο. Η ευελιξία της κατασκευής τους τους επιτρέπει να προσαρμόζονται στις εκάστοτε συνθήκες και κατασκευές. Το υλικό κατασκευής τους είναι συνήθως αλουμίνιο. Πηγή: www.c-sgroup.com 7 3. Ανακλαστικό ράφι Τα ανακλαστικά ράφια είναι απλές κατασκευές που έχουν ως στόχο να αιχμαλωτίσουν την ακτινοβολία που πηγάζει από το ζενίθ. Είναι κατάλληλα για ημιυπόγεια και προσόψεις που δέχονται ελάχιστη ηλιακά ακτινοβολία. Έχουν διπλό ρόλο: αφενός ανακατευθύνουν την ηλιακή ακτινοβολία και το διάχυτο φυσικό φως προς το βάθος ενός χώρου βελτιώνοντας έτσι την ομοιομορφία του φωτισμού και αφετέρου σκιάζουν το άνοιγμα. Τα ράφια φωτισμού μπορούν να είναι μόνο εξωτερικά, μόνο εσωτερικά, ή συνδυασμός. Η επιφάνεια αυτή μπορεί να προσφέρει διάχυτη ανακλαστικότητα (όπως π.χ. μία άσπρη ματ επιφάνεια) ή κατοπτρική (όπως π.χ. καθρέφτης ή γυαλισμένο αλουμίνιο) ή μια ενδιάμεση κατάσταση η οποία ίσως αποτελεί και την ιδανική περίπτωση. Γενικά, η μεγαλύτερη επίδραση των διατάξεων αυτών στο φυσικό φωτισμό ενός χώρου είναι η αύξηση της ομοιομορφία της κατανομής του φωτισμού. Το γεγονός αυτό κάνει το χώρο να φαίνεται περισσότερο φωτισμένος κι έτσι μειώνεται η πιθανότητα χρήσης του τεχνητού φωτισμού.(Μερέση 2010) Πηγή: www.tomsguide.com 1 Έλεγχος ηλιασμού – Ηλιοπροστασία – Συστήματα σκίασης 42 ΜΕΣΑ ΗΛΙΟΠΡΟΣΤΑΣΙΑΣ | Σκίαστρα Ε. ΕΣΩΤΕΡΙΚΑ ΣΚΙΑΣΤΡΑ 1. Περσίδες Οριζόντιες - Κάθετες Οι περσίδες , μολονότι λιγότερο αποτελεσματικές από τις κουρτίνες, μπορούν να ρυθμιστούν έτσι ώστε να επιτρέπουν λίγο αέρα, ενώ παράλληλα ανακλούν θερμότητα. Νεότεροι τύποι περσίδων επικαλύπτονται από ανακλαστικό στρώμα στο εξωτερικό ώστε να αυξήσουν την αποτελεσματικότητά τους. Η ευχρηστία τους, η απλότητα και το χαμηλό κόστος κατασκευής τους τις κάνουν ιδιαίτερα δημοφιλείς, είτε όταν δεν υπάρχει η δυνατότητα εξωτερική σκίασης, είτε όταν η μεταφορά των ηλιακών κερδών στο εσωτερικό είναι επιθυμητή. Όπως και με τους εξωτερικούς μηχανισμούς, οι οριζόντιες περσίδες είναι κατάλληλες για νότιους προσανατολισμούς, ενώ οι κατακόρυφες για ανατολικούς – δυτικούς. Η κατασκευή τους επιτρέπει: στις κατακόρυφες μεγαλύτερη πρόσοδο διάχυτου φωτός και μεγαλύτερο οπτικό πεδίο για τον χρήστη λόγω τις ευελιξίας της κατασκευής στις οριζόντιες μεγαλύτερη προστασία από την άμεση ηλιακή ακτινοβολία, ενώ παράλληλα αφήνει μερικό οπτικό πεδίο ελεύθερο στον χρήστη. Συνηθίζεται να εφαρμόζεται σε κατασκευές που επιτρέπουν τη σύμπτυξη του μηχανισμού, ώστε να καταργείται η λειτουργία τους, εφόσον είναι επιθυμητό. 2. Κουρτίνες Οι κουρτίνες από πυκνή πλέξη, ανοιχτόχρωμα και αδιαφανή υφάσματα ανακλούν την περισσότερη ακτινοβολία μικρού μήκους εκτός του ανοίγματος. Όσο πιο κοντά τοποθετείται η κουρτίνα στον τοίχο του ανοίγματος, τόσο περισσότερο θερμικό κέρδος θα ανακόψουν. Κουρτίνες διπλού στρώματος βελτιώνουν την αποτελεσματικότητα της μονωτικής τους ιδιότητας, τόσο το καλοκαίρι όσο και το χειμώνα. Έλεγχος ηλιασμού – Ηλιοπροστασία – Συστήματα σκίασης 43 ΜΕΣΑ ΗΛΙΟΠΡΟΣΤΑΣΙΑΣ | Σκίαστρα - Αξιολόγηση σκιάστρων – μέθοδος Olgyay Η αποτελεσματικότητα ενός μηχανισμού σκίασης εξαρτάται από την αναλογική επιτυχία με την οποία καλύπτει μια δεδομένη επιφάνεια κατά τη διάρκεια της θερμής περιόδου χωρίς να αναχαιτίζει την ηλιακή ενέργεια κατά τη διάρκεια των ψυχρών περιόδων. Επομένως, η αποδοτικότητα του μηχανισμού θα πρέπει να κρίνεται βάσει της ετήσιας λειτουργίας του, και πάντα σε σχέση με την ισορροπία που κρατούν μεταξύ της λειτουργίας του ως σκίαστρο και την απόδοσή του στην παθητική ηλιακή θέρμανση. Η σημασία του ηλιακού κέρδους σε αντίθεση με την «δροσιστική» σκιά μπορεί να μεταφραστεί από διάφορους συντελεστές. Σε πλήρως κλιματιζόμενα κτίρια, σύμφωνα με την αναλογία κόστους θέρμανσηςψύξης, ο συντελεστής μπορεί να μετρηθεί ως 1 προς 5. Σε συγκεκριμένες περιπτώσεις ο συντελεστής που βασίζεται στον δροσισμό με μηχανικά μέσα είναι δικαιολογημένος. Αλλά φαίνεται πως ένα μονιμότερο κριτήριο θα μπορούσε να καθιερωθεί συνδέοντας με την σημασία τους στις ανθρώπινες αντιδράσεις, όπου ένας λογικός συντελεστής θα ‘ταν 1 προς 2. Σύμφωνα με αυτό, η παρακάτω μέθοδοι υπολογισμού βασίζονται στην παραδοχή ότι η σκίαση κατά τις θερμές περιόδους είναι διπλά σημαντική απ' ότι το ηλιακό θερμικό κέρδος κατά τη διάρκεια τις ψυχρές περιόδους. Το καλοκαίρι η απόδοση σκίασης (Shading performance : Sp) μπορεί να εκφραστεί από την σύγκριση των αναχαιτισμένων (τιμών) Btu κατά τις θερμές περιόδους (So) με το πλήρες μέγεθος των Btu που «χτυπούν» την επιφάνεια κατά τη διάρκεια της θερμής περιόδου (Ro): Το ετήσιο αποτέλεσμα μπορεί να εκφραστεί υπό όρους θερμικής επάρκειας (He) μειώνοντας τις απώλειες Btu κατά τη σκιασμένη ψυχρή περίοδο (Su) από τις So τιμές και καταγράφοντας το αποτέλεσμα σε ποσοστά: Στην τελική αποτίμηση και οι δύο μέθοδοι έχουν ενδιαφέρον: η θερμική αποδοτικότητα σε ετήσιο επίπεδο για την χρήση ενός μηχανισμού σκίασης, και η απόδοση σκιασμού ως το βέλτιστο αποτέλεσμα για την θερινή περίοδο. Επομένως, η μέση τιμή των δύο αυτών εξισώσεων μας δίνει έναν τύπο που ονομάζεται Συντελεστής απόδοσης σκιασμού (Se): Χρησιμοποιώντας τον παραπάνω τύπο, οι μηχανισμοί σκιασμού μπορούν να αξιολογηθούν για κάθε περιοχή (και τα χαρακτηριστικά της) ή τον επιθυμητό προσανατολισμό. Για πρακτικούς λόγους, αφού ο σκοπός είναι να βρούμε τις ιδιότητες σκιασμού των προβόλων, κάποιες απλοποιήσεις μπορούν να επιτραπούν στους υπολογισμούς. Οι επιπτώσεις των διαφορετικών υλικών, το χρώμα τους, η ανάκλαση, και η μεταφορά θερμότητας είναι παράγοντες που μπορούν να παραλειφθούν στις αποτιμήσεις. Η άμεση καθαρή ακτινοβολία (direct clear radiation) μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως μέτρο, και οι επιπτώσεις του σκιασμού μπορούν να απλοποιηθούν σε δύο κατηγορίες: το 50-100% του φαινομένου σκίασης (υπολογισμένο με 75% μέση τιμή) και ο 100% σκιασμός (υπολογισμένος στην πλήρη τιμή του). Έλεγχος ηλιασμού – Ηλιοπροστασία – Συστήματα σκίασης 44 ΜΕΛΕΤΗ ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΗΣ | Δεδομένα μετρήσεων ΜΕ ΛΕΤΗ Π ΡΟΣΟΜΟ ΙΩ ΣΗ Σ Στόχος των μετρήσεών που θέλουμε να κάνουμε είναι να καταγράψουμε: 1. τις διαφορές στην ετήσια ενεργειακή κατανάλωση, λόγω της χρήσης κλιματισμού, συγκρίνοντας τα αποτελέσματα με και χωρίς σκίαστρα 2. τις διαφορές στην ετήσια ενεργειακή κατανάλωση, λόγω της χρήσης τεχνητού φωτισμού, συγκρίνοντας και πάλι τα αποτελέσματα με και χωρίς σκίαστρα - Θερμική – Οπτική Άνεση Ως θερμική άνεση ορίζεται: η κατάσταση όπου ο άνθρωπος είναι ευχαριστημένος με το θερμικό του περιβάλλον (ASHRAE 2004). Ο ανθρώπινος οργανισμός ρυθμίζει μέχρι ένα σημείο μόνος του τη θερμοκρασία. Πέρα από αυτό, θα πρέπει να γίνεται τεχνητά η ρύθμιση της θερμοκρασίας περιβάλλοντος. Η τεχνητή ρύθμιση αποβλέπει στην δημιουργία αισθήματος «άνεσης» (ευεξίας). Οι παράγοντες που πρέπει να ρυθμισθούν ώστε να επιτευχθεί είναι: Θερμοκρασία του αέρα του χώρου Η θερμοκρασία των επιφανειών που περιβάλλουν τον χώρο Η σχετική υγρασία του αέρα. Η ταχύτητα κίνησης του αέρα. Για την ανάγκη της μελέτης, κρατούμε μόνο το 1ο παράγοντα και φροντίζουμε ο 2ος παράγοντας να εξαρτάται σχεδόν εξολοκλήρου από τον 1ον, δημιουργώντας ένα μοντέλο ανεπηρέαστο από τους υπόλοιπους. Έτσι, όσων αφορά την θερμοκρασία του αέρα ενός χώρου αναφέρουμε: Κανονική θεωρείται η θερμοκρασία 18-26 °C Η θερμοκρασία μετρείται 1,5 m από το δάπεδο Η μέγιστη διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ δύο σημείων ενός χώρου πρέπει να είναι <3 °C (Δημουλιάς) Έλεγχος ηλιασμού – Ηλιοπροστασία – Συστήματα σκίασης 45 ΜΕΛΕΤΗ ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΗΣ | Δεδομένα μετρήσεων Όσων αφορά τις συνθήκες οπτικής άνεσης , το ζητούμενο μέγεθος εξαρτάται από τη χρήση που προορίζουμε τον χώρο. Γενικότερα, για απλές οπτικές λειτουργίες χρειαζόμαστε 200 – 500 lx, ενώ για μέτρια 300 – 750 lx. Έλεγχος ηλιασμού – Ηλιοπροστασία – Συστήματα σκίασης 46 ΜΕΛΕΤΗ ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΗΣ | Δεδομένα μετρήσεων - Μοντέλο προσομοίωσης στο ecotect Για τις μετρήσεις μας δημιουργούμε ένα δωμάτιο 3μ. Χ 4 μ. Χ 2 μ. με την μεγάλη του πλευρά στραμμένη στο Νότο όπου τοποθετήσαμε παράθυρο διαστάσεων 2 μ. Χ 1,3 μ. κεντραρισμένο στον τοίχο. Ο φλοιός του δωματίου έχει πάχος 13cm με συντελεστή U= 0,1 και μηδενικές λοιπές παραμέτρους ώστε να έχουμε αμελητέες απώλειες θερμότητας, ενώ για παράθυρο έχουμε ένα μονόφυλλο τζάμι 6 mm με ξύλινη κάσα με τις παρακάτω ιδιότητες: Επιλέγουμε ως κλιματικά δεδομένα τα δεδομένα της Θεσσαλονίκης όπως μας τα δίνει η αμερικάνικη υπηρεσία US Department of Energy. Έλεγχος ηλιασμού – Ηλιοπροστασία – Συστήματα σκίασης 47 ΜΕΛΕΤΗ ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΗΣ | Δεδομένα μετρήσεων Πηγή: Ecotect Weather Tool Έχοντας ορίσει ως συνθήκες θερμικής άνεσης το εύρος των 18 -26 oC, παρατηρούμε από την 1η εικόνα πως οι ανάγκες ψύξης ξεκινούν από τα μέσα του Μάιου και τελειώνουν στα μέσα του Σεπτέμβρη, όπου και αρχίζουν οι ανάγκες θέρμανσης. Αυτό διασταυρώνεται και με τη 2η εικόνα που μας δείχνει τις μέγιστες θερμοκρασίες κάθε μήνα. Έτσι θέτουμε ως περίοδο ψύξης 15 Μάιου – 15 Σεπτεμβρίου και ως περίοδο ψύξης τον υπόλοιπο χρόνο (16 Σεπτεμβρίου – 14 Μαΐου). Επιπροσθέτως, στο πρόγραμμα υπάρχει η δυνατότητα λειτουργίας θερμοστάτη στον οποίο ορίζουμε ως μέγιστη θερμοκρασία τους 26 oC και κατώτερη τους 16 oC και ενεργοποιεί σύστημα κλιματισμού σε 24ωρη βάση. Έτσι μπορούμε να έχουμε το μέγεθος των ενεργειακών απωλειών που χρειάζονται ώστε να πληρούνται οι συνθήκες θερμικής άνεσης μέσα στο έτος. Με βάση τις παραπάνω ημερομηνίες σχεδιάζουμε και τα σκίαστρα (αποστάσεις – κλίσεις), ώστε να επιτυγχάνεται το μεγαλύτερο ποσοστό σκίασης του παραθύρου κατά την περίοδό ψύξης και παράλληλα να μην παρεμποδίζεται ο ηλιασμός του ανοίγματος κατά την περίοδο θέρμανσης. Το λογισμικό μας βοηθάει σ’ αυτό το σκοπό έχοντας τη δυνατότητα να μας δώσει πέραν της γωνίας του ήλιου, την οπτική του σκιάστρου σε αυτήν τη γωνία. Έτσι, μπορούμε να παρατηρήσουμε τη συμπεριφορά των σκιάστρων στις 12:30 μμ κάθε μήνα όπου ο ήλιος είναι προσανατολισμένος στο νότο, στο υψηλότερο σημείο του. Για το σχεδιασμό των σκιάστρων χρησιμοποιούμε τις διαστάσεις που χρησιμοποιούν συχνότερα οι κατασκευαστές, αλλά και τα υλικά που απαντούνται συχνότερα. Επειδή, τα σκίαστρα θα μειώσουν, πέραν της θερμοκρασίας και τη φωτεινότητα του δωματίου, χρειάζεται να τοποθετήσουμε λαμπτήρες ώστε να καλύπτονται τα κριτήρια οπτικής άνεσης. Η εταιρία ERCO έχει στη ιστοσελίδα της λαμπτήρες που συνεργάζονται και με τον προσομοιωτή. Επιλέγουμε έναν λαμπτήρα που να επιτυγχάνει τη φωτεινότητα που και παράλληλα να μην είναι πολύ ενεργοβόρος. Οι ιδιότητες του λαμπτήρα της επιλογής μας είναι οι εξής: Έλεγχος ηλιασμού – Ηλιοπροστασία – Συστήματα σκίασης 48 ΜΕΛΕΤΗ ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΗΣ | Δεδομένα μετρήσεων Για να διαμορφώσουμε ομοιόμορφη φωτεινότητα στο χώρο θα χρειαστεί να τοποθετήσουμε 2 τέτοιους λαμπτήρες κεντραρισμένους κατά πλάτος και σε απόσταση 1.8 μ. μεταξύ τους και 1.1 μ. από τον τοίχο κατά μήκος. Καθ’ ύψος τοποθετούνται στο ταβάνι του δωματίου (2 μ.) έτσι ώστε η εκτιμώμενη επιφάνεια εργασίας να θεωρείται το πάτωμα, όπου γίνονται και οι μετρήσεις. Οι ώρες λειτουργίας θα κυμαίνονται μεταξύ των ωρών 06:00 – 21:00 που είναι και οι ώρες που υπάρχει έστω ελάχιστη ηλιοφάνεια στην Ελλάδα μέσα στο έτος (ώρες ανατολής-δύσης ηλίου τον Ιούνιο). Οι ώρες ηλιοφάνειας μειώνονται τους υπόλοιπους μήνες (- 3ωρες τον Δεκέμβριο). Για τις ώρες της ηλιοφάνεια κάθε μήνα η λάμπα θα δουλεύει με απόδοση ίση με τη διαφορά φωτεινότητας –lux επί τις εκατό (δλδ. κάτι σαν dimmer) εφόσον οι συνθήκες οπτικής άνεσης δεν πληρούνται. Ο κάναβος μετρήσεων τοποθετείται 10 εκ. από το πάτωμα με εύρος 200 – 500 Lux (οπτικές συνθήκες απλών εργασιών –σύμφωνα με την CIE) και οι τιμές εμφανίζονται στο κέντρο καλύπτοντας το 50% του κανάβου. Το ζητούμενο είναι οι τιμές στο κέντρο να ξεπερνούν τα 300 Lux , παράλληλα με τη μέση φωτεινότητα του δωματίου. Παράλληλα στον κάναβο μετρήσεων παρατηρούμε κατά πόσο πληρείται το υπόλοιπο φάσμα των τιμών που αντιστοιχούν στις απλές εργασίες. Η φωτεινότητα του δωματίου με τη χρήση ηλεκτρικών λαμπτήρων διαμορφώνεται ως εξής: Έλεγχος ηλιασμού – Ηλιοπροστασία – Συστήματα σκίασης 49 ΜΕΛΕΤΗ ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΗΣ | Δεδομένα μετρήσεων Το πρόγραμμα εξομοιώνει τον φυσικό φωτισμό σύμφωνα με τη μέθοδο που περιγράφεται στο κεφάλαιο του φυσικού φωτισμού. Συγκεκριμένα οι μετρήσεις φυσικού φωτισμού γίνονται με : ορισμένες συνθήκες ουρανού o συννεφιασμένου - CIE Overcast sky o ομοιόμορφου - CIE Uniform sky με συγκεκριμένη φωτεινότητα (Lux) βάσει είτε το γεωγραφικό πλάτος της τοποθεσίας είτε βάσει της εξίσωσης Tergenza o για τη Θεσσαλονίκη : 7812 lux με δεδομένη καθαρότητα ανοιγμάτων o καθαρό: Χ 1.00 o μέτριο: Χ 0.90 o βρώμικο: Χ 0.75 από τις οποίες εμείς επιλέγουμε τις τονισμένες, που αναλογούν στις προτεινόμενες ρυθμίσεις και δίνουν και τα πιο έγκυρα αποτελέσματα. Ανάλογα με το σκίαστρο που εφαρμόζουμε στο μοντέλο παρατηρούμε, εκτός από τη διαφορά στη φωτεινότητα του δωματίου τις διαφορές στην ετήσια ενεργειακή κατανάλωση υπό μορφή Wh που σπαταλιέται για τη θέρμανση, την ψύξη και τον ηλεκτροφωτισμό του δωματίου. Έλεγχος ηλιασμού – Ηλιοπροστασία – Συστήματα σκίασης 50 ΜΕΛΕΤΗ ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΗΣ | Αποτελέσματα μετρήσεων - Πίνακες για κάθε σκίαστρο 0. ΔΩΜΑΤΙΟ ΧΩΡΙΣ ΣΚΙΑΣΤΡΑ Έλεγχος ηλιασμού – Ηλιοπροστασία – Συστήματα σκίασης 51 ΜΕΛΕΤΗ ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΗΣ | Αποτελέσματα μετρήσεων - Πίνακες για κάθε σκίαστρο Εδώ έχουμε το δωμάτιο χωρίς τη χρήση σκιάστρου. Το μοναδικό άνοιγμά του είναι προσανατολισμένο στο νότο και είναι το μόνο που δέχεται ακτινοβολία και ανταλλάσει θερμότητα με το περιβάλλον. Οι λοιπές ιδιότητές του περιγράφονται στο παραπάνω κεφάλαιο. Παρατηρούμε βάσει των διαγραμμάτων : Χρειάζεται αποκλειστικά ψύξη από τον Μάιο ως τον Οκτόβριο, ενώ εναλλάσονται οι ανάγκες του τους υπόλοιπους μήνες με αυξημένες ανάγκες θέρμανσης τους μήνες του χειμώνα Χρειάζεται ηλεκτροφωτισμό μόνο τους μήνες που μειώνονται οι ώρες ηλιοφάνειας Φωτίζεται επαρκώς από το φυσικό φως ομοιόμορφα με 200 Lux στο ελάχιστο, ενώ το κέντρο του και ο περισσότερος χώρος δίνουν πάνω από 300 Lux. Έλεγχος ηλιασμού – Ηλιοπροστασία – Συστήματα σκίασης 52 ΜΕΛΕΤΗ ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΗΣ | Αποτελέσματα μετρήσεων - Πίνακες για κάθε σκίαστρο 1. ΟΡΙΖΟΝΤΙΟΣ ΠΡΟΒΟΛΟΣ A1 ΣΥΓΚΡΙΣΗ ΘΕΡΜΙΚΩΝ ΑΠΩΛΕΙΩΝ 160.000 Wh 140.000 Wh 120.000 Wh 100.000 Wh 80.000 Wh 60.000 Wh 40.000 Wh 20.000 Wh 0 Wh ΘΕΡΜΑΝΣΗ (ΧΩΡΙΣ) ΘΕΡΜΑΝΣΗ (ΜΕ) Έλεγχος ηλιασμού – Ηλιοπροστασία – Συστήματα σκίασης ΨΥΞΗ (ΧΩΡΙΣ) ΨΥΞΗ (ΜΕ) 53 ΜΕΛΕΤΗ ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΗΣ | Αποτελέσματα μετρήσεων - Πίνακες για κάθε σκίαστρο A1 ΔΕΚΕΜΒΡΙΟΣ ΝΟΕΜΒΡΙΟΣ ΟΚΤΩΒΡΙΟΣ ΣΕΠΤΕΜΒΡΙΟΣ ΑΥΓΟΥΣΤΟΣ ΙΟΥΛΙΟΣ ΙΟΥΝΙΟΣ ΜΑΙΟΣ ΑΠΡΙΛΙΟΣ ΜΑΡΤΙΟΣ ΦΕΒΡΟΥΑΡΙΟΣ ΙΑΝΟΥΑΡΙΟΣ ΣΩΡΕΥΜΕΝΗ ΔΙΑΦΟΡΑ ΚΑΤΑΝΑΛΩΣΗΣ 16.000 Wh 14.000 Wh 12.000 Wh 10.000 Wh 8.000 Wh 6.000 Wh 4.000 Wh 2.000 Wh 0 Wh -2.000 Wh ΔΙΑΦΟΡΑ ΘΕΡΜΙΚΗΣ ΚΑΤΑΝΑΛΩΣΗΣ ΔΙΑΦΟΡΑ ΗΛΕ\ΣΤΙΚΗΣ ΚΑΤΑΝΑΛΩΣΗΣ Εδώ έχουμε την κοινή περίπτωση του προβόλου τοποθετημένου πάνω από το άνοιγμα. Έχει παχος 10 εκ. ενώ για να καλύψει τη θερμή περίοδο χρειάζεται πλάτος τουλάχιστον 66 εκ. Είναι κατασκευασμένος από οπλισμένο σκιρόδεμα. Έλεγχος ηλιασμού – Ηλιοπροστασία – Συστήματα σκίασης 54 ΜΕΛΕΤΗ ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΗΣ | Αποτελέσματα μετρήσεων - Πίνακες για κάθε σκίαστρο 2.α. ΟΡΙΖΟΝΤΙΑ ΠΕΡΓΚΟΛΑ ΜΕ ΚΑΘΕΤΕΣ ΠΕΡΣΙΔΕΣ A 2.α. ΣΥΓΚΡΙΣΗ ΘΕΡΜΙΚΩΝ ΑΠΩΛΕΙΩΝ 160.000 Wh 140.000 Wh 120.000 Wh 100.000 Wh 80.000 Wh 60.000 Wh 40.000 Wh 20.000 Wh 0 Wh ΘΕΡΜΑΝΣΗ (ΧΩΡΙΣ) ΘΕΡΜΑΝΣΗ (ΜΕ) Έλεγχος ηλιασμού – Ηλιοπροστασία – Συστήματα σκίασης ΨΥΞΗ (ΧΩΡΙΣ) ΨΥΞΗ (ΜΕ) 55 ΜΕΛΕΤΗ ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΗΣ | Αποτελέσματα μετρήσεων - Πίνακες για κάθε σκίαστρο ΔΕΚΕΜΒΡΙΟΣ ΝΟΕΜΒΡΙΟΣ ΟΚΤΩΒΡΙΟΣ ΣΕΠΤΕΜΒΡΙΟΣ ΑΥΓΟΥΣΤΟΣ ΙΟΥΛΙΟΣ ΙΟΥΝΙΟΣ ΜΑΙΟΣ ΑΠΡΙΛΙΟΣ ΜΑΡΤΙΟΣ ΣΥΓΚΕΝΤΡΩΤΙΚΗ ΔΙΑΦΟΡΑ ΚΑΤΑΝΑΛΩΣΗΣ ΦΕΒΡΟΥΑΡΙΟΣ ΙΑΝΟΥΑΡΙΟΣ A 2.α. 30.000 Wh 25.000 Wh 20.000 Wh 15.000 Wh 10.000 Wh 5.000 Wh 0 Wh ΔΙΑΦΟΡΑ ΘΕΡΜΙΚΗΣ ΚΑΤΑΝΑΛΩΣΗΣ ΔΙΑΦΟΡΑ ΗΛΕ\ΣΤΙΚΗΣ ΚΑΤΑΝΑΛΩΣΗΣ Εδώ παρουσιάζεται μια οριζόντια πέργκολα αποτελούμενη από 2 πλευρικά δοκάρια και 6 κατακόρυφα δοκάρια παράλληλα στο άνοιγμα. Η τομή των δοκαριών είναι 10Χ5 εκ. και τα πλευρικά δοκάρια προεξέχουν 64 εκ. από το κέλυφος. Τα 6 δοκάρια είναι στοιχησμένα ανάμεσα στα πλευρικά με κενό 5 εκ. Η κατασκευή τους γίνεται από ξύλο (δρυς). Έλεγχος ηλιασμού – Ηλιοπροστασία – Συστήματα σκίασης 56 ΜΕΛΕΤΗ ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΗΣ | Αποτελέσματα μετρήσεων - Πίνακες για κάθε σκίαστρο 2.β. ΟΡΙΖΟΝΤΙΑ ΠΕΡΓΚΟΛΑ ΜΕ ΚΕΚΛΙΜΕΝΕΣ ΠΕΡΣΙΔΕΣ A 2.β. ΣΥΓΚΡΙΣΗ ΘΕΡΜΙΚΩΝ ΑΠΩΛΕΙΩΝ 160.000 Wh 140.000 Wh 120.000 Wh 100.000 Wh 80.000 Wh 60.000 Wh 40.000 Wh 20.000 Wh 0 Wh ΘΕΡΜΑΝΣΗ (ΧΩΡΙΣ) ΘΕΡΜΑΝΣΗ (ΜΕ) Έλεγχος ηλιασμού – Ηλιοπροστασία – Συστήματα σκίασης ΨΥΞΗ (ΧΩΡΙΣ) ΨΥΞΗ (ΜΕ) 57 ΜΕΛΕΤΗ ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΗΣ | Αποτελέσματα μετρήσεων - Πίνακες για κάθε σκίαστρο ΔΕΚΕΜΒΡΙΟΣ ΝΟΕΜΒΡΙΟΣ ΟΚΤΩΒΡΙΟΣ ΣΕΠΤΕΜΒΡΙΟΣ ΑΥΓΟΥΣΤΟΣ ΙΟΥΛΙΟΣ ΙΟΥΝΙΟΣ ΜΑΙΟΣ ΑΠΡΙΛΙΟΣ ΜΑΡΤΙΟΣ ΣΩΡΕΥΜΕΝΗ ΔΙΑΦΟΡΑ ΚΑΤΑΝΑΛΩΣΗΣ ΦΕΒΡΟΥΑΡΙΟΣ ΙΑΝΟΥΑΡΙΟΣ A 2.β. 16.000 Wh 14.000 Wh 12.000 Wh 10.000 Wh 8.000 Wh 6.000 Wh 4.000 Wh 2.000 Wh 0 Wh -2.000 Wh ΔΙΑΦΟΡΑ ΘΕΡΜΙΚΗΣ ΚΑΤΑΝΑΛΩΣΗΣ ΔΙΑΦΟΡΑ ΗΛΕ\ΣΤΙΚΗΣ ΚΑΤΑΝΑΛΩΣΗΣ Η πέργκολα αυτή διαφέρη από την παραπάνω μόνο στο γεγονός πως τα δοκάρια της έχουν κλίση 30ο. Συνεπώς, αριθμεί 5 δοκάρια ιδίων λοιπών διαστάσεων με διάκενο 8 εκατοστών. Έλεγχος ηλιασμού – Ηλιοπροστασία – Συστήματα σκίασης 58 ΜΕΛΕΤΗ ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΗΣ | Αποτελέσματα μετρήσεων - Πίνακες για κάθε σκίαστρο 3. ΥΦΑΣΜΑΤΙΝΗ ΤΕΝΤΑ A3 ΣΥΓΚΡΙΣΗ ΘΕΡΜΙΚΩΝ ΑΠΩΛΕΙΩΝ 160.000 Wh 140.000 Wh 120.000 Wh 100.000 Wh 80.000 Wh 60.000 Wh 40.000 Wh 20.000 Wh 0 Wh ΘΕΡΜΑΝΣΗ (ΧΩΡΙΣ) ΘΕΡΜΑΝΣΗ (ΜΕ) Έλεγχος ηλιασμού – Ηλιοπροστασία – Συστήματα σκίασης ΨΥΞΗ (ΧΩΡΙΣ) ΨΥΞΗ (ΜΕ) 59 ΜΕΛΕΤΗ ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΗΣ | Αποτελέσματα μετρήσεων - Πίνακες για κάθε σκίαστρο A3 ΔΕΚΕΜΒΡΙΟΣ ΝΟΕΜΒΡΙΟΣ ΟΚΤΩΒΡΙΟΣ ΣΕΠΤΕΜΒΡΙΟΣ ΑΥΓΟΥΣΤΟΣ ΙΟΥΛΙΟΣ ΙΟΥΝΙΟΣ ΜΑΙΟΣ ΑΠΡΙΛΙΟΣ ΜΑΡΤΙΟΣ ΦΕΒΡΟΥΑΡΙΟΣ ΙΑΝΟΥΑΡΙΟΣ ΣΩΡΕΥΜΕΝΗ ΔΙΑΦΟΡΑ ΚΑΤΑΝΑΛΩΣΗΣ 16.000 Wh 14.000 Wh 12.000 Wh 10.000 Wh 8.000 Wh 6.000 Wh 4.000 Wh 2.000 Wh 0 Wh -2.000 Wh ΔΙΑΦΟΡΑ ΘΕΡΜΙΚΗΣ ΚΑΤΑΝΑΛΩΣΗΣ ΔΙΑΦΟΡΑ ΗΛΕ\ΣΤΙΚΗΣ ΚΑΤΑΝΑΛΩΣΗΣ Η ευρέως διαδεδομένη εφαρμογή της στον ελλαδικό χώρο έκανε πολύ ενδιαφέρουσα τη μελέτη της. Εδώ θα εξετάσουμε την περίπτωση μιας τέντας φτιαγμένης από ύφασμα με ένα μεταλικό δοκάρι κυκλικής διατομής στο άκρο της για λόγους στήριξης και σύμπτυξης. Στην περίπτωσή μας το ύφασμα έιναι παχύ και αδιάφανο ώστε να έχει υψηλή απορροφιτικότητα και μηδενική διαφάνεια. Προεξέχει 60 εκ. οριζοντίως από το κέλυφος δημιουργώντας μια μικρή καμπύλη. Έλεγχος ηλιασμού – Ηλιοπροστασία – Συστήματα σκίασης 60 ΜΕΛΕΤΗ ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΗΣ | Αποτελέσματα μετρήσεων - Πίνακες για κάθε σκίαστρο 4. ΠΑΝΕΛ A4 ΣΥΓΚΡΙΣΗ ΘΕΡΜΙΚΩΝ ΑΠΩΛΕΙΩΝ 160.000 Wh 140.000 Wh 120.000 Wh 100.000 Wh 80.000 Wh 60.000 Wh 40.000 Wh 20.000 Wh 0 Wh ΘΕΡΜΑΝΣΗ (ΧΩΡΙΣ) ΘΕΡΜΑΝΣΗ (ΜΕ) Έλεγχος ηλιασμού – Ηλιοπροστασία – Συστήματα σκίασης ΨΥΞΗ (ΧΩΡΙΣ) ΨΥΞΗ (ΜΕ) 61 ΜΕΛΕΤΗ ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΗΣ | Αποτελέσματα μετρήσεων - Πίνακες για κάθε σκίαστρο A4 ΔΕΚΕΜΒΡΙΟΣ ΝΟΕΜΒΡΙΟΣ ΟΚΤΩΒΡΙΟΣ ΣΕΠΤΕΜΒΡΙΟΣ ΑΥΓΟΥΣΤΟΣ ΙΟΥΛΙΟΣ ΙΟΥΝΙΟΣ ΜΑΙΟΣ ΑΠΡΙΛΙΟΣ ΜΑΡΤΙΟΣ ΦΕΒΡΟΥΑΡΙΟΣ ΙΑΝΟΥΑΡΙΟΣ ΣΩΡΕΥΜΕΝΗ ΔΙΑΦΟΡΑ ΚΑΤΑΝΑΛΩΣΗΣ 3.000 Wh 2.500 Wh 2.000 Wh 1.500 Wh 1.000 Wh 500 Wh 0 Wh -500 Wh ΔΙΑΦΟΡΑ ΘΕΡΜΙΚΗΣ ΚΑΤΑΝΑΛΩΣΗΣ ΔΙΑΦΟΡΑ ΗΛΕ\ΣΤΙΚΗΣ ΚΑΤΑΝΑΛΩΣΗΣ Σπάνια είναι η περίπτωση που συναντάμε ένα πάνελ ως μηχανισμό σκίασης (μετά τα αποτελέσματα καταλαβαίνουμε γιατι). Το υλικό κατασκευής του είναι το κοντραπλακέ 5 εκ. το οποίο στηρίζεται στο κέλυφος με μεταλλικές βέργες. Τοποθετείται ψηλά σε σχέση με το δωμάτιο γιατί μόνο έτσι μπορεί να ανακόψει την άμεση ηλιακή ακτινοβολία που δέχεται το άνοιγμα τους θερμούς μήνες. Έλεγχος ηλιασμού – Ηλιοπροστασία – Συστήματα σκίασης 62 ΜΕΛΕΤΗ ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΗΣ | Αποτελέσματα μετρήσεων - Πίνακες για κάθε σκίαστρο 5. ΚΑΘΕΤΑ ΣΤΟΙΧΗΜΕΝΕΣ ΚΕΚΛΙΜΕΝΕΣ ΠΕΡΣΙΔΕΣ A5 ΣΥΓΚΡΙΣΗ ΘΕΡΜΙΚΩΝ ΑΠΩΛΕΙΩΝ 160.000 Wh 140.000 Wh 120.000 Wh 100.000 Wh 80.000 Wh 60.000 Wh 40.000 Wh 20.000 Wh 0 Wh ΘΕΡΜΑΝΣΗ (ΧΩΡΙΣ) ΘΕΡΜΑΝΣΗ (ΜΕ) Έλεγχος ηλιασμού – Ηλιοπροστασία – Συστήματα σκίασης ΨΥΞΗ (ΧΩΡΙΣ) ΨΥΞΗ (ΜΕ) 63 ΜΕΛΕΤΗ ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΗΣ | Αποτελέσματα μετρήσεων - Πίνακες για κάθε σκίαστρο A5 ΔΕΚΕΜΒΡΙΟΣ ΝΟΕΜΒΡΙΟΣ ΟΚΤΩΒΡΙΟΣ ΣΕΠΤΕΜΒΡΙΟΣ ΑΥΓΟΥΣΤΟΣ ΙΟΥΛΙΟΣ ΙΟΥΝΙΟΣ ΜΑΙΟΣ ΑΠΡΙΛΙΟΣ ΜΑΡΤΙΟΣ ΦΕΒΡΟΥΑΡΙΟΣ ΙΑΝΟΥΑΡΙΟΣ ΣΩΡΕΥΜΕΝΗ ΔΙΑΦΟΡΑ ΚΑΤΑΝΑΛΩΣΗΣ 9.000 Wh 8.000 Wh 7.000 Wh 6.000 Wh 5.000 Wh 4.000 Wh 3.000 Wh 2.000 Wh 1.000 Wh 0 Wh ΔΙΑΦΟΡΑ ΘΕΡΜΙΚΗΣ ΚΑΤΑΝΑΛΩΣΗΣ ΔΙΑΦΟΡΑ ΗΛΕ\ΣΤΙΚΗΣ ΚΑΤΑΝΑΛΩΣΗΣ Οι περσίδες τοποθετούνται σε κατακόρυφη στίχοιση σε απόσταση 50 εκ από τον τοίχο. Έχουν τέτοια κλίση και απόσταση μεταξύ τους ώστε τους μήνες που χρειάζεται ψύξη να καλύπτουν το άνοιγμα (60ο και 40 εκ.). Είναι κατασκευασμένες από συμπαγές ξύλο (δρυς). Λόγω αυτής της ιδιότητας τους αφήνουν επαρκές οπτικό πεδίο στον χρήστη του δωματίου. Η διατομή τους είναι όπως και στις υπόλοιπες ξύλινες περσίδες 10Χ5 εκ. Έλεγχος ηλιασμού – Ηλιοπροστασία – Συστήματα σκίασης 64 ΜΕΛΕΤΗ ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΗΣ | Αποτελέσματα μετρήσεων - Πίνακες για κάθε σκίαστρο 6.α. ΚΙΝΙΤΟ ΠΑΝΕΛ - ΟΡΙΖΟΝΤΙΑ ΘΕΣΗ A 6.α. ΣΥΓΚΡΙΣΗ ΘΕΡΜΙΚΩΝ ΑΠΩΛΕΙΩΝ 160.000 Wh 140.000 Wh 120.000 Wh 100.000 Wh 80.000 Wh 60.000 Wh 40.000 Wh 20.000 Wh 0 Wh ΘΕΡΜΑΝΣΗ (ΧΩΡΙΣ) ΘΕΡΜΑΝΣΗ (ΜΕ) Έλεγχος ηλιασμού – Ηλιοπροστασία – Συστήματα σκίασης ΨΥΞΗ (ΧΩΡΙΣ) ΨΥΞΗ (ΜΕ) 65 ΜΕΛΕΤΗ ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΗΣ | Αποτελέσματα μετρήσεων - Πίνακες για κάθε σκίαστρο ΔΕΚΕΜΒΡΙΟΣ ΝΟΕΜΒΡΙΟΣ ΟΚΤΩΒΡΙΟΣ ΣΕΠΤΕΜΒΡΙΟΣ ΑΥΓΟΥΣΤΟΣ ΙΟΥΛΙΟΣ ΙΟΥΝΙΟΣ ΜΑΙΟΣ ΑΠΡΙΛΙΟΣ ΜΑΡΤΙΟΣ ΣΩΡΕΥΜΕΝΗ ΔΙΑΦΟΡΑ ΚΑΤΑΝΑΛΩΣΗΣ ΦΕΒΡΟΥΑΡΙΟΣ ΙΑΝΟΥΑΡΙΟΣ A 6.α. 16.000 Wh 14.000 Wh 12.000 Wh 10.000 Wh 8.000 Wh 6.000 Wh 4.000 Wh 2.000 Wh 0 Wh -2.000 Wh ΔΙΑΦΟΡΑ ΘΕΡΜΙΚΗΣ ΚΑΤΑΝΑΛΩΣΗΣ ΔΙΑΦΟΡΑ ΗΛΕ\ΣΤΙΚΗΣ ΚΑΤΑΝΑΛΩΣΗΣ Εδώ παρουσιάζεται η περίπτωση κινητού πάνελ που συνδιάζει την περίπτωση του προβόλου (Α1) και του πάνελ (Α4). Πρόκειται για ένα πάνελ μήκους ίσο με το άνοιγμα, πλάτους 46 εκ. και πάχους 5 εκ. συνδεδεμένο με μια οριζόντια μεταλλική μπάρα κυκλικής διατομής. Έτσι του επιτρέπεται η μετακίνησή του σε οριζόντια και κατακόρυφη θέση ανάλογα με τις ανάγκες του χρήστη. Το υλικό κατασκευής του είναι το κόντρα πλακέ. Στην περίπτωση της οριζόντιας θέσης, έχουμε μικρότερη αναχαίτηση ακτινοβολίας αλλά μεγαλύτερο ελεύθερο οπτικό πεδίο. Έλεγχος ηλιασμού – Ηλιοπροστασία – Συστήματα σκίασης 66 ΜΕΛΕΤΗ ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΗΣ | Αποτελέσματα μετρήσεων - Πίνακες για κάθε σκίαστρο 6.β. ΚΙΝΙΤΟ ΠΑΝΕΛ - ΚΑΤΑΚΟΡΥΦΗ ΘΕΣΗ A 6.β. ΣΥΓΚΡΙΣΗ ΘΕΡΜΙΚΩΝ ΑΠΩΛΕΙΩΝ 160.000 Wh 140.000 Wh 120.000 Wh 100.000 Wh 80.000 Wh 60.000 Wh 40.000 Wh 20.000 Wh 0 Wh ΘΕΡΜΑΝΣΗ (ΧΩΡΙΣ) ΘΕΡΜΑΝΣΗ (ΜΕ) Έλεγχος ηλιασμού – Ηλιοπροστασία – Συστήματα σκίασης ΨΥΞΗ (ΧΩΡΙΣ) ΨΥΞΗ (ΜΕ) 67 ΜΕΛΕΤΗ ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΗΣ | Αποτελέσματα μετρήσεων - Πίνακες για κάθε σκίαστρο ΔΕΚΕΜΒΡΙΟΣ ΝΟΕΜΒΡΙΟΣ ΟΚΤΩΒΡΙΟΣ ΣΕΠΤΕΜΒΡΙΟΣ ΑΥΓΟΥΣΤΟΣ ΙΟΥΛΙΟΣ ΙΟΥΝΙΟΣ ΜΑΙΟΣ ΑΠΡΙΛΙΟΣ ΜΑΡΤΙΟΣ ΣΩΡΕΥΜΕΝΗ ΔΙΑΦΟΡΑ ΚΑΤΑΝΑΛΩΣΗΣ ΦΕΒΡΟΥΑΡΙΟΣ ΙΑΝΟΥΑΡΙΟΣ A 6.β. 18.000 Wh 16.000 Wh 14.000 Wh 12.000 Wh 10.000 Wh 8.000 Wh 6.000 Wh 4.000 Wh 2.000 Wh 0 Wh ΔΙΑΦΟΡΑ ΘΕΡΜΙΚΗΣ ΚΑΤΑΝΑΛΩΣΗΣ ΔΙΑΦΟΡΑ ΗΛΕ\ΣΤΙΚΗΣ ΚΑΤΑΝΑΛΩΣΗΣ Τα στοιχεία είναι όμοια με τα παραπάνω. Στην περίπτωση της κατακύρυφης τοποθέτησης έχουμε μεγαλύτερο εύρως και ένταση φυσικού φωτισμού εσωτερικά, λιγότερες ενεργειακές απώλειες, αλλά και περιορισμένο οπτικό πεδίο. Συνεπώς, έιναι ένα σκίαστρο που λειτουργεί με τις αρχές που λειτουργούν τα πτυσόμενα σκίαστρα, όπως και η τέντα. Έλεγχος ηλιασμού – Ηλιοπροστασία – Συστήματα σκίασης 68 ΜΕΛΕΤΗ ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΗΣ | Αποτελέσματα μετρήσεων - Πίνακες για κάθε σκίαστρο Β 1. ΚΑΤΑΚΟΡΥΦΑ ΟΡΙΑΚΑ ΣΥΜΠΑΓΟΙ ΠΑΝΕΛΑ Β1 ΣΥΓΚΡΙΣΗ ΘΕΡΜΙΚΩΝ ΑΠΩΛΕΙΩΝ 160.000 Wh 140.000 Wh 120.000 Wh 100.000 Wh 80.000 Wh 60.000 Wh 40.000 Wh 20.000 Wh 0 Wh ΘΕΡΜΑΝΣΗ (ΧΩΡΙΣ) ΘΕΡΜΑΝΣΗ (ΜΕ) Έλεγχος ηλιασμού – Ηλιοπροστασία – Συστήματα σκίασης ΨΥΞΗ (ΧΩΡΙΣ) ΨΥΞΗ (ΜΕ) 69 ΜΕΛΕΤΗ ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΗΣ | Αποτελέσματα μετρήσεων - Πίνακες για κάθε σκίαστρο ΔΕΚΕΜΒΡΙΟΣ ΝΟΕΜΒΡΙΟΣ ΟΚΤΩΒΡΙΟΣ ΣΕΠΤΕΜΒΡΙΟΣ ΑΥΓΟΥΣΤΟΣ ΙΟΥΛΙΟΣ ΙΟΥΝΙΟΣ ΜΑΙΟΣ ΑΠΡΙΛΙΟΣ ΣΩΡΕΥΜΕΝΗ ΔΙΑΦΟΡΑ ΚΑΤΑΝΑΛΩΣΗΣ ΜΑΡΤΙΟΣ ΦΕΒΡΟΥΑΡΙΟΣ ΙΑΝΟΥΑΡΙΟΣ Β1 16.000 Wh 14.000 Wh 12.000 Wh 10.000 Wh 8.000 Wh 6.000 Wh 4.000 Wh 2.000 Wh 0 Wh ΔΙΑΦΟΡΑ ΘΕΡΜΙΚΗΣ ΚΑΤΑΝΑΛΩΣΗΣ ΔΙΑΦΟΡΑ ΗΛΕ\ΣΤΙΚΗΣ ΚΑΤΑΝΑΛΩΣΗΣ Πρόκειτε για δύο κατακόρυφα πανέλα οριακά τοποθετειμένα στο μήκος το παραθύρου. Είναι χρήσιμη, όπως τα κατακόρυφα σκίαστρα γενικά στο να κόβουν τις ακτίνες του ηλίου όταν αυτός βρίσκεται σε χαμηλές θέσεις. Το υλικό τους έιναι κοντραπλακέ πάχους 5 εκ. και προεξέχουν 1 μ. από τον τοίχο. Έτσι επιτυγχάνεται η βέλτιστη σκίαση τις ώρες ανατολής και δύσης του ηλίου. Έλεγχος ηλιασμού – Ηλιοπροστασία – Συστήματα σκίασης 70 ΜΕΛΕΤΗ ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΗΣ | Αποτελέσματα μετρήσεων - Πίνακες για κάθε σκίαστρο 2. ΚΑΤΑΚΟΡΥΦΑ ΚΕΚΛΙΜΕΝΑ ΠΑΝΕΛΑ Β2 ΣΥΓΚΡΙΣΗ ΘΕΡΜΙΚΩΝ ΑΠΩΛΕΙΩΝ 160.000 Wh 140.000 Wh 120.000 Wh 100.000 Wh 80.000 Wh 60.000 Wh 40.000 Wh 20.000 Wh 0 Wh ΘΕΡΜΑΝΣΗ (ΧΩΡΙΣ) ΘΕΡΜΑΝΣΗ (ΜΕ) Έλεγχος ηλιασμού – Ηλιοπροστασία – Συστήματα σκίασης ΨΥΞΗ (ΧΩΡΙΣ) ΨΥΞΗ (ΜΕ) 71 ΜΕΛΕΤΗ ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΗΣ | Αποτελέσματα μετρήσεων - Πίνακες για κάθε σκίαστρο Β2 ΔΕΚΕΜΒΡΙΟΣ ΝΟΕΜΒΡΙΟΣ ΟΚΤΩΒΡΙΟΣ ΣΕΠΤΕΜΒΡΙΟΣ ΑΥΓΟΥΣΤΟΣ ΙΟΥΛΙΟΣ ΙΟΥΝΙΟΣ ΜΑΙΟΣ ΑΠΡΙΛΙΟΣ ΜΑΡΤΙΟΣ ΦΕΒΡΟΥΑΡΙΟΣ ΙΑΝΟΥΑΡΙΟΣ ΣΩΡΕΥΜΕΝΗ ΔΙΑΦΟΡΑ ΚΑΤΑΝΑΛΩΣΗΣ 16.000 Wh 14.000 Wh 12.000 Wh 10.000 Wh 8.000 Wh 6.000 Wh 4.000 Wh 2.000 Wh 0 Wh -2.000 Wh ΔΙΑΦΟΡΑ ΘΕΡΜΙΚΗΣ ΚΑΤΑΝΑΛΩΣΗΣ ΔΙΑΦΟΡΑ ΗΛΕ\ΣΤΙΚΗΣ ΚΑΤΑΝΑΛΩΣΗΣ Τα κεκλιμένα πανέλα τοποθετούνται μπροστά από το άνοιγμα κάθετα και ελαφρώς υπερυψωμένα. Η κατασκευή τους δε διαφέρει πολύ από την παραπάνω περίπτωση (Β1), παρά μόνο στη στοίχηση. Ολόκληρο το πάνελ απέχει από τον τοίχο 20 εκ. έχουν μήκος 70 εκ. και είναι στραμένα κατά 45ο προς τη διαγώνιο ώστε να αναχαιτίζουν τις πρωινές ακτίνες του ηλίου και παράλληλα να επιτρέπουν τις απογευματινές. Το διάκενο μεταξύ τους είναι 50 εκ. Έτσι το μόνο οπτικό πεδίο ελεύθερο στο χρήστη είναι το νοτιοδυτικό. Έλεγχος ηλιασμού – Ηλιοπροστασία – Συστήματα σκίασης 72 ΜΕΛΕΤΗ ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΗΣ | Αποτελέσματα μετρήσεων - Πίνακες για κάθε σκίαστρο 3. ΚΑΤΑΚΟΡΥΦΕΣ ΠΕΡΣΙΔΕΣ ΚΕΚΛΙΜΕΝΕΣ Β3 ΣΥΓΚΡΙΣΗ ΘΕΡΜΙΚΩΝ ΑΠΩΛΕΙΩΝ 160.000 Wh 140.000 Wh 120.000 Wh 100.000 Wh 80.000 Wh 60.000 Wh 40.000 Wh 20.000 Wh 0 Wh ΘΕΡΜΑΝΣΗ (ΧΩΡΙΣ) ΘΕΡΜΑΝΣΗ (ΜΕ) Έλεγχος ηλιασμού – Ηλιοπροστασία – Συστήματα σκίασης ΨΥΞΗ (ΧΩΡΙΣ) ΨΥΞΗ (ΜΕ) 73 ΜΕΛΕΤΗ ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΗΣ | Αποτελέσματα μετρήσεων - Πίνακες για κάθε σκίαστρο Β3 ΔΕΚΕΜΒΡΙΟΣ ΝΟΕΜΒΡΙΟΣ ΟΚΤΩΒΡΙΟΣ ΣΕΠΤΕΜΒΡΙΟΣ ΑΥΓΟΥΣΤΟΣ ΙΟΥΛΙΟΣ ΙΟΥΝΙΟΣ ΜΑΙΟΣ ΑΠΡΙΛΙΟΣ ΜΑΡΤΙΟΣ ΦΕΒΡΟΥΑΡΙΟΣ ΙΑΝΟΥΑΡΙΟΣ ΣΩΡΕΥΜΕΝΗ ΔΙΑΦΟΡΑ ΚΑΤΑΝΑΛΩΣΗΣ 18.000 Wh 16.000 Wh 14.000 Wh 12.000 Wh 10.000 Wh 8.000 Wh 6.000 Wh 4.000 Wh 2.000 Wh 0 Wh ΔΙΑΦΟΡΑ ΘΕΡΜΙΚΗΣ ΚΑΤΑΝΑΛΩΣΗΣ ΔΙΑΦΟΡΑ ΗΛΕ\ΣΤΙΚΗΣ ΚΑΤΑΝΑΛΩΣΗΣ Σε αυτήν την περίπτωση κατακόρυφων σκιάστρων έχουμε την οριακή τοποθέτηση κατακόρυφων κεκλιμένων περσίδων στα οριζόντια όρια του ανοίγματος. Εδώ οι περσίδες τοποθετούνται με κλίση 80ο από την κατακόρυφο και διάκενο μεταξύ τους 15 εκ. Κάθε περσίδα έχει διατομή 20Χ5 εκ. και ύψος ίσο με αυτό του ανοίγματος. Και εδώ αναχαιτίζεται η πρωινή ηλιακή ακτινοβολία, και παράλληλα επιτρέπεται η απογευματινή, αλλά επίσης επιτρέπει την είσοδο αρκετής διαχέουσας και ανκλώμενης ακτινοβολίας. Το υλικό των περσίδων είναι συμπαγές ξύλο (δρυς). Έλεγχος ηλιασμού – Ηλιοπροστασία – Συστήματα σκίασης 74 ΜΕΛΕΤΗ ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΗΣ | Αποτελέσματα μετρήσεων - Πίνακες για κάθε σκίαστρο Γ 1. ΜΙΚΤΟ ΟΡΘΟΚΑΝΟΝΙΚΟ Γ1 ΣΥΓΚΡΙΣΗ ΘΕΡΜΙΚΩΝ ΑΠΩΛΕΙΩΝ 160.000 Wh 140.000 Wh 120.000 Wh 100.000 Wh 80.000 Wh 60.000 Wh 40.000 Wh 20.000 Wh 0 Wh ΘΕΡΜΑΝΣΗ (ΧΩΡΙΣ) ΘΕΡΜΑΝΣΗ (ΜΕ) Έλεγχος ηλιασμού – Ηλιοπροστασία – Συστήματα σκίασης ΨΥΞΗ (ΧΩΡΙΣ) ΨΥΞΗ (ΜΕ) 75 ΜΕΛΕΤΗ ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΗΣ | Αποτελέσματα μετρήσεων - Πίνακες για κάθε σκίαστρο Γ1 ΔΕΚΕΜΒΡΙΟΣ ΝΟΕΜΒΡΙΟΣ ΟΚΤΩΒΡΙΟΣ ΣΕΠΤΕΜΒΡΙΟΣ ΑΥΓΟΥΣΤΟΣ ΙΟΥΛΙΟΣ ΙΟΥΝΙΟΣ ΜΑΙΟΣ ΑΠΡΙΛΙΟΣ ΜΑΡΤΙΟΣ ΦΕΒΡΟΥΑΡΙΟΣ ΙΑΝΟΥΑΡΙΟΣ ΣΥΓΚΕΝΤΡΩΤΙΚΗ ΔΙΑΦΟΡΑ ΚΑΤΑΝΑΛΩΣΗΣ 25.000 Wh 20.000 Wh 15.000 Wh 10.000 Wh 5.000 Wh 0 Wh -5.000 Wh -10.000 Wh -15.000 Wh -20.000 Wh ΔΙΑΦΟΡΑ ΘΕΡΜΙΚΗΣ ΚΑΤΑΝΑΛΩΣΗΣ ΔΙΑΦΟΡΑ ΗΛΕ\ΣΤΙΚΗΣ ΚΑΤΑΝΑΛΩΣΗΣ Οριζόντιες και κάθετες συμπαγείς ξύλινες περσίδες διασταυρώνονται δημιουργώντας έναν ορθοκανονικό κάναβο μπροστά από το άνοιγμα. Το πλέγμα διαμορφώνεται από διάκενα 20Χ20 εκ. και διατομές 15Χ5 εκ. καλύπτοντας ολόκληρο το άνοιγμα. Όπως φαίνεται από τη μάσκα σκιασμού καλύπτεται 100% για όλες τις γωνίες των ηλιακών ακτινών. Συνεπώς, επιτρέπονται μόνο οι ανακλώμενες και διάχυτες ηλιακές ακτίνες και καλύπτεται μεγάλο μέρος του οπτικού πεδίου, διαμορφώνοντας παράλληλα μχαμηλές τιμές φυσικού φωτισμού στο εσωτερικό που χρειάζονται ανπλήρωση από τεχνητό. Έλεγχος ηλιασμού – Ηλιοπροστασία – Συστήματα σκίασης 76 ΜΕΛΕΤΗ ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΗΣ | Αποτελέσματα μετρήσεων - Πίνακες για κάθε σκίαστρο 2. ΜΙΚΤΟ ΜΕ ΚΕΚΛΙΜΕΝΕΣ ΚΑΘΕΤΕΣ ΠΕΡΣΙΔΕΣ Γ2 ΣΥΓΚΡΙΣΗ ΘΕΡΜΙΚΩΝ ΑΠΩΛΕΙΩΝ 160.000 Wh 140.000 Wh 120.000 Wh 100.000 Wh 80.000 Wh 60.000 Wh 40.000 Wh 20.000 Wh 0 Wh ΘΕΡΜΑΝΣΗ (ΧΩΡΙΣ) ΘΕΡΜΑΝΣΗ (ΜΕ) Έλεγχος ηλιασμού – Ηλιοπροστασία – Συστήματα σκίασης ΨΥΞΗ (ΧΩΡΙΣ) ΨΥΞΗ (ΜΕ) 77 ΜΕΛΕΤΗ ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΗΣ | Αποτελέσματα μετρήσεων - Πίνακες για κάθε σκίαστρο Γ2 ΔΕΚΕΜΒΡΙΟΣ ΝΟΕΜΒΡΙΟΣ ΟΚΤΩΒΡΙΟΣ ΣΕΠΤΕΜΒΡΙΟΣ ΑΥΓΟΥΣΤΟΣ ΙΟΥΛΙΟΣ ΙΟΥΝΙΟΣ ΜΑΙΟΣ ΑΠΡΙΛΙΟΣ ΜΑΡΤΙΟΣ ΦΕΒΡΟΥΑΡΙΟΣ ΙΑΝΟΥΑΡΙΟΣ ΣΩΡΕΥΜΕΝΗ ΔΙΑΦΟΡΑ ΚΑΤΑΝΑΛΩΣΗΣ 30.000 Wh 25.000 Wh 20.000 Wh 15.000 Wh 10.000 Wh 5.000 Wh 0 Wh -5.000 Wh -10.000 Wh -15.000 Wh ΔΙΑΦΟΡΑ ΘΕΡΜΙΚΗΣ ΚΑΤΑΝΑΛΩΣΗΣ ΔΙΑΦΟΡΑ ΗΛΕ\ΣΤΙΚΗΣ ΚΑΤΑΝΑΛΩΣΗΣ Εδώ έχουμε μια κατασκευή παρόμοια της προηγούμενης (Γ1) με τη διαφορά πως οι κατακόρυφες περσίδες κλίνουν προς τη δύση κατά 30ο επιτρέπωντας μόνο τον απογευματινό ήλιο και τα διάκενά τους είναι 20 εκ. Το οπτικό πεδίο μειώνεται περετέρω αφήνοντας ελεύθερη μόνο τη νοτιοδυτική βλέψη. Και εδώ θα χρειαστεί τεχνητός φωτισμός για να συμπληρώσει τα επίπεδα φυσικού φωτισμού στα θεμιτά. Έλεγχος ηλιασμού – Ηλιοπροστασία – Συστήματα σκίασης 78 ΜΕΛΕΤΗ ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΗΣ | Αποτελέσματα μετρήσεων - Πίνακες για κάθε σκίαστρο 3. ΜΙΚΤΟ ΜΕ ΚΕΚΛΙΜΕΝΕΣ ΟΡΙΖΟΝΤΙΕΣ ΠΕΡΣΙΔΕΣ Γ3 ΣΥΓΚΡΙΣΗ ΘΕΡΜΙΚΩΝ ΑΠΩΛΕΙΩΝ 160.000 Wh 140.000 Wh 120.000 Wh 100.000 Wh 80.000 Wh 60.000 Wh 40.000 Wh 20.000 Wh 0 Wh ΘΕΡΜΑΝΣΗ (ΧΩΡΙΣ) ΘΕΡΜΑΝΣΗ (ΜΕ) Έλεγχος ηλιασμού – Ηλιοπροστασία – Συστήματα σκίασης ΨΥΞΗ (ΧΩΡΙΣ) ΨΥΞΗ (ΜΕ) 79 ΜΕΛΕΤΗ ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΗΣ | Αποτελέσματα μετρήσεων - Πίνακες για κάθε σκίαστρο Γ3 ΔΕΚΕΜΒΡΙΟΣ ΝΟΕΜΒΡΙΟΣ ΟΚΤΩΒΡΙΟΣ ΣΕΠΤΕΜΒΡΙΟΣ ΑΥΓΟΥΣΤΟΣ ΙΟΥΛΙΟΣ ΙΟΥΝΙΟΣ ΜΑΙΟΣ ΑΠΡΙΛΙΟΣ ΜΑΡΤΙΟΣ ΦΕΒΡΟΥΑΡΙΟΣ ΙΑΝΟΥΑΡΙΟΣ ΣΩΡΕΥΜΕΝΗ ΔΙΑΦΟΡΑ ΚΑΤΑΝΑΛΩΣΗΣ 30.000 Wh 25.000 Wh 20.000 Wh 15.000 Wh 10.000 Wh 5.000 Wh 0 Wh -5.000 Wh -10.000 Wh -15.000 Wh ΔΙΑΦΟΡΑ ΘΕΡΜΙΚΗΣ ΚΑΤΑΝΑΛΩΣΗΣ ΔΙΑΦΟΡΑ ΗΛΕ\ΣΤΙΚΗΣ ΚΑΤΑΝΑΛΩΣΗΣ Αντίστοιχα, σε αυτόν το τύπο μικτού σκιάστρου οι οριζόντιες περσίδες είναι κεκλιμένες κατά 35ο από την οριζόντιο. Έτσι, αναχαιτίζονται οι ηλιακές ακτίνες υψηλών γωνιών δημιουργώντας έναν πιο αραιό κάναβο. Συνεπώς, το οπτικό πεδίο μεγαλώνει επιτρέποντας ελάχιστες ηλιακές ακτίνες να εισέλθουν στο δωμάτιο τους χειμερινούς μήνες. Και εδώ θα χρειαστεί επιπλέον τεχνητός φωτισμός. Έλεγχος ηλιασμού – Ηλιοπροστασία – Συστήματα σκίασης 80 ΜΕΛΕΤΗ ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΗΣ | Αποτελέσματα μετρήσεων - Πίνακες για κάθε σκίαστρο Δ 1. ΤΕΘΛΑΣΜΕΝΟ ΠΡΟΦΙΛ (RETROLUX) Πορεία ηλιακών ακτινών: 21 Μαρτίου 21 Ιουνίου 21 Σεπτεμβρίου 21 Δεκεμβρίου Έλεγχος ηλιασμού – Ηλιοπροστασία – Συστήματα σκίασης 81 ΜΕΛΕΤΗ ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΗΣ | Αποτελέσματα μετρήσεων - Πίνακες για κάθε σκίαστρο Δ1 ΣΥΓΚΡΙΣΗ ΘΕΡΜΙΚΩΝ ΑΠΩΛΕΙΩΝ 160.000 Wh 140.000 Wh 120.000 Wh 100.000 Wh 80.000 Wh 60.000 Wh 40.000 Wh 20.000 Wh 0 Wh ΘΕΡΜΑΝΣΗ (ΧΩΡΙΣ) ΘΕΡΜΑΝΣΗ (ΜΕ) Έλεγχος ηλιασμού – Ηλιοπροστασία – Συστήματα σκίασης ΨΥΞΗ (ΧΩΡΙΣ) ΨΥΞΗ (ΜΕ) 82 ΜΕΛΕΤΗ ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΗΣ | Αποτελέσματα μετρήσεων - Πίνακες για κάθε σκίαστρο Δ1 ΔΕΚΕΜΒΡΙΟΣ ΝΟΕΜΒΡΙΟΣ ΟΚΤΩΒΡΙΟΣ ΣΕΠΤΕΜΒΡΙΟΣ ΑΥΓΟΥΣΤΟΣ ΙΟΥΛΙΟΣ ΙΟΥΝΙΟΣ ΜΑΙΟΣ ΑΠΡΙΛΙΟΣ ΜΑΡΤΙΟΣ ΦΕΒΡΟΥΑΡΙΟΣ ΙΑΝΟΥΑΡΙΟΣ ΣΩΡΕΥΜΕΝΗ ΔΙΑΦΟΡΑ ΚΑΤΑΝΑΛΩΣΗΣ 25.000 Wh 20.000 Wh 15.000 Wh 10.000 Wh 5.000 Wh 0 Wh -5.000 Wh ΔΙΑΦΟΡΑ ΘΕΡΜΙΚΗΣ ΚΑΤΑΝΑΛΩΣΗΣ ΔΙΑΦΟΡΑ ΗΛΕ\ΣΤΙΚΗΣ ΚΑΤΑΝΑΛΩΣΗΣ Οι τεθλασμένες περσίδες στοιχίζονται κατακόρυφα ομοιοτρόπως με την περίπτωση Α5, μόνο που εδώ φροντίζουμε να υπερκαλύπτεται το καμπύλο μέρος της κάθε περσίδας κατά τους θερμούς μήνες, ώστε να μν εκπέμπουν την ανακλώμενη ακτινοβολία στο εσωτερικό. Με τη βοήθεια του ανακλαστικού καμπύλου μέρους, έχουμε επαρκή φωτισμό σε μεγαλύτερη απόσταση εντός δωματίου. Έτσι έχουμε κατακόρυφες στοιχισμένες περσίδες ανά 25 εκ. με λεπτό προφίλ αλουμινίου 0,5 εκ. που μας αφήνουν αρκετό ελύθερο οπτικό πεδίο. Το στοιχέιο που θα πρεπε να προσέξουμε σε αυτήν την περίπτωση είναι η θάμβωση. Έλεγχος ηλιασμού – Ηλιοπροστασία – Συστήματα σκίασης 83 ΜΕΛΕΤΗ ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΗΣ | Αποτελέσματα μετρήσεων - Πίνακες για κάθε σκίαστρο 2. ΚΑΜΠΥΛΟ ΚΥΨΕΛΩΤΟ ΠΡΟΦΙΛ Πορεία ηλιακών ακτινών: 21 Μαρτίου 21 Ιουνίου 21 Σεπτεμβρίου 21 Δεκεμβρίου Έλεγχος ηλιασμού – Ηλιοπροστασία – Συστήματα σκίασης 84 ΜΕΛΕΤΗ ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΗΣ | Αποτελέσματα μετρήσεων - Πίνακες για κάθε σκίαστρο Δ2 ΣΥΓΚΡΙΣΗ ΘΕΡΜΙΚΩΝ ΑΠΩΛΕΙΩΝ 160.000 Wh 140.000 Wh 120.000 Wh 100.000 Wh 80.000 Wh 60.000 Wh 40.000 Wh 20.000 Wh 0 Wh ΘΕΡΜΑΝΣΗ (ΧΩΡΙΣ) ΘΕΡΜΑΝΣΗ (ΜΕ) Έλεγχος ηλιασμού – Ηλιοπροστασία – Συστήματα σκίασης ΨΥΞΗ (ΧΩΡΙΣ) ΨΥΞΗ (ΜΕ) 85 ΜΕΛΕΤΗ ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΗΣ | Αποτελέσματα μετρήσεων - Πίνακες για κάθε σκίαστρο Δ2 ΔΕΚΕΜΒΡΙΟΣ ΝΟΕΜΒΡΙΟΣ ΟΚΤΩΒΡΙΟΣ ΣΕΠΤΕΜΒΡΙΟΣ ΑΥΓΟΥΣΤΟΣ ΙΟΥΛΙΟΣ ΙΟΥΝΙΟΣ ΜΑΙΟΣ ΑΠΡΙΛΙΟΣ ΜΑΡΤΙΟΣ ΦΕΒΡΟΥΑΡΙΟΣ ΙΑΝΟΥΑΡΙΟΣ ΣΩΡΕΥΜΕΝΗ ΔΙΑΦΟΡΑ ΚΑΤΑΝΑΛΩΣΗΣ 30.000 Wh 25.000 Wh 20.000 Wh 15.000 Wh 10.000 Wh 5.000 Wh 0 Wh -5.000 Wh ΔΙΑΦΟΡΑ ΘΕΡΜΙΚΗΣ ΚΑΤΑΝΑΛΩΣΗΣ ΔΙΑΦΟΡΑ ΗΛΕ\ΣΤΙΚΗΣ ΚΑΤΑΝΑΛΩΣΗΣ Εδώ εξετάζουμε την περίπτωση του καμπύλου κυψελωτού προφίλ. Και εδώ η στοίχηση είναι ομοιοτρόπως με το Α5 παρά μίας λεπτομέριας: λόγω του καμπυλωτού προφίλ προσέχουμε η κυρτή πλευρά που κοιτάζει προς τα μέσα να υπερκαλύπτεται από την πάνω περσίδα τους θερμούς μήνες. Έτσι έχουμε απόσταση μεταξύ των περσίδων 20 εκ. και μέγιστο πάχος περσίδας τα 5 εκ. δεδομένο που μας δινει επαρκή οπτικό πεδίο. Το ανακλασττικό αλουμίνιο που έχει ως υλικό είναι ιδανικό για να επανεκπέμψει τις ηλιακές ακτινοβολίες στο εσωτερικό . Έλεγχος ηλιασμού – Ηλιοπροστασία – Συστήματα σκίασης 86 ΜΕΛΕΤΗ ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΗΣ | Αποτελέσματα μετρήσεων - Πίνακες για κάθε σκίαστρο 3. ΑΝΑΚΛΑΣΤΙΚΟ ΡΑΦΙ (ΜΕ ΜΙΚΤΟ ΟΡΘΟΚΑΝΟΝΙΚΟ) Πορεία ηλιακών ακτινών: 21 Μαρτίου 21 Ιουνίου 21 Σεπτεμβρίου 21 Δεκεμβρίου Έλεγχος ηλιασμού – Ηλιοπροστασία – Συστήματα σκίασης 87 ΜΕΛΕΤΗ ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΗΣ | Αποτελέσματα μετρήσεων - Πίνακες για κάθε σκίαστρο Δ3 ΣΥΓΚΡΙΣΗ ΘΕΡΜΙΚΩΝ ΑΠΩΛΕΙΩΝ 160.000 Wh 140.000 Wh 120.000 Wh 100.000 Wh 80.000 Wh 60.000 Wh 40.000 Wh 20.000 Wh 0 Wh ΘΕΡΜΑΝΣΗ (ΧΩΡΙΣ) ΘΕΡΜΑΝΣΗ (ΜΕ) Έλεγχος ηλιασμού – Ηλιοπροστασία – Συστήματα σκίασης ΨΥΞΗ (ΧΩΡΙΣ) ΨΥΞΗ (ΜΕ) 88 ΜΕΛΕΤΗ ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΗΣ | Αποτελέσματα μετρήσεων - Πίνακες για κάθε σκίαστρο Δ3 ΔΕΚΕΜΒΡΙΟΣ ΝΟΕΜΒΡΙΟΣ ΟΚΤΩΒΡΙΟΣ ΣΕΠΤΕΜΒΡΙΟΣ ΑΥΓΟΥΣΤΟΣ ΙΟΥΛΙΟΣ ΙΟΥΝΙΟΣ ΜΑΙΟΣ ΑΠΡΙΛΙΟΣ ΜΑΡΤΙΟΣ ΦΕΒΡΟΥΑΡΙΟΣ ΙΑΝΟΥΑΡΙΟΣ ΣΥΓΚΕΝΤΡΩΤΙΚΗ ΔΙΑΦΟΡΑ ΚΑΤΑΝΑΛΩΣΗΣ 25.000 Wh 20.000 Wh 15.000 Wh 10.000 Wh 5.000 Wh 0 Wh -5.000 Wh -10.000 Wh ΔΙΑΦΟΡΑ ΘΕΡΜΙΚΗΣ ΚΑΤΑΝΑΛΩΣΗΣ ΔΙΑΦΟΡΑ ΗΛΕ\ΣΤΙΚΗΣ ΚΑΤΑΝΑΛΩΣΗΣ Για να διαπιστώσομε τη λειτουργία και την αποδοτικότητα του ανακλαστικού ραφιού –γνωστό και ως ράφι φωτισμού- το τοποθετούμε πάνω από ένα μικτό ορθοκανονικό κάναβο με σκοπό να εξισορροπίσει τα επίπεδα φωτισμού στο χώρο. Το ράφι δε θα παρέχει σκιά στο άνοιγμα κι έτσι το τοποθετούμε μόνο στο εσωτερικό του δωματίου κάτω από ένα άνοιγμα 35 εκ. ίδιας κατασκευής με το αρχικό άνοιγμα. Το ράφι έχει πάχος 6 εκ., μήκος 60 εκ. και κατοπτρική επίστρωση. Φροντίζουμε να γίνεται είσοδος των ακτινών τους ψυχρούς μήνες όσο βαθύτερα γίνεται στο δωμάτιο. Έλεγχος ηλιασμού – Ηλιοπροστασία – Συστήματα σκίασης 89 ΜΕΛΕΤΗ ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΗΣ | Αποτελέσματα μετρήσεων - Πίνακες για κάθε σκίαστρο Ε 1. ΟΡΙΖΟΝΤΙΕΣ ΠΕΡΣΙΔΕΣ Ε1 ΣΥΓΚΡΙΣΗ ΘΕΡΜΙΚΩΝ ΑΠΩΛΕΙΩΝ 160.000 Wh 140.000 Wh 120.000 Wh 100.000 Wh 80.000 Wh 60.000 Wh 40.000 Wh 20.000 Wh 0 Wh ΘΕΡΜΑΝΣΗ (ΧΩΡΙΣ) ΘΕΡΜΑΝΣΗ (ΜΕ) Έλεγχος ηλιασμού – Ηλιοπροστασία – Συστήματα σκίασης ΨΥΞΗ (ΧΩΡΙΣ) ΨΥΞΗ (ΜΕ) 90 ΜΕΛΕΤΗ ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΗΣ | Αποτελέσματα μετρήσεων - Πίνακες για κάθε σκίαστρο Ε1 ΔΕΚΕΜΒΡΙΟΣ ΝΟΕΜΒΡΙΟΣ ΟΚΤΩΒΡΙΟΣ ΣΕΠΤΕΜΒΡΙΟΣ ΑΥΓΟΥΣΤΟΣ ΙΟΥΛΙΟΣ ΙΟΥΝΙΟΣ ΜΑΙΟΣ ΑΠΡΙΛΙΟΣ ΜΑΡΤΙΟΣ ΦΕΒΡΟΥΑΡΙΟΣ ΙΑΝΟΥΑΡΙΟΣ ΣΩΡΕΥΜΕΝΗ ΔΙΑΦΟΡΑ ΚΑΤΑΝΑΛΩΣΗΣ 5.000 Wh 0 Wh -5.000 Wh -10.000 Wh -15.000 Wh -20.000 Wh -25.000 Wh -30.000 Wh -35.000 Wh -40.000 Wh -45.000 Wh ΔΙΑΦΟΡΑ ΘΕΡΜΙΚΗΣ ΚΑΤΑΝΑΛΩΣΗΣ ΔΙΑΦΟΡΑ ΗΛΕ\ΣΤΙΚΗΣ ΚΑΤΑΝΑΛΩΣΗΣ Εδώ, 26 πυκνά στοιχισμένες (ανά 5 εκ.) οριζόντιες περσίδες τοποθετούνται κατακόρυφα σε μικρή απόσταση από το τζάμι (5 εκ.). Κάθε περσίδα είναι φτιαγμένη από πυκνοκέντητο ύφασμα, αδιαφανές και αλαφρώς γκρίζο, ώστε να έχει επαρκή απορροφιτικόηττα σε σχέση με το μικρό πάχος του (0,2 εκ.) και μικρή ανακλαστακότητα. Το οπτικό πεδίο περιορίζεται ελάχιστα σε ευθείες οπτικές–εμποδίζεται μόνο σε λοξές βλέψεις προς τα πάνω ή προς τα κάτω. Αντίστοιχα , εμποδίζονται και οι ηλιακές ακτίνες υψηλών ηλιακών θέσεων. Συνδιάζεται συνήθως με μηχανισμό σύμπτυξης. Έλεγχος ηλιασμού – Ηλιοπροστασία – Συστήματα σκίασης 91 ΜΕΛΕΤΗ ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΗΣ | Αποτελέσματα μετρήσεων - Πίνακες για κάθε σκίαστρο 2. ΚΑΤΑΚΟΡΥΦΕΣ ΠΕΡΣΙΔΕΣ Ε2 ΣΥΓΚΡΙΣΗ ΘΕΡΜΙΚΩΝ ΑΠΩΛΕΙΩΝ 160.000 Wh 140.000 Wh 120.000 Wh 100.000 Wh 80.000 Wh 60.000 Wh 40.000 Wh 20.000 Wh 0 Wh ΘΕΡΜΑΝΣΗ (ΧΩΡΙΣ) ΘΕΡΜΑΝΣΗ (ΜΕ) Έλεγχος ηλιασμού – Ηλιοπροστασία – Συστήματα σκίασης ΨΥΞΗ (ΧΩΡΙΣ) ΨΥΞΗ (ΜΕ) 92 ΜΕΛΕΤΗ ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΗΣ | Αποτελέσματα μετρήσεων - Πίνακες για κάθε σκίαστρο Ε2 ΔΕΚΕΜΒΡΙΟΣ ΝΟΕΜΒΡΙΟΣ ΟΚΤΩΒΡΙΟΣ ΣΕΠΤΕΜΒΡΙΟΣ ΑΥΓΟΥΣΤΟΣ ΙΟΥΛΙΟΣ ΙΟΥΝΙΟΣ ΜΑΙΟΣ ΑΠΡΙΛΙΟΣ ΜΑΡΤΙΟΣ ΦΕΒΡΟΥΑΡΙΟΣ ΙΑΝΟΥΑΡΙΟΣ ΣΩΡΕΥΜΕΝΗ ΔΙΑΦΟΡΑ ΚΑΤΑΝΑΛΩΣΗΣ 3.000 Wh 2.500 Wh 2.000 Wh 1.500 Wh 1.000 Wh 500 Wh 0 Wh ΔΙΑΦΟΡΑ ΘΕΡΜΙΚΗΣ ΚΑΤΑΝΑΛΩΣΗΣ ΔΙΑΦΟΡΑ ΗΛΕ\ΣΤΙΚΗΣ ΚΑΤΑΝΑΛΩΣΗΣ Εδώ χρησιμοποιείται το ίδιο υλικό για τις περσίδες που τοποθετούνται κατακόρυφα σε οριζόντια στοίχηση. Επίσης, μεγαλώνει το πλάτος τους σε 15 εκ. για να εξυπηρετήσει το οπτικό πεδίο και το μηχανισμό περιστροφής τους. Έτσι, ανακόπτονται οι πρωινές και παογευματινές ηλιακές ακτινοβολίες επιτρέποντας ακτίνες από ψηλές ηλιακές γωνίες να εισχωρίσουν στο δωμάτιο. Το οπτικό πεδίο περιορίζεται σε ευθείες βλέψεις, όμως παρεμποδίζονται οι λοξές βλέψεις αριστερά και δεξιά. Έλεγχος ηλιασμού – Ηλιοπροστασία – Συστήματα σκίασης 93 ΜΕΛΕΤΗ ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΗΣ | Αποτελέσματα μετρήσεων - Πίνακες για κάθε σκίαστρο 3. ΚΟΥΡΤΙΝΑ Ε3 ΣΥΓΚΡΙΣΗ ΘΕΡΜΙΚΩΝ ΑΠΩΛΕΙΩΝ 160.000 Wh 140.000 Wh 120.000 Wh 100.000 Wh 80.000 Wh 60.000 Wh 40.000 Wh 20.000 Wh 0 Wh ΘΕΡΜΑΝΣΗ (ΧΩΡΙΣ) ΘΕΡΜΑΝΣΗ (ΜΕ) Έλεγχος ηλιασμού – Ηλιοπροστασία – Συστήματα σκίασης ΨΥΞΗ (ΧΩΡΙΣ) ΨΥΞΗ (ΜΕ) 94 ΜΕΛΕΤΗ ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΗΣ | Αποτελέσματα μετρήσεων - Πίνακες για κάθε σκίαστρο E3 ΔΕΚΕΜΒΡΙΟΣ ΝΟΕΜΒΡΙΟΣ ΟΚΤΩΒΡΙΟΣ ΣΕΠΤΕΜΒΡΙΟΣ ΑΥΓΟΥΣΤΟΣ ΙΟΥΛΙΟΣ ΙΟΥΝΙΟΣ ΜΑΙΟΣ ΑΠΡΙΛΙΟΣ ΜΑΡΤΙΟΣ ΦΕΒΡΟΥΑΡΙΟΣ ΙΑΝΟΥΑΡΙΟΣ ΣΩΡΕΥΜΕΝΗ ΔΙΑΦΟΡΑ ΚΑΤΑΝΑΛΩΣΗΣ 5.000 Wh 0 Wh -5.000 Wh -10.000 Wh -15.000 Wh -20.000 Wh -25.000 Wh -30.000 Wh -35.000 Wh ΔΙΑΦΟΡΑ ΘΕΡΜΙΚΗΣ ΚΑΤΑΝΑΛΩΣΗΣ ΔΙΑΦΟΡΑ ΗΛΕ\ΣΤΙΚΗΣ ΚΑΤΑΝΑΛΩΣΗΣ Η συνηθέστερη μορφή εσωτερικού σκιάστρου στην Ελλάδα. Η αποτελεσματικότητά στον έλεγχο ηλιασμού εξαρτάται από το ύφασμά της και την απόσταση της από το άνοιγμα. Εδώ, χρησημοποιήσαμε μια πυκνοκεντημένη κουρτίνα πάχους 0,2 εκ. σε απόσταση 10 εκ. από το τζάμι με διαστάσεις επαρκής για την κάλυψη του ανοίγματος και των ηλιακών ακτινών που το διαπερνούν. Το ύφασμα έχει διαφάνεια 20% φιλτράρωντας τις ακτίνες και απορροφώντας την ενέργειά τους κατά 65%. Η διαφάνεια περιορίζει το οπτικό πεδίο στο ελάχιστο. Για να δει κανείς έξω πρέπει να συμπτύξει την κουρτίνα στα πλάγια. Έλεγχος ηλιασμού – Ηλιοπροστασία – Συστήματα σκίασης 95 ΜΕΛΕΤΗ ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΗΣ | Αποτελέσματα μετρήσεων - Συγκεντρωτικοί πίνακες Έλεγχος ηλιασμού – Ηλιοπροστασία – Συστήματα σκίασης 96 ΜΕΛΕΤΗ ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΗΣ | Αποτελέσματα μετρήσεων - Συγκεντρωτικοί πίνακες Έλεγχος ηλιασμού – Ηλιοπροστασία – Συστήματα σκίασης 97 ΜΕΛΕΤΗ ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΗΣ | Αποτελέσματα μετρήσεων - Συγκεντρωτικοί πίνακες Έλεγχος ηλιασμού – Ηλιοπροστασία – Συστήματα σκίασης 98 ΜΕΛΕΤΗ ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΗΣ | Αποτελέσματα μετρήσεων - Συγκεντρωτικοί πίνακες Έλεγχος ηλιασμού – Ηλιοπροστασία – Συστήματα σκίασης 99 ΜΕΛΕΤΗ ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΗΣ | Συμπεράσματα - Οριζόντια σκίαστρα 1. Ο πρόβολος είναι ένα πολύ κοινό μέσο σκίασης και εφαρμόζεται μόνο στην αρχική κατασκευή. Φαίνεται πως αυξάνει ελάχιστα την κατανάλωση την περίοδο θέρμανσης και ελαττώνει περισσότερο την κατανάλωση κατά την περίοδο ψύξης, χωρίς να ελαττώνει υπερβολικά τα επίπεδα φυσικού φωτός. Αποτελεί μια μέθοδο που δε θα έβλαπτε να προβλέπεται στην αρχική κατασκευή, αλλά καλό θα ήταν να συνδυαστεί με μία επιπλέον για μεγαλύτερα κέρδη. Ας μην ξεχνάμε πως το κέλυφος θα υποστεί κάποια επιπλέον θερμικά κέρδη κατά την περίοδο ψύξης λόγο της μεταφοράς εξ επαγωγής από το μπετόν. 2. Η ξύλινη πέργκολα φαίνεται να είναι ένας πολύ καλός τρόπος ηλιακού ελέγχου. Δε μεταφέρονται φορτία εξ επαγωγής μέσα στο κτίριο και μειώνει τα επίπεδα φυσικού φωτισμού σε οριακό μεν, αλλά ανεκτό επίπεδο. Από τα αποτελέσματα φαίνεται πολύ αποδοτικότερο να προτιμήσουμε τη μέθοδο των κατακόρυφων περσίδων μιας και μας δίνει συνεχή μείωση κατανάλωσης ολόκληρο το χρόνο. Η 2η περίπτωση φαίνεται να είναι λίγο πιο αποδοτική από τον πρόβολο, παρόλα αυτά είναι και αυτή θετική. 3. Η τέντα έχει ευρέως διαδεδομένη εφαρμογή στην Ελλάδα και συνδυάζεται συνήθως με τον πρόβολο. Από τις μετρήσεις παρατηρούμε πως οι δύο αυτοί μέθοδοι έχουν παρόμοιες τιμές στην κατανάλωση ενέργειας με την τέντα να υπερέχει ελάχιστα στα επίπεδα φυσικού φωτισμού. Ένα μεγάλο προτέρημα της τέντας είναι πως η λειτουργίας της μπορεί να αναιρεθεί όποτε επιθυμεί ο χρήστης, αφού πάντα συνοδεύεται από μηχανισμό σύμπτυξης. Έτσι, τα η αυξημένη κατανάλωση για τη θέρμανση την περίοδο του χειμώνα μπορεί να αναιρεθεί καθιστώντας την ακόμη πιο αποδοτική. 4. Το πάνελ δεν αποτελεί ιδιαίτερα διάσημο τρόπο ηλιακού ελέγχου… και στα αποτελέσματα βλέπουμε το γιατί. Η προσφορά του στη μείωση κατανάλωσης είναι ελάχιστη και τόσο το μέγεθος του όσο και η τοποθέτησή του σε σχέση με το κτίριο είναι προβληματική. Υπερέχει, όμως, από όλα τα υπόλοιπα σκίαστρα στη διατήρηση των επιπέδων φυσικού φωτισμού, καθώς η μείωση που προκαλεί είναι ελάχιστη τόσο στην ένταση όσο και στο εύρος. 5. Μικρή είναι και η προσφορά των κεκλιμένων κάθετα στοιχημένων περσίδων. Παρόλο που αναχαιτίζουν την άμεση ηλιακή ακτινοβολία στις ψηλές θέσεις του ηλίου, εκτρέπουν την ανακλώμενη από το έδαφος ακτινοβολία εντός του εσωτερικού μειώνοντας έτσι την απόδοσή τους. Θα ήταν αποδοτικότερα αν εφαρμόζονταν σε κάποιο επίπεδο ψηλότερα του εδάφους. Και εδώ αυξάνεται η κατανάλωση για θέρμανση και μειώνεται η κατανάλωση για ψύξη με συνολική ενεργειακή μείωση 3,5 %. Διατηρούν τα επίπεδα φυσικού φωτισμού στα επιτρεπτά όρια, με μια ελαφριά μείωση της ένταση και του εύρους. 6. Το κινητό πάνελ αποτελεί μια περίπτωση με μεταβλητή μάσκα σκιασμού ανάλογα με τη θέση που του δίνει ο χρήστης. a. Στην οριζόντια θέση του αξίζει να το συγκρίνουμε με την περίπτωση του προβόλου. Παρόλο που το μέγεθός του δεν του επιτρέπει να καλύψει ολόκληρο το άνοιγμα τους θερμούς μήνες από την ηλιακή ακτινοβολία, η μεταφορά ενέργειας εξ επαγωγής με τον φλοιό του κτιρίου είναι αμελητέα, δίνοντας του έτσι διπλάσια σχεδόν αποδοτικότητα από τον πρόβολο. Διατηρεί και αυτό τα επίπεδα φωτισμού σε επιθυμητό επίπεδο χωρίς να μειώνει το οπτικό πεδίο του θεατή σε αντίθεση με τη 2η θέση του. b. Στην κατακόρυφη θέση το πάνελ παρουσιάζεται περισσότερο αποδοτικό από την οριζόντια κατά 2,5% στην ενεργειακή κατανάλωση, αλλά επίσης και στα επίπεδα και το εύρως φυσικού φωτός που διαμορφώνει στο εσωτερικό του δωματίου. Έλεγχος ηλιασμού – Ηλιοπροστασία – Συστήματα σκίασης 100 ΜΕΛΕΤΗ ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΗΣ | Συμπεράσματα - Κατακόρυφα σκίαστρα 1. Τα κατακόρυφα σκίαστρα προτείνονται για δυτικούς και ανατολικούς προσανατολισμούς. Κι όμως στο νότιο προσανατολισμό που τοποθετήθηκαν τα κατακόρυφα οριακά πανέλα καταφέρνουν να εξοικονομούν μεγαλύτερη κατανάλωση ενέργειας απ’ ότι ο πρόβολος με ελάχιστες απώλειες στο μέγεθος και στο εύρος του φυσικού φωτισμού. Παρατηρούμε συγκριτικά με τα υπόλοιπα σκίαστρα πως έχουμε λιγότερη κατανάλωση ενέργειας για θέρμανση στους ψυχρούς μήνες –αν και παραμένει αρνητική- και λιγότερη κατανάλωση ενέργειας για ψύξη σε σύγκριση με τα οριζόντια σκίαστρα τους θερμούς μήνες. Συμφέρει να αφήσουμε τα παντζούρια μας ανοιχτά κάθετα στον τοίχο το καλοκαίρι επομένως! 2. Παρατηρούμε εδώ ότι τα κεκλιμένα κατακόρυφα πάνελ δεν είναι τόσο αποδοτικά όσο τα κάθετα κατά ελάχιστο (1%). Η μείωση αποδοτικότητας συνεχίζεται και στις επιμέρους καταναλώσει για ψύξη και θέρμανση, όπως είναι φυσικό. Αν και εμποδίζουν αρκετά το οπτικό πεδίο του χρήστη εξασφαλίζουν καλά επίπεδα φωτισμού στο εσωτερικό. 3. Από τις μετρήσεις συμπεραίνουμε ότι οι κατακόρυφες κεκλιμένες περσίδες αποτελούν τον ιδανικότερο τύπο κατακόρυφου σκιάστρου για το νότιο προσανατολισμό με συνολική εξοικονόμηση ενέργειας 8%. Στην παρούσα περίπτωση ανακόπτεται μόνο ο πρωινός ηλιασμός. Αν και οι κατανάλωση για θέρμανση το χειμώνα είναι μεγαλύτερη σε σχέση με τα υπόλοιπα κατακόρυφα σκίαστρα, οι εξοικονόμηση ενέργειας για ψύξη το καλοκαίρι φτάνει το 3 %. - Μικτά σκίαστρα 1. Τα μικτά σκίαστρα είναι χρησιμοποιούνται κυρίως σε νοτιοανατολικούς ή νοτιοδυτικούς προσανατολισμούς. Παρόλα αυτά στο θερμό κλίμα της Ελλάδας με τις πολλές ώρες ηλιοφάνειας φαίνεται να μας εξυπηρετούν όσων αφορά την μείωση κατανάλωσης για ψύξη – θέρμανση. Δυστυχώς, η θετική τους αυτή λειτουργία αναιρείται από τα χαμηλά επίπεδα φωτισμού που διαμορφώνουν στο εσωτερικό. Στο μικτό ορθοκανονικό πιο συγκεκριμένα ενώ μειώνεται η κατανάλωση για ψύξη - θέρμανση κατά 13%, η λειτουργία λαμπτήρα αυξάνεται κατά 130 % περίπου δίνοντας αρνητικό ισοζύγιο -4,78 %. Αυτό το καθιστά το πιο ενεργοβόρο από τα μικτά σκίαστρα. 2. Το μικτό σκίαστρο με κεκλιμένες κάθετες περσίδες δίνει περισσότερη μείωση στην κατανάλωση για θέρμανση – ψύξη από το ορθοκανονικό. Τα επίπεδα φωτισμού που διαμορφώνει είναι ακόμη χαμηλότερα από το προηγούμενο (230 Lux). Έτσι χρειάζεται να δαπανήσουμε περισσότερη ενέργεια για ηλεκτροφωτισμό. Ακόμα κι έτσι το συνολικό του ισοζύγιο είναι καλύτερο από το προηγούμενου, αν και αρνητικό, όπως όλα τα μικτά. 3. Με κεκλιμένες οριζόντιες περσίδες έχουμε μεγαλύτερη κατανάλωση για θέρμανση και ψύξη απ’ ότι με κεκλιμένες κάθετες. Όμως διαμορφώνονται καλύτερα επίπεδα φυσικού φωτισμού στο εσωτερικό κι έτσι το συνολικό ισοζύγιο είναι λιγότερο αρνητικό από τα υπόλοιπα μικτά, αν και πάλι αρνητικό. - Ιδιαίτερες τεχνολογίες – Προφίλ 1. Με τη χρήση περσίδων ιδιαίτερου προφίλ και τεχνολογίας καταφέρνουμε να ελέγξουμε τον ηλιασμό μέσα στο έτος με μεγαλύτερη ενδελέχεια. Ενώ η κατανάλωση για θέρμανση τους ψυχρούς μήνες είναι μεγαλύτερη από τα υπόλοιπα εξωτερικά σκίαστρα, δεν είναι τόσο μεγάλη ώστε να αναιρέσει την τεράστια μείωση κατανάλωσης για ψύξη η οποί α αγγίζει αυτήν των μικτών σκιάστρων. Έλεγχος ηλιασμού – Ηλιοπροστασία – Συστήματα σκίασης 101 ΜΕΛΕΤΗ ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΗΣ | Συμπεράσματα Παράλληλα, τα επίπεδα φυσικού φωτισμού διατηρούνται σε ευχάριστο επίπεδο στο εσωτερικό και δεν απαιτείται χρήση τεχνητού φωτισμού. Στις μετρήσεις με το προφίλ Retrolux παρατηρούμε πως το φυσικό φως φτάνει λόγω της ανάκλασης σε μεγάλο βάθος στο εσωτερικό του δωματίου. 2. Το κυψελωτό καμπύλο προφίλ παρόλο που είναι λίγο αποδοτικότερο από το τεθλασμένο (1%), χάνει λίγο όσων αφορά το εύρος του φωτισμού. Η συνολική εξοικονόμηση ενέργειας το φέρνει 2ο στις μετρήσεις, αμέσως πριν το τεθλασμένο και μετά την οριζόντια πέργκολα των οριζόντιων σκιάστρων. 3. Η τοποθέτηση του ραφιού φωτισμού σε συνδυασμό με το μικτό ορθοκανονικό σκίαστρο είχε ως στόχο τη μείωση της κατανάλωσης ενέργειας για θέρμανση τους ψυχρούς μήνες και τη επαναφορά των θεμιτών επιπέδων φυσικού φωτισμού στο χώρο, με την αύξηση των αναγκών ψύξης τους θερινού μήνες η οποία θα μπορούσε να αναιρεθεί εύκολα με την κάλυψή του. Έχει ενδιαφέρον εδώ να συγκρίνουμε τα αποτελέσματα με αυτά του μικτού ορθοκανονικού σκιάστρου. Όσων αφορά την κατανάλωση για θέρμανση μειώνεται θεαματικά κατά 200% δίνοντας θετικό ισοζύγιο. Ταυτόχρονα, όλως παραδόξως, μειώνεται και η κατανάλωση για ψύξη κατά 1,5%, εικάζοντας ως υπεύθυνη την αύξηση του μεγέθους του ανοίγματος. Η ουσιαστική λειτουργία του ,όμως, που είναι η αύξηση του επιπέδου φυσικού φωτισμού στο εσωτερικό δεν είναι επαρκής, παρόλο που μειώνει την κατανάλωση για ηλεκτροφωτισμό στο μισό. Θετικό αποτέλεσμα είναι το μεγάλο εύρος φωτισμού που διαμορφώνει στο εσωτερικό του δωματίου. Εδώ θα πρέπει να σημειώσουμε πως τα ράφια φωτισμού δεν αυξάνουν τόσο τα επίπεδα φυσικού φωτισμού όσο την αίσθηση φωτισμού που δημιουργείται στο χρήστη λόγω της αυξημένης φωτεινότητας του ταβανιού. Ένα ανακλαστικό επίχρισμα στο ταβάνι θα μπορούσε να αυξήσει και τα πραγματικά επίπεδα. - Εσωτερικά σκίαστρα 1. Τα εσωτερικά σκίαστρα αναχαιτίζουν τις ηλιακές ακτίνες μέσα στο εσωτερικό του χώρου, μεταφέροντας έτσι και την θερμική τους ενέργεια στο χώρο εξ επαγωγής και εξ απαγωγής. Γι’ αυτό παρατηρούμε στις οριζόντιες περσίδες μείωση της κατανάλωσης ενέργειας για θέρμανση κατά 2% και αύξηση της κατανάλωσης για ψύξη κατά 10%. Η συγκεκριμένη μέθοδος σκίασης αυξάνει επίσης τραγικά την ανάγκη ηλεκτροφωτισμού, αφού τα ρίχνει τα επίπεδα φυσικού φωτισμού στο χώρο στο μισό (200 Lux). Έτσι η συνολική κατανάλωση ενέργειας αυξάνεται κατά 21 %. Συνιστάται για χώρους που δε χρειάζονται πολύ φωτισμό, όπως πχ υπνοδωμάτια αλλά χρειάζονται τα θερμικά φορτία ου προσφέρει τους ψυχρούς μήνες, αναιρώντας τη λειτουργία τους το καλοκαίρι, με τη σύμπτυξη τους. 2. Από τα αποτελέσματα των μετρήσεων συμπεραίνουμε πως οι κατακόρυφες εσωτερικές περσίδες έχουν αμελητέα λειτουργία στον ηλιακό έλεγχο. Οι κατανάλωση ενέργειας για θέρμανση παραμένει σταθερή , μειώνεται ελάχιστα η κατανάλωση ενέργειας για ψύξη, ενώ τα επίπεδα φυσικού φωτισμού, αν και φτάνουν σε οριακό σημείο, παραμένουν επαρκή για τη λειτουργία του χώρου (300 Lux). Θα ήταν χρήσιμα μόνο για την εξασφάλιση της ιδιωτικότητας του χώρου, χωρίς μεταβολές στα θερμικά φορτία του. Γενικά πάντως, το ισοζύγιο συνολικής κατανάλωσης ενέργειας είναι ελάχιστα θετικό (~1%). 3. Η όψη της κουρτίνας είναι πολύ συνηθισμένη στον ελλαδικό χώρο κι έξω από αυτόν. υπενθυμίζουμε στην περίπτωση αυτή χρησιμοποιούμε μια σκουρόχρωμη κουρτίνα με ελάχιστα διαπερατότητα σε απόσταση 10 εκ. από το τζάμι. Έτσι μεταφέρει αρκετά ηλιακά φορτία εντός του δωματίου, που συνεπάγεται μείωση των ενεργειακών αναγκών θέρμανσης και αύξηση αυτών για ψύξη. Επειδή ένα σύστημα ψύξης είναι πιο ενεργοβόρο από αυτό της θέρμανσης, το ισοζύγιο είναι αρνητικό. Τα επίπεδα και το εύρος φυσικού φωτός μειώνεται υπερβολικά στο εσωτερικό κάνοντας τη χρήση ηλεκτροφωτισμού απαραίτητη. Συνιστάται η τοποθέτηση της όσο το δυνατότερο σε μικρότερη απόσταση από το υαλοστάσιο και η αναίρεση της λειτουργίας τη τους θερμούς μήνες. Έλεγχος ηλιασμού – Ηλιοπροστασία – Συστήματα σκίασης 102 ΜΕΛΕΤΗ ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΗΣ | Συμπεράσματα Έλεγχος ηλιασμού – Ηλιοπροστασία – Συστήματα σκίασης 103 ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ | Συμπεράσματα Β ΙΒΛΙΟ ΓΡΑΦΙΑ ΒΙΒΛΙΑ (16) Allen, E. and J. Iano (2002). The architect's studio companion : rules of thumb for preliminary design. New York, Wiley. Behling, S. and S. Behling (1999). Glass : Konstruktion und Technologie in der Architektur. München New York, Prestel. Behling, S. and S. Behling (2000). Solar power : the evolution of sustainable architecture. New York, NY, Prestel. Binggeli, C. (2010). Building systems for interior designers. Hoboken, N.J., John Wiley & Sons. Brown, G. Z. and M. DeKay (2001). Sun, wind & light : architectural design strategies. New York, Wiley. Colombo, R., A. Landabaso, et al. (1998). Εγχειρίδιο σχεδιασμού : παθητική ηλιακή αρχιτεκτονική για την περιοχή της Μεσογείου. Ispra, Jrc. Goulding, J. R. and K. Europäische Gemeinschaften (1994). Energy in architecture : the European passive solar handbook. London, Batsford. Goulding, J. R., J. O. Lewis, et al. (1992). Energy conscious design : a primer for architects. London, Batsford for the Commission of the European Communities. Guthrie, P. (2010). The architect's portable handbook : first-step rules of thumb for building design. New York, McGraw-Hill. Köster, H. (2004). Dynamic daylighting architecture : basics, systems, projects. Basel u.a., Birkhäuser. Lechner, N. (2001). Heating, cooling, lighting : design methods for architects. New York, NY u.a., Wiley. Muneer, T. (2000). Windows in buildings : thermal, acoustic, visual, and solar performance : CD-ROM with MS-Excel workbooks includes. Oxford ; Boston, Architectural Press. Olgyay, A. (1957). Solar control & shading devices. Princeton, Princeton University Press. Olgyay, V. (1992). Design with climate : bioclimate approach to architectural regionalism. New York, Van Nostrand Reinhold. Phillips, D. (2004). Daylighting : natural light in architecture. Oxford, Architectural. Schittich, C. (2003). Solar architecture : strategies, visions, concepts. München; Boston, Edition Detail ;$aBasel; Birkhäuser. Grondzik, W. T. (2010). Mechanical and electrical equipment for buildings. Hoboken, N.J., Wiley: xix, 1766 p. O’Connor, J., with:, et al. Tips for Daylighting with Windows. Έλεγχος ηλιασμού – Ηλιοπροστασία – Συστήματα σκίασης 104 ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ | Συμπεράσματα ΠΕΡΙΟΔΙΚΑ - ΔΗΜΟΣΙΕΥΣΕΙΣ (2) Μερέση, Α. (2010). "ΕΞΟΙΚΟΝΟΜΗΣΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΣΤΗ ΣΧΟΛΙΚΗ ΑΙΘΟΥΣΑ ΜΕΣΩ ΤΟΥ ΦΥΣΙΚΟΥ ΦΩΤΙΣΜΟΥ." Σιμόπουλος, Δ. (2005). "Ανάλημμα. Το ουράνιο «οχτάρι»." γεωτρόπιο. ΔΙΑΔΙΚΤΥΑΚΟΙ ΤΟΠΟΙ (14) California, U. o. S. from http://www.usc.edu/dept/architecture/mbs/tools/thermal/shadedevice.html. Canyon, L. from http://www.lightningcanyon.com/pages/passive-solar/glazing_introduction.html. Center, F. S. E. (2009). from http://www.fsec.ucf.edu/en/consumer/buildings/homes/windows/shading.htm. Collaborative, E. W. from http://www.efficientwindows.org/gtypes.cfm. Construction Specialties, I. (2011). "Custom Sunshades." from http://www.c-sgroup.com/. education, U. o. N.-L. a. from http://astro.unl.edu/classaction/animations/coordsmotion/daylighthoursexplorer.html. Energy, U. S. D. o. from http://www.eere.energy.gov/. GreenDesignCollective. from http://greendesigncollective.com/green/thirteen.html. InspectAPedia. "High Transmission Sungain Film for Windows." from http://www.inspectapedia.com/Energy/Sungain_Window_Film.htm. Nordhoff, H. (2003). "Fun in the Sun A Sundial Tutorial." from http://www.qwerty.co.za/sundials/index.html. Shadow, S. from http://sunandshadow.gr/. WIKI, A. E. R. C. from http://wiki.naturalfrequency.com/. Βιοχωριό (2010). "Φυσικός Φωτισμός Κτιρίων." from http://www.bioxorio.com/ Ενέργειας, Κ. Α. Π. κ. Ε. "Ηλιοπροστασία." from http://www.cres.gr/energy_saving/Ktiria/thermiki_prostasia_kelyfous_hlioprostasia.htm. Έλεγχος ηλιασμού – Ηλιοπροστασία – Συστήματα σκίασης 105
© Copyright 2024 Paperzz
