image 100951 25 v1
Galรฉria(7)

Vplyv g-hodnoty zasklenia na potrebu tepla pri vykurovanรญ ultranรญzkoenergetickรฝch budov

Partneri sekcie:

Ako ovplyvลˆujรบ tepelnotechnickรฉ a optickรฉ vlastnosti okien s izolaฤnรฝm trojsklom potrebu tepla na vykurovanie priestoru budovy?

03Chmurny
tab1
tab2
tab3
01Chmurny
02Chmurny

Na oknรก sa od roku 2016 pri ultranรญzkoenergetickรฝch budovรกch uplatลˆuje poลพiadavka podฤพa STN 73 0540-2: 2012 na รบrovni Uw โ‰ค 1,0 W/(m2 . K). Kvantifikรกcia len podฤพa tepelnoizolaฤnej hodnoty vyjadrenej sรบฤiniteฤพom prechodu tepla vลกak niฤ nehovorรญ oย optickรฝch aย ฤalลกรญch fyzikรกlnych vlastnostiach, ktorรฉ by malo maลฅ okno aย jeho komponenty naprรญklad pri budovรกch iba vykurovanรฝch aย budovรกch sย celoroฤne upravovanรฝm vnรบtornรฝm prostredรญm, naprรญklad sย klimatizรกciou. Popri kvantifikรกcii U-hodnoty okna vลกak treba vย tepelnรฝch bilanciรกch budov aย pri stavebno-fyzikรกlnom hodnotenรญ zohฤพadniลฅ aj svetelnรบ priepustnosลฅ zasklenia aย celkovรบ priepustnosลฅ energie slneฤnรฉho ลพiarenia, g-hodnotu (solรกrny faktor zasklenia).

Nรญzkoemisnรฉ trojsklรก

Jednotlivรฝ vรฝrobcovia oznaฤujรบ ฤรญre sklรก obchodnรฝmi nรกzvami. Saint Gobain pouลพรญva nรกzov Planilux aย AGC pouลพรญva nรกzov Planibel. Oxid ลพelezitรฝ, ktorรฝ tieto sklรก obsahujรบ, spรดsobuje zelenรฉ zafarbenie sklenej hmoty aย viac sa prejavuje pri hrubลกรญch tabuliach skla. Novลกie vรฝrobky od vรฝrobcu Saint Gobain pouลพรญvajรบ ฤรญrejลกiu sklovinu. Vรคฤลกia ฤรญrosลฅ skloviny znamenรก, ลพe sklo nemรก takรฉ intenzรญvne zelenรฉ zafarbenie (sklovina je menej zelenkavรก). Tieto sklรก oznaฤuje tento vรฝrobca nรกzvom Planiclear. Platรญ, ลพe zรกroveลˆ so zlepลกenรญm transparentnosti skloviny cena zostรกva rovnakรก. Pri pouลพitรญ vย dvoj- aย trojsklรกch sรบ dosiahnutรฉ parametre lepลกie vย porovnanรญ sย pรดvodnou sklovinou Planilux โ€“ umoลพลˆuje to dosiahnuลฅ vyลกลกรญ prestup svetla, aj vyลกลกรญ solรกrny faktor (g-hodnotu).

Obr. 1 Pรดdorys rodinnรฉho domu

Obr. 1 Pรดdorys rodinnรฉho domu

Podiel izolaฤnรฉho trojskla na stavebnom trhu vย Eurรณpe sa neustรกle zvyลกuje. Vย niektorรฝch krajinรกch dosahuje podiel aลพ 50โ€ฏ% aย viac. Vย poslednom obdobรญ sa na trhu vรฝrobkov sย izolaฤnรฝm trojsklom objavili trojsklรก, ktorรฉ kombinujรบ sklรก so zvรฝลกenou priepustnosลฅou svetla aย energie slneฤnรฉho ลพiarenia sย nรญzkoemisnรฝmi sklami tak, aby integrรกlna hodnota priepustnosti energie slneฤnรฉho ลพiarenia (g-hodnota) bola vรคฤลกia ako pri beลพnom trojskle. Zvรฝลกenรก priepustnosลฅ energie slneฤnรฉho ลพiarenia aย ฤiniteฤพa svetelnej priepustnosti vย izolaฤnom trojskle sa dosahuje pouลพitรญm buฤ:

  • extra ฤรญreho skla typu Diamant alebo Planiclear (Saint-Gobain Glass), alebo Planibel Clear (AGC);
  • spektrรกlne selektรญvneho povlaku, ktorรฝ mรก sรญce vyลกลกiu emisivitu, aย tรฝm mierne zvyลกuje U-hodnotu zasklenia, ale mรก aj vyลกลกiu g-hodnotu. To sรบ sklรก Planitherm Lux alebo Planitherm XN (Saint-Gobain Glass)

 

Obr. 2 Rez rodinnรฉho domu

Obr. 2 Rez rodinnรฉho domu

Predmet prรญpadovej ลกtรบdie

Predmetom tejto prรญpadovej ลกtรบdie je analรฝza potreby tepla na vykurovanie vย rodinnom dome pri alternatรญvnej voฤพbe zasklenia. Ako porovnรกvacia vzorka slรบลพi zasklenie na dnes beลพne pouลพรญvanรฉ Planiterm Ultra N vย porovnanรญ sย nรญzkoemisnรฝm selektรญvnym povlakom Planiterm Lux. Vรฝpoฤtom sa analyzuje potreba tepla na vykurovanie pre rodinnรฝ dom zasklenรฝ izolaฤnรฝm trojsklom:

  • Climatop Ultra N,
  • Climatop LUX.

Planiterm Lux je novรฝ nรญzkoemisnรฝ povlak, ktorรฝ bรฝva aplikovanรฝ na ฤรญre sklo Planilux. Mรก zvรฝลกenรบ priepustnosลฅ energie slneฤnรฉho ลพiarenia aย zvรฝลกenรบ priepustnosลฅ dennรฉho svetla. Cieฤพom ลกtรบdie je vyลกpecifikovaลฅ rozdiely vย tepelnej bilancii budov na bรฝvanie, pri zasklenรญ sย trojsklami sย rozliฤnรฝmi optickรฝmi vlastnosลฅami. Tepelnotechnickรฉ aย optickรฉ vlastnosti izolaฤnรฝch trojskiel sรบ vย tabuฤพke 1. Trojsklo Climatop Lux mรก sรญce vyลกลกiu hodnotu Ug, ale pritom mรก zvรฝลกenรบ priepustnosลฅ energie slneฤnรฉho ลพiarenia podฤพa tabuฤพky 1.

Zjednoduลกene by sme mohli postaviลฅ otรกzku pri analyzovanรญ vplyvu tรฝchto dvoch zasklenรญ do budov na bรฝvanie takto: โ€žKtorรฉ zasklenie je vo vykurovanej budove vรฝhodnejลกie, sย Ug = 0,6 W/(m2 .โ€ฏK) sย g = 0,50 alebo sย Ug = 0,7 W/(m2 . K) sย gโ€ฏ=โ€ฏ0,62?โ€œ Pritom ide oย porovnรกvanie dvoch identickรฝch trojskiel vย rovnakej rozmerovej vzorke, teda 4-14-4-14-4 mm. Trojsklo Climatop Lux je drahลกie oย pribliลพne 2 โ‚ฌ/m2.

Budova rodinnรฉho domu je uvaลพovanรก vย priestorovรฝch parametroch ako dvojpodlaลพnรฝ nepodpivniฤenรฝ dom sย plochou strechou. Tepelnotechnickรฉ vlastnosti nepriesvitnรฝch konลกtrukciรญ stien, striech aย podlรกh sรบ navrhnutรฉ tak, aby spฤบลˆali poลพiadavky na tepelnoizolaฤnรฉ vlastnosti vย STN 73 0540-2 na ultranรญzkoenergetickej รบrovni vรฝstavby (tabuฤพka 2). Priestorovรฉ aย ploลกnรฉ parametre sa uvaลพujรบ podฤพa obr. 1 aย 2.

Transparentnรฉ konลกtrukcie otvorovรฝch vรฝplnรญ sa uvaลพovali sย tรฝmito tepelnotechnickรฝmi aย optickรฝmi vlastnosลฅami:

  • rรกmovรก konลกtrukcia okien
  • Uf = 1,0 W/(m2 . K),
  • pohฤพadovรก vรฝลกka aย ลกรญrka profilu โ€“ 119โ€ฏmm.

Diลกtanฤnรฝ profil izolaฤnรฉho trojskla swisspacer Vย sย hodnotou ฯˆg = 0,32 W/(mโ€ฏ. K). U-hodnota okna sa urฤila pre kaลพdรฝ rozmer okna podฤพa STN EN ISO 10077-1. Tie sรบ uvedenรฉ vย tabuฤพke 3.

Potreba tepla na vykurovanie

Vรฝpoฤet potreby tepla na vykurovanie podฤพa STN 73 0540: 2002 uvaลพoval tieto ploลกnรฉ aย priestorovรฉ parametre rodinnรฉho domu:

  • podlahovรก plocha Ab = 260,8 m2, obstavanรฝ objem budovy Vb = 821 m3;
  • faktor tvaru budovy = 0,684 m2/m3;
  • plocha teplovรฝmennรฉho obalu budovy โˆ‘Ai = 561,26 m2.

Vรฝpoฤtom urฤenรก mernรก potreba tepla na vykurovanie podฤพa STN EN ISO 13โ€ฏ790 rodinnรฉho domu zasklenรฉho trojsklom pri normalizovanรฝch podmienkach hodnotenia uvaลพovala:

  • poฤet dennostupลˆov D = 3422 K deลˆ,
  • dostupnรบ energiu slneฤnรฉho ลพiarenia uvaลพovanรบ podฤพa STN 73 0540-3 [2] sย poยญmerยญne konzervatรญvnymi hodnotami (naprรญklad juลพnรก orientรกcia 320 kWh/(m2โ€ฏaย VS), vรฝchodnรก aย zรกpadnรก orientรกcia 200โ€ฏkWh/(m2 aย VS), severnรก orientรกcia 100 kWh/(m2 aย VS)).

Obr. 3 Mernรก potreba tepla na vykurovanie RD sย trojsklom Climatop Ultra N aย Climatop Lux

Obr. 3 Mernรก potreba tepla na vykurovanie RD s trojsklom Climatop Ultra N a Climatop Lux

Mernรก potreba tepla na vykurovanie pri normalizovanรฝch podmienkach hodnotenia je (obr. 3):

  • pri trojskle Climatop Ultra N je QH,nd2โ€ฏ=โ€ฏ59,5 kWh/(m2.rok),
  • pri trojskle Climatop Lux je QH,nd2โ€ฏ=โ€ฏ58,1 kWh/(m2.rok),
  • รบspora je 1,4 kWh/(m2.rok).

Vรฝpoฤtom urฤenรก potreba tepla na vykurovanie rodinnรฉho domu zasklenรฉho trojsklom:

  • Climatop Ultra N je QH,nd = 15 518,0 kWh/rok,
  • Climatop Lux je QH,nh = 15 156,3 kWh/rok,
  • รบspora je 361,7 kWh/rok.

Ktorรฉ izolaฤnรฉ trojsklo vybraลฅ?

Zย hฤพadiska potreby tepla na vykurovanie sa potvrdil pozitรญvny vplyv izolaฤnรฉho trojskla so zvรฝลกenou priepustnosลฅou slneฤnรฉho ลพiarenia na znรญลพenie potreby tepla na vykurovanie. Prรญpadovรก ลกtรบdia uvaลพovala rodinnรฝ dom sย oknami viac-menej rovnomerne rozloลพenรฝmi na vลกetky svetovรฉ strany. Teda pri znรญลพenรฝch tepelnรฝch stratรกch ultranรญzkoenergetickรฝch budov sรบ vรฝhodnejลกie izolaฤnรฉ trojsklรก so zvรฝลกenรฝm solรกrnym faktorom, ktorรฝ umoลพลˆuje vyลกลกie uplatnenie pasรญvnych solรกrnych ziskov.

Pouลพitie trojskiel so zvรฝลกenou g-hodnotou vย budovรกch na bรฝvanie je zaloลพenรฉ na predpoklade, ลพe by mali byลฅ navrhnutรฉ tak, aby nebolo treba zabezpeฤovaลฅ ich tepelnรบ pohodu vย letnom obdobรญ klimatizรกciou. Teda sa predpokladรก vyuลพitie prostriedkov slneฤnej ochrany okna, tepelnej zotrvaฤnosti vnรบtornรฝch konลกtrukciรญ aย รบฤinnรฉ vonkajลกie tienenie zasklenรฝch plรดch. Tรกto poลพiadavka sa uplatลˆuje vลกeobecne.

Teda nepredpokladรก sa vyrieลกenie prehrievania budov vย letnom obdobรญ tak, ลพe znรญลพime g-hodnotu zasklenia celoroฤne aย zabezpeฤรญme โ€žtienenie sklomโ€œ, ale predpokladรก sa sezรณnne tienenie prostriedkami slneฤnej ochrany okna, tak aby sa zabezpeฤili poลพiadavky na tepelnรบ stabilitu miestnostรญ vย letnom obdobรญ.

 

TEXT + OBRรZKY: prof. Ing. Ivan Chmรบrny, PhD., Stavebnรก fakulta STU Bratislava, Katedra konลกtrukciรญ pozemnรฝch stavieb

Poฤakovanie
Tรกto prรกca bola podporenรก agentรบrou VEGA Mล  SR prostrednรญctvom projektu ฤ.โ€ฏ1/0087/16 aย APVV -16-0126.

Literatรบra

  1. Chmรบrny, I.: Zasklenia so zvรฝลกenou priepustnosลฅou slneฤnej energie. OKNOviny ฤ. 1, 2014.
  2. Saint Gobain: ssg Planiterm XN, ssg Planiterm XN II.
  3. Chmรบrny, I.: Ultra thin glass membranes for advanced glazing of nZEB. Advanced Materials Research, vol. 899 (2014), p. 470 โ€“ 473.

ฤŒlรกnok bol uverejnenรฝ v ฤasopise Stavebnรฉ materiรกly 2/2018.

Najฤรญtanejลกie