Τα δομικά στοιχεία ενός κτηρίου μπορεί να σκιάζονται εξωτερικά λόγω ύπαρξης εξωτερικών εμποδίων αλλά και στοιχείων του ίδιου του κτηρίου, όπως προστεγάσματα, πλευρικά στοιχεία ή ακόμη και τμήματα της κατασκευής (π.χ. εσοχές). Τα εσωτερικά σκίαστρα (κουρτίνες, περσίδες) των ανοιγμάτων και τα εξωτερικά παραθυρόφυλλα, τα οποία επίσης δεν θεωρούνται σταθερά σκίαστρα, δεν λαμβάνονται υπόψη. Η μείωση της ηλιακής ακτινοβολίας λαμβάνεται υπόψη στους υπολογισμούς, είτε πρόκειται για τη μελέτη ενεργειακής απόδοσης ενός νέου ή ριζικώς ανακαινιζόμενου κτηρίου είτε για την ενεργειακή επιθεώρηση, με τη χρήση τριών ανεξάρτητων μεταξύ του συντελεστών σκίασης.

• Πίνακας 9.1 Αδιαφανείς επιφάνειες
• Πίνακας 9.2 Διαφανείς επιφάνειες
• Πίνακας 11.3+11.4. Κεντρικές Κλιματιστικές Μονάδες (ΚΚΜ) - Συστήματα μηχανικού αερισμού / εξαερισμού
• Πίνακας 13. Συστήματα φωτισμού

4.3. ΣΥΝΤΕΛΕΣΤΈΣ ΣΚΊΑΣΗΣ:

Οι συντελεστές σκίασης, καθορίζονται ανάλογα με το είδος των σκιάστρων (οριζόντια, πλευρικά εξωτερικά εμπόδια και σκίαστρα) και την γεωμετρία τους. Επειδή ανάλογα με την εποχή οι συντελεστές σκίασης αλλάζουν, καθορίζονται για κάθε εξωτερική επιφάνεια με ορισμένο προσανατολισμό, οι αντίστοιχοι μέσοι συντελεστές σκίασης, ένας για τη χειμερινή περίοδο και ένας για τη θερινή περίοδο, ανάλογα με το είδος σκιάστρου. Στην περίπτωση ταυτόχρονης ύπαρξης προβόλου και εξωτερικού σκιάστρου η σκίαση λόγω προβόλου αγνοείται. Ο συνολικός σκιασμός δομικού στοιχείου προκύπτει ως το γινόμενο των τριών συντελεστών σκίασης: • του συντελεστή σκίασης από εμπόδιο του περιβάλλοντος χώρου (γειτνιάζοντα κτήρια κ.τ.λ.), Fhor, • του συντελεστή σκίασης από οριζόντιο πρόβολο ή εξωτερικό σκίαστρο, Fove. • του συντελεστή σκίασης από πλευρικό εμπόδιο, Ffin, . Τονίζεται ότι όλοι οι συντελεστές είναι μειωτικοί λαμβάνοντας τιμή ίση με την μονάδα όταν δεν υπάρχει καθόλου σκίαση και ίση με μηδέν για πλήρη σκίαση. Στην περίπτωση καλά θερμομονωμένων κτηρίων τα ηλιακά θερμικά κέρδη από τα κατακόρυφα δομικά στοιχεία είναι περιορισμένα. Για λόγους απλοποίησης κατά τον υπολογισμό της ενεργειακής απόδοσης κτηρίων ο συνολικός συντελεστής σκίασης Fs για τα κατακόρυφα αδιαφανή δομικά στοιχεία που έχουν συντελεστή θερμοπερατότητας μικρότερο από 0,6 [W/(m²·K)], δύναται θα θεωρηθεί ίσος με 0,9. Στην περίπτωση διαμόρφωσης φυτεμένης όψης τα ηλιακά θερμικά κέρδη από τακατακόρυφα δομικά στοιχεία είναι ακόμη περισσότερο περιορισμένα. Γι΄αυτό το λόγο ο μέσος συντελεστής σκίασης του κατακόρυφου δομικού στοιχείου που διαμορφώνεται ως φυτεμένο (με αειθαλή φυτά) θα λαμβάνεται ίσος με το μέσο συντελεστή σκίασης του ίδιου δομικού στοιχείου, εάν δεν ήταν φυτεμένο, πολλαπλασιασμένος με ένα μειωτικό συντελεστή 0,5. Ο συντελεστής σκίασης για τις οριζόντιες ή κεκλιμένες επιστεγάσεις (π.χ. δώματα ή στέγες), καθώς και τα κουφώματα οροφής (π.χ. φεγγίτες), εξαρτάται από τη μορφολογία του περιβάλλοντος χώρου (φυσικά ή τεχνητά εμπόδια) και τις εγκαταστάσεις που υπάρχουν επάνω στις επιστεγάσεις, όπως η απόληξη κλιμακοστασίου, οι ηλιακοί συλλέκτες, τα τεχνικά συστήματα κλιματισμού κ.ά. Για τις οριζόντιες επιφάνειες καθορίζεται ένας μέσος συντελεστής σκίασης. Για λόγους απλοποίησης κατά τον υπολογισμό της ενεργειακής απόδοσης κτηρίων ο μέσος συντελεστής σκίασης οριζόντιων δομικών στοιχείων λαμβάνεται ίσος με 0,9, ανεξαρτήτως του βαθμού σκίασης των οριζόντιων επιφανειών, υπό την προϋπόθεση ότι ο συντελεστής θερμοπερατότητας των δομικών στοιχείων είναι μικρότερος από 0,6 [W/(m²·K)]. Όταν ο συντελεστής θερμοπερατότητας των οριζόντιων δομικών στοιχείων είναι μεγαλύτερος από 0,6 [W/(m²K)] ο μελετητής ή επιθεωρητής θα πρέπει να εκτιμήσει το βαθμό σκίασης του οριζόντιου δομικού στοιχείου. Στην περίπτωση που το οριζόντιο δομικό στοιχείο δεν σκιάζεται από φυσικά, τεχνητά εμπόδια ή εγκαταστάσεις, ο μέσος συντελεστής σκίασης παίρνει τη μέγιστη τιμή του (1,0) τόσο για τη χειμερινή όσο και τη θερινή περίοδο. Η ελάχιστη τιμή του μέσου συντελεστή σκίασης για οριζόντια δομικά στοιχεία πλήρως σκιασμένα από την άμεση ηλιακή ακτινοβολία, είναι 0,3. Στην περίπτωση της μερικής σκίασης, π.χ. όταν περίπου η μισή επιφάνεια του οριζόντιου δομικού στοιχείου σκιάζεται λόγω εγκαταστάσεων, ο μέσος συντελεστής σκίασης του οριζόντιου δομικού στοιχείου μπορεί να ληφθεί ίσος με 0,6. Ο μέσος συντελεστής σκίασης για επιστεγάσεις που διαμορφώνονται ως φυτεμένα δώματα (οριζόντια επιφάνεια) ή φυτεμένες στέγες (κεκλιμένη επιφάνεια) θα λαμβάνεται ίσος με αυτόν ενός συμβατικού δώματος ή στέγης (δηλαδή χωρίς το φυτεμένο τμήμα) πολλαπλασιασμένος με ένα μειωτικό συντελεστή 0,5.

4.3.1. Συντελεστές σκίασης κτηρίου αναφοράς: Σύμφωνα με το άρθρο 9 του Κ.Εν.Α.Κ., τα κατακόρυφα ανοίγματα του κτηρίου αναφοράς διαθέτουν τα απαραίτητα σταθερά εξωτερικά οριζόντια ή πλευρικά σκίαστρα (προβόλους, εξωτερικές περσίδες, πέργκολες, μπαλκόνια κ.ά.), λόγω των οποίων ο μέσος συντελεστής σκίασής τους (FovexFfin) κατά τη θερινή περίοδο είναι: • 0,70 για τις νότιες όψεις και • 0,75 για τις όψεις με δυτικό και ανατολικό προσανατολισμό. Για τους ενδιάμεσους προσανατολισμούς ισχύουν οι συντελεστές: • 0,80 για βορειοανατολικό και βορειοδυτικό, • 0,73 για νοτιοανατολικό και νοτιοδυτικό, Για τη χειμερινή περίοδο ο μέσος συντελεστής σκίασης των ανοιγμάτων (FovexFfin) του κτιρίου αναφοράς λαμβάνεται ίσος με τον καθοριζόμενο στο εξεταζόμενο κτήριο και προκύπτει ανάλογα με τον τύπο σκιάστρου και όπως καθορίζεται στις ενότητες που ακολουθούν. Για ανοίγματα σε οριζόντια ή κεκλιμένη επιφάνεια (δωμάτων ή στεγών) ο μέσος συντελεστής σκίασης θα είναι 1 (χωρίς σκίαση), τόσο κατά τη θερινή, όσο και κατά τη χειμερινή περίοδο. Ο μέσος συντελεστής σκίασης (από οριζόντια ή πλευρικά σκίαστρα, FovexFfin) του κτιρίου αναφοράς των αδιαφανών κατακόρυφων επιφανειών του κτηρίου αναφοράς, τόσο κατά τη θερινή, όσο και κατά τη χειμερινή περίοδο, καθορίζεται σε 0,90, σύμφωνα με το άρθρο 9 του Κ.Εν.Α.Κ. Ο μέσος συντελεστής σκίασης των αδιαφανών οριζόντιων ή κεκλιμένων επιφανειών του κτηρίου αναφοράς (δώματα ή στέγες), τόσο κατά τη θερινή, όσο και κατά τη χειμερινή περίοδο, ορίζεται σε 1. Η σκίαση του κτηρίου αναφοράς λόγω εξωτερικών εμποδίων (κτηρίων, ανάγλυφου του εδάφους κ.ά.), δηλαδή ο συντελεστής σκίασης ορίζοντα, Fhor, τόσο κατά τη θερινή, όσο και κατά τη χειμερινή περίοδο, λαμβάνεται ίσος με τον καθοριζόμενο στο εξεταζόμενο κτήριο για όλα τα δομικά στοιχεία (οριζόντια ή κατακόρυφα, διαφανή ή αδιαφανή).

4.3.2. Συντελεστής σκίασης ορίζοντα Fhor: Αυτός ο συντελεστής προσδιορίζει τη σκίαση που προκύπτει στις επιφάνειες του κτηρίου από την ύπαρξη φυσικών εμποδίων (π.χ. λόφων) ή τεχνητών (π.χ. υψηλών κτηρίων). Όταν ο ορίζοντας είναι ελεύθερος ο συντελεστής ισούται με τη μονάδα (Fhor =1), ενώ για πλήρη σκίαση παίρνει την τιμή μηδέν (Fhor=0). Για τον προσδιορισμό του συντελεστή σκίασης ορίζοντα μιας επιφάνειας είναι απαραίτητος ο υπολογισμός της γωνίας θέασης α του εμποδίου (σχήμα 3.3.). Ο υπολογισμός γίνεται ανά προσανατολισμό και ανά δομικό στοιχείο του κτηρίου ή της εξεταζόμενης ζώνης. Κατά παραδοχή, είναι δυνατός ο υπολογισμός μιας ενιαίας τιμής για το συντελεστή σκίασης ορίζοντα για τα αδιαφανή στοιχεία του κτηρίου μιας όψης (με ίδιο προσανατολισμό). Σ' αυτήν την περίπτωση η γωνία θέασης α ορίζεται ως η γωνία που σχηματίζεται από το οριζόντιο επίπεδο που διέρχεται από το μέσο της εξεταζόμενης όψης και της ευθείας που ενώνει το μέσο της κατακόρυφης επιφάνειας με την ανώτερη παρειά του εμποδίου (σχήμα 3.3.). Αντίθετα, η τιμή της γωνίας θέασης α πρέπει να υπολογιστεί για κάθε διαφανές στοιχείο ξεχωριστά και αντιστοιχεί στη γωνία που σχηματίζεται μεταξύ του οριζόντιου επιπέδου που διέρχεται από το μέσο του ανοίγματος και της ευθείας που ενώνει το κέντρο του ανοίγματος με την άνω παρειά του εμποδίου (σχήμα 3.3.). Στην περίπτωση ύπαρξης πολλών φυσικών ή τεχνητών εμποδίων με διαφορετικό ύψος, τότε ως ανώτερη παρειά εμποδίου λαμβάνεται το μέσο ύψος όλων των εμποδίων που εκτείνονται σε μήκος όσο καταλαμβάνει η εκάστοτε όψη του κτιρίου, σταθμισμένο με το αντίστοιχο μήκος καθενός εμποδίου. Ομοίως, σε περίπτωση που τα απέναντι εμπόδια βρίσκονται σε διαφορετική απόσταση από την εξεταζόμενη όψη, τότε ο υπολογισμός της γωνίας θέασης των εμποδίων θα γίνεται με βάση τη μέση απόσταση όλων των εμποδίων που εκτείνονται σε μήκος όσο καταλαμβάνει η εξεταζόμενη όψη, σταθμισμένη με το αντίστοιχο μήκος κάθε εμποδίου. Η τιμή του συντελεστή σκίασης ορίζοντα τόσο για την περίοδο θέρμανσης, όσο και για την περίοδο ψύξης προκύπτει από τον πίνακα 3.19. ανάλογα με τη γωνία θέασης του εμποδίου α (κυμαίνεται από 10ο έως 70ο ) και τον προσανατολισμό της επιφάνειας. Τιμές για ενδιάμεσες γωνίες εμποδίου και ενδιάμεσους προσανατολισμούς θα λαμβάνονται με χρήση γραμμικής παρεμβολής.

4.3.3. Συντελεστής σκίασης από προβόλους Fov: Ο συντελεστής σκίασης οριζόντιων προστεγασμάτων (Fov) προσδιορίζει τη σκίαση των επιφανειών του κτηρίου λόγω ύπαρξης οριζόντιων προεξοχών (εξωστών, προστεγασμάτων, υπέρθυρων ανοιγμάτων). Στην περίπτωση που δεν υπάρχει οριζόντια προεξοχή ο συντελεστής ισούται με την μονάδα (Fov = 1), ενώ όταν η σκίαση είναι πλήρης ο συντελεστής γίνεται ίσος με μηδέν (Fov = 0). Για την εκτίμηση του συντελεστή σκίασης από προβόλους είναι απαραίτητος ο υπολογισμός της γωνίας β του προβόλου. Ο υπολογισμός γίνεται ανά προσανατολισμό και ανά δομικό στοιχείο του κτηρίου ή της εξεταζόμενης ζώνης. Κατά παραδοχή, είναι δυνατός ο υπολογισμός μιας ενιαίας τιμής για το συντελεστή σκίασης προβόλου για τα αδιαφανή στοιχεία του κτηρίου μιας όψης (με ίδιο προσανατολισμό). Σ' αυτήν την περίπτωση η γωνία β αντιστοιχεί στη γωνία που σχηματίζεται από το κατακόρυφο επίπεδο της εξεταζόμενης όψης και της ευθείας που ενώνει το μέσο της όψης με το πέρας του προβόλου (σχήμα 3.4.). Αντίθετα, η γωνία β πρέπει να υπολογιστεί για κάθε διαφανές στοιχείο (ανοίγματα) ξεχωριστά. Αντιστοιχεί στη γωνία που σχηματίζεται μεταξύ του κατακόρυφου επιπέδου του εξεταζόμενου ανοίγματος και της ευθείας που ενώνει το μέσο του ανοίγματος με το πέρας του προβόλου (σχήμα 3.4.). Στην περίπτωση ύπαρξης πολλών οριζόντιων εξωτερικών σκιάστρων με διαφορετικό πλάτος, ως πλάτος προβόλου λαμβάνεται το σταθμικό μέσο πλάτος όλων των προβόλων. Στην περίπτωση ύπαρξης πέργκολας θα πρέπει να ληφθεί υπόψη η σκίαση που προσφέρει κατά τη θερινή περίοδο, όπως στην περίπτωση του προβόλου. Κατά τη χειμερινή περίοδο, στην περίπτωση ύπαρξης αφαιρούμενων (π.χ αφαιρούμενο ύφασμα, φυλλοβόλα φυτά) ή κινητών στοιχείων σκίασης (π.χ τέντα, περσίδες) θεωρείται ότι δεν υπάρχει σκίαση λόγω πέργκολας εκτός από τις περιπτώσεις που τα κινούμενα στοιχεία σκίασης καταλαμβάνουν σημαντική επιφάνεια στην πέργκολα. Σε αυτή την περίπτωση, θα πρέπει να υπολογίζεται ο σκιασμός αναλογικά με την επιφάνεια που καταλαμβάνουν τα κινητά στοιχεία. Στην περίπτωση ύπαρξης διαφανούς ή ημιδιαφανούς υλικού κάλυψης της πέργκολας, θα ληφθεί υπόψη η ηλιακή ακτινοβολία που διαπερνά το διαφανές ή ημιδιαφανές υλικό της πέργκολας σύμφωνα με την ενότητα 3.2.7. O συντελεστής σκίασης της πέργκολας σε αυτή τη περίπτωση θα ληφθεί από την παρακάτω σχέση Fov = 1- (1 – ggl) x (1-Fov ini) [3.11] όπου : ggl ο συντελεστής ηλιακού θερμικού κέρδους του διαφανούς ή ημιδιαφανούς υλικού κάλυψης της πέργκολας. Fovini συντελεστής σκίασης οριζόντιων προστεγασμάτων για g = 0 Όταν η τιμή ggl δεν πιστοποιείται από τον κατασκευαστή του υαλοπίνακα μπορεί να ληφθεί από τον πίνακα 3.17. Η τιμή του συντελεστή σκίασης από προβόλους τόσο για την περίοδο θέρμανσης, όσο και για την περίοδο ψύξης προκύπτει από τον πίνακα 3.20. ανάλογα με τη γωνία β του προβόλου (κυμαίνεται από 10ο έως 90ο ) και τον προσανατολισμό της επιφάνειας.

4.3.4. Συντελεστής σκίασης από πλευρικές προεξοχές Ffin: Ο συντελεστής σκίασης από πλευρικές προεξοχές (Ffin) προσδιορίζει τη σκίαση των επιφανειών του κτηρίου λόγω ύπαρξης κατακόρυφων προεξοχών (πλευρικών προεξοχών, τμημάτων του ιδίου του κτηρίου, διπλανών κτηρίων). Στην περίπτωση που δεν υπάρχει πλευρική προεξοχή (γ = 0°) ο συντελεστής ισούται με μονάδα (Ffin = 1), ενώ όταν η σκίαση είναι πλήρης (γ = 90°) ο συντελεστής γίνεται ίσος με μηδέν (Ffin = 0). Για την εκτίμηση του συντελεστή σκίασης από πλευρικές προεξοχές είναι απαραίτητος ο υπολογισμός της γωνίας γ της πλευρικής προεξοχής. Ο υπολογισμός γίνεται ανά προσανατολισμό και ανά δομικό στοιχείο του κτηρίου ή της εξεταζόμενης ζώνης. Κατά παραδοχή, είναι δυνατός ο υπολογισμός μιας ενιαίας τιμής για το συντελεστή σκίασης πλευρικής προεξοχής για τα αδιαφανή στοιχεία του κτηρίου μιας όψης (με ίδιο προσανατολισμό). Σ' αυτήν την περίπτωση η γωνία γ αντιστοιχεί στη γωνία που σχηματίζεται από το κατακόρυφο επίπεδο της εξεταζόμενης όψης και της ευθείας που ενώνει το μέσο της όψης με το πέρας της πλευρικής προεξοχής (σχήμα 3.5.). Αντίθετα, η γωνία γ πρέπει να υπολογιστεί για κάθε διαφανές στοιχείο (άνοιγμα) ξεχωριστά. Αντιστοιχεί στη γωνία που σχηματίζεται μεταξύ του κατακόρυφου επιπέδου του εξεταζόμενου ανοίγματος και της ευθείας που ενώνει το μέσο του ανοίγματος με το πέρας της πλευρικής προεξοχής (σχήμα 3.5.). Η τιμή του συντελεστή σκίασης από πλευρικές προεξοχές τόσο για την περίοδο θέρμανσης, όσο και για την περίοδο ψύξης προκύπτει από τον πίνακα 3.21.α για πλευρική προεξοχή στη αριστερή μεριά της επιφάνειας όπως φαίνεται από έξω και από τον πίνακα 3.21.β για πλευρική προεξοχή στην δεξιά μεριά της επιφάνειας, ανάλογα με τη γωνία γ της πλευρικής προεξοχής (κυμαίνεται από 10ο έως 70ο ) και τον προσανατολισμό της επιφάνειας. Στην περίπτωση που η επιφάνεια σκιάζεται και από τις δύο μεριές, λαμβάνονται και οι δύο συντελεστές ανεξάρτητα και γίνεται χρήση του συνολικού συντελεστής σκίασης από πλευρικές προεξοχές, ο οποίος ισούται με το γινόμενο των δύο.

4.3.5. Συντελεστής σκίασης λόγω τέντας: Στην περίπτωση ύπαρξης τέντας, θα πρέπει να ληφθεί υπόψη η προστασία που προσφέρει κατά τη θερινή περίοδο. Αντίθετα, κατά τη διάρκεια της χειμερινής περιόδου θεωρείται ότι δεν υπάρχει σκίαση λόγω τέντας. Κατά τη διάρκεια της θερινής περιόδου, όταν υπάρχει παράλληλη σκίαση λόγω τέντας και λόγω προβόλου, η σκίαση λόγω προβόλου αγνοείται. Για την εκτίμηση του συντελεστή σκίασης από τέντες είναι απαραίτητος ο υπολογισμός της γωνίας β της τέντας. Ο υπολογισμός γίνεται ανά προσανατολισμό και ανά δομικό στοιχείο του κτηρίου ή της εξεταζόμενης ζώνης. Αντιστοιχεί στη γωνία που σχηματίζεται μεταξύ του κατακόρυφου επιπέδου του ανοίγματος και της ευθείας που ενώνει το κέντρο του ανοίγματος με το πέρας της τέντας σε πλήρη έκταση (σχήμα 3.6.). Η τιμή του συντελεστή σκίασης από τέντα για την περίοδο ψύξης προκύπτει από τον πίνακα 3.20. (πίνακας συντελεστών σκίασης λόγω προβόλου) ανάλογα με τη γωνία β της τέντας και τον προσανατολισμό της επιφάνειας. Για την περίοδο θέρμανσης ο συντελεστής σκίασης λόγω τέντας λαμβάνεται ίσος με την μονάδα.

4.3.6. Συντελεστής σκίασης λόγω εξωτερικών περσίδων: Στην περίπτωση ύπαρξης μόνιμων ή κινητών εξωτερικών περσίδων θα πρέπει να ληφθεί υπόψη η προστασία που προσφέρουν κατά τη θερινή περίοδο αλλά και κατά τη χειμερινή περίοδο με χρήση του συντελεστή σκίασης Fbl. Για την εκτίμηση του συντελεστή γωνίας δ (σχήμα 3.7.) που σχηματίζουν οι περσίδες, ο υπολογισμός γίνεται ανά προσανατολισμό και ανά δομικό στοιχείο του κτηρίου ή της εξεταζόμενης ζώνης. Η τιμή του συντελεστή σκίασης από οριζόντιες περσίδες τόσο για την περίοδο θέρμανσης, όσο και για την περίοδο ψύξης προκύπτει από τον πίνακα 3.22. ανάλογα με τη γωνία δ, τον τύπο των περσίδων και τον προσανατολισμό της επιφάνειας. Για άλλους εξειδικευμένους τύπους σκίασης, ο μελετητής θα πρέπει να εφαρμόζει αναλυτικό υπολογισμό του συντελεστή σκίασης, σύμφωνα με το πρότυπο ΕΛΟΤ ΕΝ ISO 13790. Ο επιθεωρητής για τους υπολογισμούς λαμβάνει υπόψη το συντελεστή σκίασης που παρατίθεται στη μελέτη. 

.

Διάβασε επίσης: