Przeszklona ściana może dobrze doświetlić salon i otworzyć wnętrze na ogród, ale latem staje się również drogą, którą do domu dociera znaczna ilość energii słonecznej. O temperaturze w pomieszczeniach nie decyduje jednak sam rozmiar okien. Liczą się ich orientacja, parametry pakietu szybowego, sposób zacienienia oraz możliwość usuwania ciepła wtedy, gdy warunki na zewnątrz są korzystne.
Projekt trzeba zacząć od analizy nasłonecznienia
Ryzyko przegrzewania zależy od kierunku świata, otoczenia budynku, głębokości okapu i pory dnia, w której dane pomieszczenie jest najczęściej używane. Dwa salony z taką samą powierzchnią szkła mogą zachowywać się zupełnie inaczej, jeśli jeden jest skierowany na południe, a drugi na zachód.
Na elewacji południowej promienie słoneczne padają latem z większej wysokości. Odpowiednio zaprojektowany okap, balkon lub daszek może wtedy ograniczyć ich bezpośredni dostęp do szyby, a zimą nadal pozwalać na częściowe wykorzystanie niżej położonego słońca. Trudniejsza jest strona zachodnia, na którą promieniowanie dociera późnym popołudniem pod niewielkim kątem. Poziome zadaszenie może być w takim miejscu niewystarczające. Podobna sytuacja występuje rano po stronie wschodniej.
Przed wyborem stolarki trzeba uwzględnić drzewa, sąsiednie budynki, pergole i inne elementy rzucające cień. Znaczenie ma też funkcja wnętrza. Sypialnia z dużym przeszkleniem wymaga innej ochrony niż salon używany głównie wieczorem. Więcej zależności dotyczących orientacji, wielkości okien i sposobu ich wkomponowania w bryłę opisuje poradnik o projektowaniu dużych przeszkleń.
Parametry szyby muszą odpowiadać konkretnej elewacji
Przy wyborze okien często największą uwagę zwraca się na współczynnik Uw. Opisuje on przenikanie ciepła przez całe okno, uwzględniając pakiet szybowy, ramę i wpływ krawędzi szyby. Nie określa natomiast jakości połączenia stolarki ze ścianą. Niska wartość Uw pomaga ograniczać straty ciepła zimą, ale nie pokazuje, ile energii słonecznej przedostanie się do pomieszczenia latem.
Za ten element bilansu odpowiada współczynnik g, czyli całkowita przepuszczalność energii słonecznej. Im jest niższy, tym mniej energii trafia przez szybę do wnętrza. Może to ograniczyć nagrzewanie w czasie upałów, lecz jednocześnie zmniejsza zyski słoneczne w chłodnych miesiącach. Z tego powodu jedna konfiguracja pakietu szybowego nie zawsze będzie najlepsza dla wszystkich stron budynku.
Znaczenie ma również przepuszczalność światła widzialnego. Szkło mocno ograniczające dopływ energii może przyciemniać wnętrze albo wpływać na wygląd elewacji. Powłoki selektywne pozwalają zmniejszyć część zysków cieplnych przy zachowaniu dobrej przejrzystości, ale ich rzeczywiste działanie trzeba oceniać na podstawie parametrów kompletnego pakietu, a nie samej nazwy zastosowanej powłoki.
Na mocno nasłonecznionej elewacji zachodniej może być potrzebne inne szkło niż od północy. Dobór powinien uwzględniać powierzchnię przeszklenia, orientację, zacienienie oraz sposób użytkowania pomieszczenia. Nie ma jednej wartości współczynnika g, którą można bez obliczeń zastosować w każdym domu.
Cień najlepiej zatrzymuje ciepło przed szybą
Najskuteczniejsza ochrona przed słońcem działa po zewnętrznej stronie przeszklenia. Promieniowanie zostaje wtedy zatrzymane, zanim ogrzeje szybę, podłogę i wyposażenie. Zasłony oraz rolety wewnętrzne mogą zmniejszyć olśnienie i poprawić prywatność, lecz część energii zdążyła już przeniknąć do pomieszczenia.
Do wyboru są rolety zewnętrzne, żaluzje fasadowe, screeny, markizy, ruchome panele oraz stałe elementy architektury. Roleta pozwala mocno ograniczyć światło, dlatego dobrze sprawdza się w sypialni. Żaluzje fasadowe umożliwiają zmianę kąta ustawienia lameli, a screeny ograniczają bezpośrednie promieniowanie, zachowując zwykle częściowy widok na zewnątrz.
Przy dużych drzwiach tarasowych trzeba uwzględnić miejsce na kasetę i prowadnice, odporność osłony na wiatr oraz możliwość swobodnego przejścia. Porównanie rolet zewnętrznych i screenów pomaga ocenić, które rozwiązanie lepiej pasuje do funkcji pomieszczenia i charakteru elewacji.
Osłony mogą współpracować z automatyką. Czujniki nasłonecznienia pozwalają opuścić je przed nagrzaniem wnętrza. W systemach wyposażonych w odpowiednie zabezpieczenia automatyka może również podnosić żaluzje fasadowe lub screeny po przekroczeniu dopuszczalnej prędkości wiatru. Sposób działania powinien być zgodny z instrukcją konkretnego produktu.
Wietrzenie pomaga tylko wtedy, gdy na zewnątrz jest chłodniej
Szerokie otwarcie okien nie zawsze obniża temperaturę. Jeżeli na zewnątrz jest cieplej niż w domu, intensywne wietrzenie może przyspieszyć nagrzewanie. W takich warunkach korzystniej jest ograniczyć długotrwałe otwieranie okien, nie zakłócając przy tym wymaganej wentylacji pomieszczeń. Wymianę powietrza można zwiększyć wieczorem, nocą lub nad ranem, gdy temperatura na zewnątrz spadnie poniżej tej panującej wewnątrz.
Przewietrzanie poprzeczne, prowadzone między otworami po różnych stronach budynku, może wyraźnie zwiększyć wymianę powietrza, jeżeli sprzyjają temu temperatura i warunki wiatrowe. Gdy powietrze na zewnątrz jest chłodniejsze, a otwory znajdują się na różnych wysokościach, naturalne unoszenie się ciepłego powietrza może wspomagać jego usuwanie przez wyżej położone okno lub świetlik.
Wentylacja mechaniczna z odzyskiem ciepła zapewnia kontrolowaną wymianę powietrza, ale nie zastępuje klimatyzacji. Letni bypass omija wymiennik, dzięki czemu chłodniejszy nawiew nocny nie jest ogrzewany przez powietrze usuwane z budynku. Strumień typowej instalacji może jednak okazać się zbyt mały, by szybko odprowadzić duże ilości ciepła zgromadzonego w przegrodach i wyposażeniu.
Zasady chłodzenia pasywnego domu opierają się na właściwej kolejności działań. Najpierw ogranicza się dopływ energii przez szkło, potem wykorzystuje cień i chłodniejsze powietrze nocne, a dopiero na końcu ocenia zapotrzebowanie na aktywne chłodzenie.
Osłony i wentylację trzeba przewidzieć przed budową
Kasety rolet, prowadnice screenów, mocowania żaluzji i zasilanie napędów wpływają na konstrukcję nadproży oraz wygląd elewacji. Podobnie jest z oknami przeznaczonymi do nocnego przewietrzania. Ich położenia, wymiarów i sposobu otwierania nie powinno się ustalać dopiero po wykonaniu stanu surowego.
Przy dużej powierzchni szkła przydatna jest analiza godzinowa uwzględniająca orientację, współczynnik g, zacienienie, wentylację oraz masę cieplną budynku. Pozwala porównać warianty przed zamówieniem stolarki. Dzięki temu klimatyzacja, jeżeli okaże się potrzebna, uzupełnia dobrze zaprojektowany dom, zamiast kompensować brak osłon i niewłaściwy dobór szyb.