Jeszcze kilka lat temu ochrona przed przegrzewaniem była tematem, o którym przy projektowaniu domu często po prostu się nie mówiło. Dziś sytuacja wygląda inaczej. Coraz większe przeszklenia, duże okna tarasowe, okna narożne i przeszklenia od strony południowej czy zachodniej sprawiają, że ochrona przeciwsłoneczna staje się jednym z istotnych elementów projektu budynku.

Problem jest prosty: przez szybę do wnętrza może dostać się bardzo dużo energii słonecznej. Jeżeli zostanie ona pochłonięta przez podłogi, ściany, meble i wyposażenie, pomieszczenie zaczyna się nagrzewać. A kiedy temperatura wewnątrz rośnie, pojawia się naturalne pytanie: czy wystarczy zasłonić okna, czy potrzebna będzie klimatyzacja?

W praktyce najlepszym rozwiązaniem nie jest wybór między jednym a drugim. Kluczowe jest ograniczenie zysków słonecznych już na etapie projektowania budynku, a następnie dobranie odpowiedniego systemu przesłaniania.

Najważniejsza zasada: zatrzymać słońce przed szybą

W przypadku ochrony przeciwsłonecznej obowiązuje bardzo prosta zasada:

im wcześniej zatrzymamy promieniowanie słoneczne, tym skuteczniej ograniczymy przegrzewanie pomieszczenia.

Dlatego zdecydowanie skuteczniejsze są osłony zewnętrzne niż przesłony montowane od strony pomieszczenia.

Jeżeli promieniowanie słoneczne dociera do szyby, przechodzi przez nią częściowo do wnętrza. Następnie energia zostaje pochłonięta przez elementy wyposażenia i powierzchnie przegród. W efekcie wnętrze zaczyna się nagrzewać.

Jeżeli natomiast zastosujemy żaluzję zewnętrzną lub roletę zewnętrzną, znaczna część promieniowania zostaje zatrzymana jeszcze przed szybą.

To zasadnicza różnica.

Osłona zewnętrzna ogranicza dopływ energii do pomieszczenia. Klimatyzacja usuwa skutki tego dopływu.

Dlatego klimatyzacja i ochrona przeciwsłoneczna nie powinny być traktowane jako rozwiązania równoważne.

Dlaczego roleta wewnętrzna nie rozwiązuje problemu?

Popularna roleta materiałowa, zasłona czy żaluzja wewnętrzna może oczywiście poprawić komfort użytkowania pomieszczenia. Ogranicza ilość światła i częściowo redukuje zyski słoneczne.

Jednak z punktu widzenia fizyki budowli jej działanie jest ograniczone.

Promieniowanie najpierw przechodzi przez szybę, a dopiero później trafia na przesłonę.

Część energii zostaje więc już wprowadzona do pomieszczenia.

Dlatego w przypadku pomieszczeń szczególnie narażonych na przegrzewanie znacznie większą skuteczność mają:

• żaluzje fasadowe,
• rolety zewnętrzne,
• markizy,
• pergole i żagle przeciwsłoneczne,
• odpowiednio zaprojektowane okapy i zadaszenia,
• a w określonych warunkach również zewnętrzne elementy zacieniające związane z architekturą budynku.

Żaluzja fasadowa czy roleta zewnętrzna?

Oba rozwiązania są skuteczne, ale pełnią nieco inną funkcję.

Żaluzja zewnętrzna

Jej dużą zaletą jest możliwość regulacji kąta ustawienia lameli.

Możemy więc ograniczać dopływ promieniowania słonecznego, a jednocześnie pozostawić dostęp światła dziennego i widok na zewnątrz.

To szczególnie interesujące rozwiązanie w pomieszczeniach, w których przebywamy przez większą część dnia.

Roleta zewnętrzna

Roleta pozwala na znacznie bardziej zdecydowane ograniczenie dopływu światła i promieniowania. Po całkowitym opuszczeniu zapewnia również większe zaciemnienie.

Może być więc korzystna między innymi w:

• sypialniach,
• pokojach dziecięcych,
• pomieszczeniach wymagających zaciemnienia,
• budynkach z dużymi przeszkleniami.

Nie oznacza to jednak, że jedna osłona jest „lepsza” od drugiej.

Dobór rozwiązania powinien wynikać z funkcji pomieszczenia, orientacji okna, wielkości przeszklenia, oczekiwanego poziomu zaciemnienia oraz sposobu użytkowania budynku.

Strona świata ma ogromne znaczenie

Nie każde okno jest równie narażone na przegrzewanie.

Przy projektowaniu ochrony przeciwsłonecznej trzeba analizować przede wszystkim orientację budynku i kąt padania promieni słonecznych.

Okna południowe

W przypadku okna skierowanego na południe słońce w okresie letnim znajduje się wysoko nad horyzontem.

To właśnie tutaj bardzo dobrze mogą działać:

• okapy,
• balkony,
• zadaszenia,
• pergole,
• poziome elementy zacieniające.

W odpowiednio zaprojektowanym budynku można więc ograniczyć część letnich zysków słonecznych za pomocą samej architektury.

Okna zachodnie

Tutaj sytuacja jest znacznie trudniejsza.

Latem w godzinach popołudniowych i wieczornych słońce znajduje się nisko nad horyzontem. Promieniowanie pada wtedy bardziej od strony bocznej.

Okap może przestać być skuteczny.

Dlatego przy dużych przeszkleniach zachodnich szczególnie istotne są ruchome osłony zewnętrzne – przede wszystkim żaluzje fasadowe lub rolety.

To jeden z powodów, dla których nie powinno się projektować ochrony przeciwsłonecznej wyłącznie na podstawie informacji „okno jest od południa”.

Okap nie zawsze wystarczy

Okap jest bardzo dobrym elementem ochrony przeciwsłonecznej, ale jego skuteczność zależy od geometrii budynku i położenia słońca.

Dla przeszklenia południowego może działać bardzo dobrze, ponieważ wysokie letnie słońce może zostać odcięte przez poziomy element nad oknem.

Natomiast dla przeszklenia zachodniego sytuacja jest zupełnie inna.

Promienie słoneczne mogą padać na szybę niemal z boku.

Dlatego:

nie istnieje jedno uniwersalne rozwiązanie zacieniające dla wszystkich stron świata.

Projektant powinien analizować przeszklenia indywidualnie.

Drzewo też może być elementem ochrony przeciwsłonecznej

Ciekawym rozwiązaniem jest wykorzystanie zieleni.

Drzewa liściaste mogą pełnić funkcję naturalnej, sezonowej osłony przeciwsłonecznej.

Latem, kiedy mają liście, ograniczają dopływ promieniowania do budynku. Zimą natomiast tracą liście i pozwalają na większy dostęp promieniowania słonecznego.

To bardzo dobre uzupełnienie projektowanej ochrony przeciwsłonecznej.

Nie należy jednak traktować drzewa jako jedynego zabezpieczenia. Jego skuteczność zależy od gatunku, wielkości korony, odległości od budynku, wysokości oraz rzeczywistego stopnia zacienienia.

Szczególnie niekorzystne może być nieprzemyślane zastosowanie drzew iglastych od strony południowej, ponieważ zacieniają budynek również zimą, kiedy zyski słoneczne mogą być korzystne.

Co oznacza współczynnik redukcji Fc?

Przy analizie ochrony przeciwsłonecznej można spotkać się ze współczynnikiem redukcji Fc.

W uproszczeniu określa on, jak skutecznie zastosowana osłona ogranicza przenikanie energii słonecznej w porównaniu z sytuacją bez osłony.

Im niższa wartość współczynnika, tym skuteczniejsze ograniczenie zysków słonecznych.

Orientacyjne wartości mogą wyglądać następująco:

Rodzaj osłony	Orientacyjny Fc
Żaluzja zewnętrzna z regulowanymi lamelami	ok. 0,20–0,25
Roleta zewnętrzna – zamknięta	ok. 0,10–0,15
Markiza / pergola tekstylna	ok. 0,25–0,35
Żaluzja wewnętrzna jasna	ok. 0,55–0,75
Brak osłony	1,00

Są to jednak wartości orientacyjne. W projekcie nie należy przyjmować ich automatycznie dla każdego produktu. Rzeczywisty parametr zależy między innymi od rodzaju przesłony, jej ustawienia, właściwości szyby, geometrii oraz danych producenta.

Dlatego w profesjonalnej analizie energetycznej należy posługiwać się parametrami konkretnego rozwiązania, a nie tylko nazwą „roleta” czy „żaluzja”.

Dlaczego duże przeszklenia wymagają szczególnej uwagi?

Duże przeszklenia są atrakcyjne architektonicznie. Doświetlają wnętrza, otwierają dom na ogród i pozwalają stworzyć nowoczesną przestrzeń.

Ale każde zwiększenie powierzchni przeszklenia oznacza również zmianę bilansu energetycznego budynku.

Latem może oznaczać większe zyski słoneczne, a więc większe ryzyko przegrzewania.

Dlatego przy projektowaniu dużych przeszkleń należy jednocześnie analizować:

• orientację względem stron świata,
• powierzchnię szyby,
• parametry pakietu szybowego,
• współczynnik przepuszczalności energii całkowitej g,
• rodzaj planowanej osłony,
• możliwość automatycznego sterowania przesłonami,
• geometrię okapu i innych elementów zacieniających,
• sposób użytkowania pomieszczenia,
• możliwość przewietrzania nocnego.

Duże okno bez przemyślanej ochrony przeciwsłonecznej może być źródłem problemów, których nie rozwiąże sama dobra izolacja budynku.

Przesłony trzeba zaplanować już na etapie projektu

To jedna z najważniejszych kwestii praktycznych.

Rolety czy żaluzje często są traktowane jako wyposażenie, które można dobrać później.

Z punktu widzenia projektanta to błąd.

Jeżeli inwestor już na etapie projektu wie, że chce zastosować rolety zewnętrzne lub żaluzje fasadowe, należy uwzględnić to odpowiednio wcześnie.

Wpływa to między innymi na:

• nadproża,
• miejsce na skrzynkę rolety,
• warstwę ocieplenia,
• ciągłość izolacji termicznej,
• sposób montażu stolarki,
• detale elewacji,
• prowadzenie instalacji elektrycznej,
• możliwość zastosowania automatycznego sterowania,
• późniejszą estetykę budynku.

Szczególnie istotne jest to w przypadku dużych przeszkleń i stolarki montowanej w warstwie ocieplenia.

Jeżeli temat zostanie poruszony dopiero po wykonaniu elewacji, możliwości rozwiązania problemu mogą być znacznie bardziej ograniczone.

A może po prostu klimatyzacja?

Klimatyzacja jest bardzo skutecznym urządzeniem chłodzącym. Nie ma więc sensu jej demonizować.

Problem pojawia się wtedy, gdy traktujemy ją jako podstawową metodę walki z przegrzewaniem budynku.

Klimatyzator:

• zużywa energię elektryczną,
• wymaga okresowego czyszczenia i serwisowania,
• ma urządzenia mechaniczne,
• wymaga odpowiedniego miejsca montażu,
• generuje dodatkowe koszty inwestycyjne i eksploatacyjne.

Przede wszystkim jednak nie zatrzymuje promieniowania słonecznego przed szybą.

Usuwa ciepło, które już znalazło się wewnątrz budynku.

Dlatego znacznie lepszą strategią jest:

najpierw ograniczyć zyski słoneczne, a dopiero później usuwać nadmiar ciepła za pomocą instalacji chłodzącej.

Co z kosztami?

Porównanie kosztów wykonane dla przykładowych wariantów pokazuje jeszcze jedną ważną rzecz.

Nie należy patrzeć wyłącznie na cenę zakupu.

Przy analizie całego cyklu życia budynku należy uwzględnić:

koszt inwestycji + energię + serwis + wymianę urządzeń + eksploatację.

Przykładowe zestawienie przedstawione podczas spotkania dotyczącego budynków zeroenergetycznych pokazywało, że w przyjętym modelu wieloletnim różnica pomiędzy zastosowaniem zewnętrznych osłon przeciwsłonecznych a oparciem ochrony przed przegrzewaniem głównie na klimatyzacji może być bardzo znacząca.

Nie należy jednak traktować konkretnych kwot z takiego zestawienia jako uniwersalnego cennika. Koszty zależą od powierzchni przeszkleń, standardu budynku, liczby pomieszczeń, rodzaju systemu, cen energii, sposobu sterowania oraz wielu innych założeń.

Najważniejszy jest sam sposób myślenia o kosztach: porównujemy nie tylko zakup, ale cały okres użytkowania budynku.

Najlepszy budynek to nie taki, który ma najwięcej urządzeń

W dobrze zaprojektowanym domu poszczególne rozwiązania powinny się wzajemnie uzupełniać.

Ochronę przed przegrzewaniem może tworzyć cały system:

orientacja budynku → odpowiednia wielkość przeszkleń → parametry szyb → okapy i zadaszenia → zewnętrzne przesłony → automatyka → wentylacja nocna → ewentualnie klimatyzacja.

Każdy z tych elementów ma swoje zadanie.

Nie chodzi więc o to, aby za wszelką cenę zrezygnować z klimatyzacji. Chodzi o to, aby nie zmuszać klimatyzacji do wykonywania pracy, którą można było ograniczyć już na etapie projektu.

Co warto ustalić z projektantem przed rozpoczęciem budowy?

Jeżeli planujesz budowę domu z dużymi przeszkleniami, warto już na etapie projektu odpowiedzieć sobie na kilka pytań:

• Które okna są najbardziej narażone na przegrzewanie?
• Jakie są ich orientacje względem stron świata?
• Czy wystarczą okapy i zadaszenia?
• Czy potrzebne będą rolety zewnętrzne czy żaluzje fasadowe?
• Czy przesłony będą sterowane ręcznie czy automatycznie?
• Gdzie zostaną umieszczone skrzynki i prowadnice?
• Jak rozwiązany zostanie montaż, aby nie stworzyć mostków cieplnych?
• Czy instalacja elektryczna została przewidziana już na etapie projektu?
• Jak przesłony wpłyną na wygląd elewacji?
• Czy przyjęte rozwiązania są wystarczające dla największych przeszkleń?

To nie są pytania, które warto zadawać dopiero na etapie zamawiania rolet.

To są pytania projektowe.

Podsumowanie

Nowoczesny dom nie powinien być projektowany wyłącznie z myślą o tym, jak zatrzymać ciepło zimą.

Równie ważne jest to, jak nie dopuścić do nadmiernego nagrzewania budynku latem.

Najskuteczniejsza ochrona przeciwsłoneczna zaczyna się po zewnętrznej stronie przeszklenia. Dlatego rolety zewnętrzne, żaluzje fasadowe, odpowiednio zaprojektowane okapy, pergole czy zieleń mogą być bardzo ważnymi elementami strategii energetycznej budynku.

Klimatyzacja pozostaje wartościowym uzupełnieniem, szczególnie w okresach ekstremalnych temperatur. Nie powinna jednak być pierwszą i jedyną odpowiedzią na problem przegrzewania.

Dobrze zaprojektowany dom nie walczy z przegrzewaniem dopiero wtedy, gdy temperatura w środku osiągnie 30°C. On ogranicza dopływ energii słonecznej już wcześniej.

I właśnie dlatego o przesłonach warto rozmawiać zanim powstanie projekt budowlany, a nie dopiero wtedy, gdy dom stoi i trzeba znaleźć miejsce na roletę.