Nowoczesne domy są coraz lepiej ocieplone, bardziej szczelne i wyposażone w energooszczędne instalacje. Paradoksalnie jednak coraz częściej ich właściciele skarżą się na zupełnie inny problem – przegrzewanie pomieszczeń latem, a czasami nawet zimą.

Wielu inwestorów jest zaskoczonych, gdy słyszy, że dom pasywny lub niskoenergetyczny może osiągać temperaturę przekraczającą 28–30°C, mimo że na zewnątrz wcale nie panują ekstremalne upały.

Najczęściej pierwszym pomysłem jest montaż klimatyzacji.

Tymczasem w dobrze zaprojektowanym budynku klimatyzacja powinna być ostatnim, a nie pierwszym sposobem rozwiązania problemu.

Źródłem przegrzewania nie jest sama temperatura powietrza. Problemem jest energia słoneczna, która przedostaje się przez przeszklenia. To właśnie ona odpowiada za zdecydowaną większość niekontrolowanych zysków ciepła.

Przegrzewanie budynku nie zależy od temperatury na zewnątrz

To zdanie często zaskakuje inwestorów.

Można odnieść wrażenie, że dom przegrzewa się wyłącznie podczas upałów. W rzeczywistości wystarczy słoneczny dzień, nawet zimą, aby do wnętrza budynku trafiły znaczne ilości energii.

W praktyce projektowej spotyka się sytuacje, w których nowo wybudowany dom osiąga zbyt wysoką temperaturę już w lutym. Na zewnątrz panuje mróz, jednak intensywne promieniowanie słoneczne przenikające przez duże przeszklenia powoduje wzrost temperatury we wnętrzu.

To nie temperatura powietrza ogrzewa budynek.

Ogrzewa go energia promieniowania słonecznego.

Im bardziej szczelny i lepiej zaizolowany jest budynek, tym trudniej pozbyć się nadmiaru zgromadzonego ciepła.

Ile energii wpada do domu przez okna?

Aby zrozumieć skalę problemu, warto wykonać proste obliczenie.

Załóżmy, że projektowany dom posiada:

• około 30 m² przeszkleń od strony południowej,
• pakiety szybowe o współczynniku g = 0,60.

Średnie nasłonecznienie południowej elewacji w sezonie letnim wynosi około 330 kWh/m².

Oznacza to, że do wnętrza budynku może trafić nawet:

30 m² × 330 kWh/m² × 0,60 = około 5940 kWh energii.

To ogromna ilość ciepła.

Dla porównania, dobrze zaprojektowany dom pasywny o powierzchni około 160 m² może potrzebować na ogrzewanie całego budynku jedynie około 2400 kWh rocznie.

Oznacza to, że przez nieosłonięte okna latem może wpłynąć ponad dwa razy więcej energii, niż budynek potrzebuje na ogrzewanie przez cały sezon grzewczy.

To właśnie dlatego przegrzewanie staje się jednym z największych wyzwań nowoczesnego budownictwa.

Klimatyzacja nie usuwa przyczyny problemu

Wyobraźmy sobie dwa identyczne domy.

Wariant pierwszy

Dom posiada duże przeszklenia bez żadnych osłon zewnętrznych.

Cała energia słoneczna trafia do wnętrza.

Temperatura wzrasta.

Dopiero wtedy uruchamia się klimatyzacja, która próbuje usunąć nadmiar ciepła.

To rozwiązanie oznacza:

• większe zużycie energii elektrycznej,
• wyższe rachunki,
• konieczność serwisowania urządzeń,
• wyższe koszty inwestycyjne.

Klimatyzacja działa skutecznie, ale chłodzi już nagrzane wnętrze.

Wariant drugi

Ten sam budynek wyposażono w odpowiednio dobrane żaluzje fasadowe.

Większość promieniowania słonecznego zostaje zatrzymana jeszcze przed szybą.

Do środka trafia znacznie mniej energii.

Efekt?

Pomieszczenia pozostają chłodniejsze, a klimatyzacja często okazuje się zbędna lub pracuje sporadycznie.

To właśnie na tym polega świadome projektowanie budynków niskoemisyjnych – najpierw ograniczamy zyski ciepła, a dopiero później zastanawiamy się nad ich usuwaniem.

Dlaczego osłony zewnętrzne są znacznie skuteczniejsze od rolet wewnętrznych?

To jeden z najczęściej popełnianych błędów.

Wielu inwestorów uważa, że jasna roleta lub żaluzja wewnętrzna skutecznie chroni przed nagrzewaniem pomieszczeń.

Niestety fizyka budowli działa inaczej.

Promieniowanie słoneczne najpierw przechodzi przez szybę.

Dopiero później trafia na roletę znajdującą się wewnątrz pomieszczenia.

Energia cieplna już znajduje się w budynku.

Roleta ogranicza jedynie olśnienie i poprawia komfort wzrokowy, ale nie zatrzymuje znacznej części ciepła.

Zupełnie inaczej działają:

• żaluzje fasadowe,
• rolety zewnętrzne,
• markizy,
• pergole.

One zatrzymują energię przed szybą, dzięki czemu do wnętrza trafia jej znacznie mniej.

Co najlepiej chroni dom przed przegrzewaniem?

Nie istnieje jedno uniwersalne rozwiązanie.

Najlepsze efekty osiąga się poprzez połączenie kilku elementów.

Żaluzje fasadowe

To obecnie jedno z najbardziej efektywnych rozwiązań.

Ich największą zaletą jest możliwość regulacji kąta nachylenia lameli.

Latem ograniczają dopływ energii słonecznej, jednocześnie zapewniając dostęp światła dziennego i kontakt wzrokowy z otoczeniem.

Rolety zewnętrzne

Bardzo skutecznie ograniczają zyski ciepła.

Ich wadą jest całkowite zaciemnienie pomieszczeń po zamknięciu.

Sprawdzają się szczególnie w sypialniach lub tam, gdzie priorytetem jest pełna ochrona przed słońcem.

Okapy dachowe

To rozwiązanie, które powinno zostać przewidziane już na etapie projektu.

Prawidłowo zaprojektowany okap:

• zimą wpuszcza nisko położone promienie słoneczne,
• latem zacienia górną część przeszklenia.

To pasywne rozwiązanie, które nie wymaga żadnej obsługi.

Drzewa liściaste

Natura doskonale rozwiązała problem sezonowego zacieniania.

Latem korony drzew skutecznie ograniczają nagrzewanie elewacji.

Zimą, po opadnięciu liści, promienie słoneczne ponownie mogą docierać do budynku.

Wentylacja nocna

W okresie letnim warto wykorzystywać chłodniejsze powietrze nocne do schłodzenia przegród budowlanych.

Dzięki temu budynek rozpoczyna kolejny dzień z niższą temperaturą wewnętrzną.

Czy szkło selektywne jest zawsze najlepszym wyborem?

To zależy.

Szkło selektywne ogranicza ilość energii słonecznej wpadającej do wnętrza.

W biurowcach, centrach handlowych czy budynkach usługowych jest to często bardzo dobre rozwiązanie.

Dlaczego?

Ponieważ występują tam ogromne zyski wewnętrzne:

• ludzie,
• komputery,
• oświetlenie,
• urządzenia.

Dom jednorodzinny funkcjonuje zupełnie inaczej.

Tutaj zimowe zyski słoneczne mają bardzo duże znaczenie dla bilansu energetycznego.

Jeżeli bezrefleksyjnie zastosujemy szybę o niskim współczynniku g na elewacji południowej, ograniczymy nie tylko przegrzewanie latem, ale również darmowe ogrzewanie zimą.

W efekcie instalacja grzewcza będzie musiała pracować dłużej.

Dlatego szkło selektywne powinno być dobierane indywidualnie do projektu, a nie traktowane jako rozwiązanie uniwersalne.

Cztery zasady projektowania budynków odpornych na przegrzewanie

Na podstawie doświadczeń z projektowania budynków niskoemisyjnych można wskazać cztery najważniejsze zasady.

1. Maksymalizuj zyski zimą, ograniczaj je latem

Dobry projekt wykorzystuje energię słoneczną wtedy, gdy jest potrzebna, i chroni przed nią wtedy, gdy staje się problemem.

2. Dobieraj szyby do orientacji budynku

Nie każda elewacja powinna mieć identyczne przeszklenia.

Parametry szyb należy analizować z uwzględnieniem stron świata oraz funkcji pomieszczeń.

3. Zatrzymuj energię przed szybą

Najskuteczniejszą ochronę zapewniają rozwiązania montowane po zewnętrznej stronie okna.

To one ograniczają dopływ energii jeszcze zanim trafi ona do wnętrza.

4. Myśl o klimatyzacji na końcu

Dobrze zaprojektowany budynek powinien przede wszystkim ograniczać potrzebę chłodzenia.

Klimatyzacja jest doskonałym uzupełnieniem, ale nie powinna zastępować prawidłowych rozwiązań architektonicznych.

Podsumowanie

Przegrzewanie budynków nie jest przypadkiem ani nieuniknioną konsekwencją zmian klimatu. W wielu przypadkach wynika z decyzji podjętych już na etapie projektu – niewłaściwego doboru przeszkleń, braku zewnętrznych osłon przeciwsłonecznych czy pominięcia analizy bilansu energetycznego.

Nowoczesny dom powinien być projektowany jako spójny system. Okna, orientacja względem stron świata, okapy, żaluzje fasadowe i odpowiednio dobrane parametry szyb powinny współpracować ze sobą, aby zapewnić komfort przez cały rok – bez nadmiernego zużycia energii.