ΣΥΓΧΡΟΝΑ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΑ ΚΟΥΦΩΜΑΤΑ

Transcript

1 ΣΥΓΧΡΟΝΑ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΑ ΚΟΥΦΩΜΑΤΑ Παρουσίαση: ΦΩΤΕΙΝΗ Γ. ΠΡΕΦΤΙΤΣΗ, δρ. πολιτικός μηχ. Η σωστή επιλογή των κουφωμάτων συμβάλλει σημαντικά στο βέλτιστο ενεργειακό ισοζύγιο του κτιρίου. Η ανάπτυξη νέων συστημάτων τόσο ως προς τα πλαίσια, όσο και ως προς τους υαλοπίνακες, καθώς και η χρήση νέων υλικών ωθούνπρος αυτή την κατεύθυνση. Η βελτίωση της ενεργειακής απόδοσης των κτιρίων, που αποτελούν μία σημαντική αιτία κατανάλωσης ενέργειας, αποδεικνύεται ολοένα και περισσότερο σημαντική σήμερα, καθώς το ζητούμενο της έλλειψης συμβατικών ενεργειακών πόρων εντείνεται και αποδεικνύεται το βασικό πρόβλημα του σύγχρονου ανθρώπου. Αυτό το γεγονός αποτυπώνεται τόσο σε θεσμικό επίπεδο με την υιοθέτηση κανονισμών, όπως του Κ.Εν.Α.Κ., όσο και σε επιχειρηματικό επίπεδο, όπου ολοένα και πιο σύγχρονα προϊόντα υψηλής τεχνολογίας αναπτύσσονται, προκειμένου να ανταποκριθούν στις ανάγκες της σύγχρονης κοινωνίας και στις απαιτήσεις των κανονισμών. Σημαντικά συμβάλλει στο βέλτιστο ενεργειακό ισοζύγιο του κτιρίου ο σχεδιασμός και τα υλικά του κελύφους του και πολύ αποφασιστικά τα κουφώ- ματα που επιλέγονται. Επιπροσθέτως, καθώς το ενδιαφέρον του τεχνικού κόσμου αυξάνεται για κτίρια σχεδόν μηδενικής κατανάλωσης ενέργειας (zero energy), δηλαδή για κτίρια τα οποία δεν καταναλώνουν ενέργεια από συμβατικές πηγές, γίνεται πιο σημαντική η θωράκιση των κτιρίων έναντι διαφυγών θερμότητας από τα ανοίγματα, τα οποία αποτελούν το αδύναμο σημείο κάθε κατασκευής. Ακόμη και τα πιο σύγχρονα συστήματα κουφωμάτων (θερμομονωτικά πλαίσια με υαλοπίνακες χαμηλής εκπεμπτικότητας), παρ όλο που βελτίωσαν σημαντικά την ενεργειακή κατανάλωση, δείχνουν ότι δεν μπορούν να ανταποκριθούν εύκολα με επιτυχία σ αυτή την καινούρια πρόκληση. Έτσι, αναπτύσσονται νέα συστήματα, τόσο ως προς τα πλαίσια, 77

2 1 Σημαντικό στοιχείο για την ενεργειακή απόδοση των κουφωμάτων αποτελεί και ο συντελεστής ηλιακού θερμικού κέρδους, που ορίζει τη θερμότητα της άμεσης ηλιακής ακτινοβολίας, που εισέρχεται στους εσωτερικούς χώρους. Κατοικία στη Ρόδο. Αρχιτεκτονική μελέτη: Χριστίνα Λουκοπούλου, Ηρώ Μπερτάκη, Κωστής Πανηγύρης. 2 Διάφοροι τύποι ενεργειακών κουφωμάτων με χρωματική απεικόνιση των θερμοκρασιακών τους μεταβολών. α. Ξύλινο πλαίσιο με εξωτερική διατομή αλουμινίου. U f =0,65 W/(m 2 K). β. Ξύλινο πλαίσιο με εξωτερική διατομή αλουμινίου και πλήρωση με πολυουρεθάνη. U f =0,68 W/(m 2 K). γ. Συνθετικό πλαίσιο. U f =0,71 W/(m 2 K). δ. Συνθετικό πλαίσιο με εξωτερικό προφίλ αλουμινίου και πλήρωση με πολυουρεθάνη. U f =0,82 W/(m 2 K). ε. Πλαίσιο αλουμινίου και πλήρωση με πολυουρεθάνη. U f =0,71 W/(m 2 K). 1 ΑΠΑΙΤΟYΜΕΝΟΣ ΣΥΝΤΕΛΕΣΤHΣ ΘΕΡΜΟΠΕΡΑΤOΤΗΤΑΣ, προκειμένου το σύστημα να πληροί τις προϋποθέσεις του παθητικού συστήματος ( Υαλοπίνακας U g 0,80 W/(m 2 K) Σύστημα U w 0,80 W/(m 2 K) Πλαίσιο U f έτσι ώστε U w 0,80 W/(m 2 K) ΣΥΝΤΕΛΕΣΤHΣ ΘΕΡΜΟΠΕΡΑΤOΤΗΤΑΣ ΓΙΑ ΔΙAΦΟΡΟΥΣ ΤYΠΟΥΣ ΥΑΛΟΠΙΝAΚΩΝ [W/(m 2 K)] Διαμόρφωση υαλοπίνακα (mm) ανάλογα με το υλικό πλήρωσης του διακένου Αέρας Αργό Κρυπτό Χωρίς 4 5,8 επίστρωση χαμηλής ,9 2,7 2,6 εκπομπής ,0 1,9 1,7 Με 4-12-Ε4 1,6 1,3 1,1 επίστρωση χαμηλής Ε4 1,3 1,0 0,8 εκπομπής 4Ε Ε4 1,0 0,7 0,5 όσο και ως προς τους υαλοπίνακες, με τη χρήση νέων υλικών και προτείνονται νέες μέθοδοι τοποθέτησης, ενώ προσδιορίζονται και νέoι κανόνες για τη σωστή επιλογή του συστήματος των κουφωμάτων, ανάλογα με τα κλιματικά χαρακτηριστικά της περιοχής. Δηλαδή υιοθετείται ένας νέος τύπος κουφώματος με δυναμικά χαρακτηριστικά. Ενεργειακά χαρακτηριστικά σύγχρονων κουφωμάτων Σήμερα τα βασικά χαρακτηριστικά, που λαμβάνονται υπόψη για την επιλογή ενός νέου κουφώματος, είναι ο συντελεστής θερμοπερατότητας του πλαισίου και του υαλοπίνακα και οι διαστάσεις του κουφώματος. Ο Κ.Εν.Α.Κ. ορίζει ανάλογα με την κλιματική ζώνη 78 ΤΕΥΧΟΣ 09/2012 της περιοχής, το μέγιστο συντελεστή θερμοπερατότητας των ανοιγμάτων να κυμαίνεται αναλόγως της κλιματικής ζώνης μεταξύ 2,6-3,2 W/(m 2 K), με εξαίρεση αυτά που αποτελούν παθητικά ηλιακά συστήματα. Οι απαιτήσεις για τα κτίρια σχεδόν μηδενικής κατανάλωσης ενέργειας επιβάλλουν τη χρήση κουφωμάτων με συντελεστή θερμοπερατότητας μικρότερο του 1 W/(m 2 K). Σημαντικό στοιχείο για την ενεργειακή απόδοση των κουφωμάτων αποτελεί και ο συντελεστής ηλιακού (Σ.Η.Θ.Α.), που ορίζει τη θερμότητα της άμεσης ηλιακής ακτινοβολίας, που εισέρχεται στους εσωτερικούς χώρους. Καθορίζεται κυρίως από το είδος του υαλοπίνακα και πρέπει να λαμβάνεται υπόψη στην επιλογή ενός κουφώματος. Νέες τεχνολογίες κουφωμάτων Μείωση του συντελεστή θερμοπερατότητας Κουφώματα με κενό αέρος. Αυτή η τεχνολογία βασίζεται στην αρχή λειτουργίας των θερμός, τα οποία διατηρούν σχετικά σταθερή τη θερμοκρασία του υγρού στο εσωτερικό τους για μεγάλο χρονικό διάστημα. Το σύστημα αποτελείται από δύο υαλοπίνακες, που σταθεροποιούνται σε απόσταση πολύ μικρή μεταξύ τους (περίπου 250 μm, δηλαδή ένα τέταρτο του χιλιοστού του μέτρου) μέσω μικρών στηριγμάτων. Το διάκενο των υαλοπινάκων είναι ένας χώρος σε κενό αέρος, ενώ οι αποστάτες κατασκευάζονται από υλικά χαμηλής θερμικής

3 2 α. β. δ. ε. αγωγιμότητας. Συχνά ο ένας υαλοπίνακας μπορεί να είναι χαμηλής εκπεμπτικότητας με μία έως και τρεις επιστρώσεις (low-e3) Ερευνώνται επίσης προϊόντα με τρεις υαλοπίνακες και πλήρωση με ευγενές αέριο (κρυπτό) και διάφορες επιστρώσεις low-e. Σημαντικής σημασίας για την αποτελεσματικότητα αυτών των υαλοπινάκων είναι η εξασφάλιση των συνθηκών κενού και γι αυτό το λόγο, για τη σφράγιση του διακένου χρησιμοποιείται μη οργανικό, πολυστρωματικό υλικό, χωρίς μόλυβδο και όχι κάποιου είδους δομική συγκολλητική ουσία. Μειονέκτημα αυτών των υαλοπινάκων είναι ότι τα στηρίγματα, που διατηρούν σε απόσταση τους υαλοπίνακες επηρεάζουν σε κάποιο βαθμό τις οπτικές ιδιότητες του υαλοπίνακα, καθώς υπό κάποια γωνία σε κοντινή απόσταση αυτά τα στηρίγματα είναι ορατά από μερικούς ανθρώπους (περίπου στο 50%). Έτσι η χρήση τους μπορεί να περιοριστεί σε υαλοπίνακες, που τοποθετούνται σε αίθρια ή σε φεγγίτες και όχι σε υαλοπίνακες στο ύψος του ανθρώπου. Επίσης για να διατηρηθούν οι συνθήκες κενού, χρειάζεται ειδική συντήρηση και να τηρηθούν αυστηρές προϋποθέσεις κατά τη μεταφορά και τοποθέτησή τους. Υαλοπίνακες με αεροπήκτωμα. Σ αυτούς τους υαλοπίνακες, το διάκενο μεταξύ των υαλοπινάκων συμπληρώνεται με αεροπήκτωμα (aerogel), το οποίο είναι ένα πυριτούχο υλικό σε αφρώδη μορφή, που συντίθεται κατά 4% από πυρίτιο και 96% από αέρα. Οι μικροσκοπικές κυψελίδες αέρα συμβάλλουν στην αύξηση της θερμομονωτικής ικανότητας του τελικού προϊόντος, ενώ επιτρέπουν να περάσει το φως. Η διαπερατότητά του στην ορατή ηλιακή ακτινοβολία φτάνει το 88%, οπότε έχει ικανοποιητική οπτική απόδοση. Επιτρέπει την εύκολη κατεργασία και τη διαμόρφωση οπών, ενώ είναι άκαυστο και δεν περιέχει τοξικές ουσίες. Ως προϊόν είναι πιο εύθραυστο από το συνηθισμένο γυαλί, όμως διαρκείς έρευνες βελτιώνουν αυτή τη συμπεριφορά του, καθιστώντας το κατάλληλο και για συνήθεις δομικές εφαρμογές. Πλαίσια κουφωμάτων από ίνες γυαλιού. Αυτά τα κουφώματα έχουν μικρό συντελεστή θερμικής αγωγιμότητας, ενώ η προσθήκη θερμομονωτικού υλικού στα διάκενα των διατομών τους αυξάνει περισσότερο τη θερμομονωτική τους ικανότητα. Η αντοχή τους συγκρίνεται με αυτή των κουφωμάτων αλουμινίου. Παρουσιάζουν μεγάλη ανθεκτικότητα στις ατμοσφαιρικές συνθήκες, χωρίς να εμφανίζουν προβλήματα στο χρώμα ή στην αντοχή τους λόγω της τελικής επίστρωσης που φέρουν ήδη κατά την παραγωγική τους διαδικασία και η οποία είναι πολύ σταθερή. Επειδή οι συστολοδιαστολικές παραμορφώσεις, που αναπτύσσουν είναι πολύ μικρές, η σφράγιση, που παρέχουν περιμετρικά διατηρείται άριστη για μεγάλο χρονικό διάστημα, ελαχιστοποιώντας τα προβλήματα διαφυγών αέρα, νερού ή θερμότητας από τους αρμούς. Διατίθενται σε διάφορα χρώματα και αποχρώσεις ή α- κόμη και σε βαφές σε απομίμηση ξύλου. Για την παραγωγή τους χρειάζονται μικρά ποσά ενέργειας, ενώ η δυνατότητα ανακύκλωσης που προσφέρουν και η υψηλή ενεργειακή τους απόδοση για μεγάλο χρονικό διάστημα τα καθιστά προϊόντα με ελάχιστη περιβαλλοντική επιβάρυνση. Πλαίσια κουφωμάτων από σύνθετες διατομές. Τα συνήθη κουφώματα δεν παρέχουν συντελεστή θερμοπερατότητας μικρότερο του 1,0 W/(m 2 K). O συντελεστής θερμοπερατότητας κυμαίνεται για τα ξύλινα πλαίσια από 1,5 έως 1,7 W/(m 2 K) ανάλογα με το πάχος τους, για τα πλαστικά από 1,6 έως 2,8 W/(m 2 K), ανάλογα με την πολυθαλαμικότητά τους και εξαρτάται από το αν συμπληρώνεται με θερμομονωτικό υλικό και για διατομές αλουμινίου (με θερμοδιακοπή γ. πολυαμιδίου) ο συντελεστής θερμοπερατότητας κυμαίνεται από 1,4 έως 2,8 W/(m 2 K). Τα σύνθετα πλαίσια κουφωμάτων συνδυάζουν τα πλεονεκτήματα των υλικών, από τα οποία συντίθεται, προσφέροντας μεγάλη δυνατότητα αισθητικών επιλογών. Τα κουφώματα με δυναμικά χαρακτηριστικά αποτελούν την ιδανική επιλογή σε κλίματα, στα οποία το κόστος θέρμανσης και κλιματισμού βρίσκονται σε ισοζύγιο. 79

4 1 Κούφωμα με πλαίσιο από ανοξείδωτο χάλυβα και τριπλό υαλοπίνακα. U w =1,0-1,3 W/(m 2 K) 2 Οι νέοι αποστάτες βελτιώνουν τη θερμομονωτική ικανότητα του συστήματος. Κυριότερο πλεονέκτημά τους είναι η αποφυγή του φαινομένου συμπύκνωσης των υδρατμών στις ψυχρές επιφάνειες. 3 Ανάλογα με τα κλιματικά χαρακτηριστικά της περιοχής προσδιορίζονται και νέoι κανόνες για τη σωστή επιλογή του συστήματος των κουφωμάτων, Κατοικία στην Αριζόνα. Αρχιτεκτονική μελέτη: Brent Kendle. 4 Ηλεκτρονικά ελεγχόμενα υαλοστάσια οδηγούν τον εξωτερικό αέρα στο εσωτερικό του κτιρίου. Βιοκλιματικό κτίριο στο Σαν Φρανσίσκο. Αρχιτεκτονική μελέτη: Aidlin Darling Design. Κύρια ενεργειακά στοιχεία συστήματος: Η στεγανοποιητικήπροστασία σε τρία επίπεδα Η θερμοδιακοπή Ο τριπλός υαλοπίνακας 1 2 Υλικό πλήρωσης (ξηρό) Μεταλλικός αποστάτης ρούν διάφοροι τύποι υαλοπινάκων χαμηλής εκ- πομπής, ανάλογα με τα κλιματικά χαρακτηριστι- κά της περιοχής, που θα εφαρμοστούν. Η ανακλαστικότητα, που εμφανίζουν οι υαλοπίνακες χαμηλής εκπομπής και χαμηλού κέρδους συμβάλλουν στην επίτευξη ενός χαμηλού συντελεστή θερμοπερατότητας και χαμηλού. Τέτοιου είδους υαλοπίνακες είναι πολύ αποτελεσματικοί κατά τους θερμούς μήνες, επειδή μειώνουν σημαντικά το κόστος κλιματισμού. Δεν συμβάλλουν όμως στη μείωση των ενεργειακών καταναλώσεων το ίδιο και κατά τους χειμερινούς μήνες, αφού δεν εκμεταλλεύονται την ηλιακή θερμική ε- Μεταλλικόςαποστάτης Υλικό πλήρωσης (ξηρό) 1o επίπεδο σφράγισης Σφραγιστικό υλικό 2o επίπεδο σφράγισης 2o επίπεδο σφράγισης α. Μεταλλικό κούφωμα μονής σφράγισης β. Μεταλλικό κούφωμα διπλής σφράγισης γ. Μεταλλικό κούφωμα από διαμορφωμένο έλασμα Μεταλλικός αποστάτης από διαμορφωμένο έλασμα Υλικό πλήρωσης (ξηρό) 1o επίπεδο σφράγισης Αποστάτης από ανοξείδωτο χάλυβα Υλικό πλήρωσης (ξηρό) 1o επίπεδο σφράγισης Μεταλλικό έλασμα με αυλακώσεις Σιλικονούχος αποστάτης Πολυεστερική μεμβράνη με μεταλλική επίστρωση Αποστάτηςαλουμινίου Πολυουρεθανικόυλικό υψηλήςπυκνότητας 2o επίπεδο Σφραγιστικό υλικό Σφραγιστικό Σφραγιστικό υλικό σφράγισης υλικό δ. Ανοξείδωτος χάλυβας ε. Βουτυλική μεμβράνη με μέταλλο στ. Αφρός σιλικόνης ζ. Αλουμίνιο με θερμοδιακοπή Στην αγορά διατίθενται σύνθετα κουφώματα αλουμινίου - ξύλου, συνθετικού υλικού και ξύλου, συνθετικού με αλουμίνιο στην εξωτερική πλευρά ή κουφώματα με ίνες γυαλιού και ξύλο στο εσωτερικό, που πιο πρόσφατα άρχισαν να παράγονται. Θερμομονωτικοί αποστάτες. Στους συμβατικούς υαλοπίνακες το υλικό των αποστατών είναι από αλουμίνιο, το οποίο είναι καλός αγωγός της θερμότητας. Η εφαρμογή νέων θερμομονωτικών αποστατών βελτιώνει τη θερμομονωτική ικανότητα του τελικού προϊόντος και μειώνει τον κίνδυνο συμπύκνωσης υδρατμών. Γι αυτό το λόγο, συνιστώνται σε περιοχές με ψυχρό κλίμα. 80 ΤΕΥΧΟΣ 09/2012 Μείωση του συντελεστή ηλιακού θερμικού κέρδους Υαλοπίνακες χαμηλής εκπομπής (low-e). Οι επιστρώσεις χαμηλής εκπομπής επιλεκτικής ακτινοβολίας ελαχιστοποιούν την ανεπιθύμητη ηλιακή θερμότητα, μεταφέροντας μόνο το ορατό φως και όχι τις ακτινοβολίες σε μήκος κύματος κοντά στην υπέρυθρη περιοχή του φάσματος ακτινοβολιών. Η παρεμπόδιση μετάδοσης και του ορατού φωτός βελτιώνει ενεργειακά τον υαλοπίνακα, του προσδίδει όμως και ένα πιο σκούρο χρώμα, το οποία μπορεί να είναι ανεπιθύμητο. Θα πρέπει επίσης να επισημανθεί ότι κυκλοφο-

5 Rick-Brazil 3 νέργεια. Αντίθετα, οι υαλοπίνακες χαμηλής εκπομπής και υψηλού ηλιακού κέρδους έ- χουν ακριβώς τα αντίθετα αποτελέσματα, από τους προηγούμενους. Επομένως, το ενεργειακό αποτέλεσμα που επιφέρουν εξαρτάται από την περιοχή και την εποχή και δεν είναι εύκολο να δοθεί μία γενική απάντηση στο πρόβλημα της ελάχιστης ενεργειακής κατανάλωσης καθ όλη τη διάρκεια του χρόνου ούτε σε περιοχές, στις οποίες το κόστος κλιματισμού και θέρμανσης βρίσκεται σε ισοζύγιο. Υαλοπίνακες με δυναμικά χαρακτηριστικά. Σ αυτή την κατηγορία ανήκουν οι ηλεκτροχρωμικοί υαλοπίνακες, τα δυναμικά συστήματα σκίασης, καθώς και συστήματα ανακατεύθυνσης του ηλιακού φωτός. Οι ηλεκτροχρωμικοί υαλοπίνακες, οι οποίοι μπορεί να είναι καμπύλοι ή επίπεδοι, έχουν πολλαπλές επιστρώσεις, που μεταβάλλουν τη διαφάνειά τους σε μεγάλο εύρος (από 70% έως πολύ μικρό ποσοστό), προσδίδοντάς τους ένα ανοικτό μπλε χρώμα και παρέχοντας άριστη απόδοση καθ όλη τη διάρκεια του χρόνου. Έτσι, προσφέρουν διακύμανση του από 0,56 έως 0,41 ή από 0,70 έως 0,50. Το κόστος τους είναι ακόμη υψηλό και η τοποθέτησή τους απαιτεί ειδικό εγκαταστάτη και τη συνεχή παροχή ηλεκτρικής ενέργειας. Οι φωτοχρωμικοί υαλοπίνακες μεταβάλλουν τη διαφάνειά τους ανάλογα με την ένταση του ηλιακού φωτός και δεν έχουν χρησιμοποιηθεί σε 4 Richard Bames 81

6 Η βελτίωση της ενεργειακής απόδοσης των κτιρίων μέσω κελύφους και των κουφωμάτων αποδεικνύεται στις ημέρες μας ολοένα και πιο σημαντική. Κτίριο γραφείων και καταστημάτων στην Αθήνα. Αρχιτεκτονική μελέτη: Ποτηρόπουλος Δ+Λ Αρχιτέκτονες. Χαράλαμπος Λουϊζίδης ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΕΣ ΑΠΟΔΟΣΕΙΣ ΔΙΑΦΟΡΩΝ ΠΛΑΙΣΙΩΝ ΑΛΟΥΜΙΝΙΟΥ Τύπος πλαισίου πλαισίου U f [W/(m 2 K)] Ξύλινο πλαίσιο 0,65 Ξύλινο πλαίσιο με εξωτερικό έλασμα αλουμινίου και πλήρωση με θερμομονωτικό υλικό 0,68 Συνθετικό πλαίσιο 0,71 Συνθετικό πλαίσιο με εξωτερικό έλασμα αλουμινίου και πλήρωση με θερμομονωτικό υλικό 0,82 Πλαίσιο αλουμινίου 0,71 μεγάλη κλίμακα ακόμη από τον τεχνικό κόσμο. Οι θερμοχρωμικοί υαλοπίνακες μεταβάλλουν τη διαφάνεια του υαλοπίνακα ανάλογα με την προσπίπτουσα ηλιακή θερμική ενέργεια και δεν χρειάζονται σύνδεση με το ηλεκτρικό δίκτυο, είναι πιο απλοί στην τοποθέτησή τους, γι αυτό το λόγο αποτελούν μία ελκυστική λύση χαμηλότερου κόστους σε σχέση με τους προηγούμενους. Ο επιτυγχανόμενος συντελεστής ηλιακού κυμαίνεται από 0,13 έως 0,15 στην περίπτωση υψηλής ηλιακής ακτινοβολίας. Οι υαλοπίνακες υγρών κρυστάλλων μεταβάλλουν τη διαφάνειά τους με χρήση ενός ηλεκτρικού διακόπτη και παρέχουν από 0,55 έως 0,69. Μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν για την εξασφάλιση της ιδιωτικότητας. Τα δυναμικά συστήματα σκίασης είναι μια τεχνολογία που έχει αναπτυχθεί και αναπτύσσεται διαρκώς, δίνοντας ποικίλα αισθητικά αποτελέσματα. Μπορούν να είναι εσωτερικά ή εξωτερικά. Τα εξωτερικά είναι πιο αποτελεσματικά μέσα ηλιοπροστασίας, αλλά η απόδοσή τους εξαρτάται και από το υλικό κατασκευής, τη διάτρησή τους αλλά και τον προσανατολισμό των κουφωμάτων, στα οποία τοποθετούνται. Οι υαλοπίνακες ανακατεύθυνσης του ηλιακού φωτός μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη μεταφορά της ηλιακής θερμικής ενέργειας στο εσωτερικό των κτιρίων κατά τη διάρκεια του χειμώνα και την ανάκλασή της κατά τους θερινούς μήνες, χρησιμοποιώντας λεπτές επιστρώσεις ανακατεύθυνσης της ακτινοβολίας, ανάλογα με τη γωνία πρόσπτωσης αυτής ή χρησιμοποιώντας τη γεωμετρία στοιχείων των υαλοπινάκων, ώστε αυτοί να είναι λίγο ή περισσότερο ανακλαστικοί. Κουφώματα και κλιματικά χαρακτηριστικά Ψυχρό κλίμα Στο ψυχρό κλίμα τα κουφώματα με μεταλλικό πλαίσιο δείχνουν ότι έχουν τη μεγαλύτερηενεργειακή κατανάλωση, ανεξαρτήτως του τύπου του υαλοπίνακα. Για τους υπόλοιπους τύπους κουφωμάτων, αυτά που διαθέτουν υαλοπίνακες χαμηλής εκπομπής (low-e) έχουν καλύτερη ενεργειακή συμπεριφορά σε σχέση με αυτά με τους απλούς ή διπλούς υαλοπίνακες. Επίσης οι υαλοπίνακες χαμηλής εκπομπής με υψηλό 82 ΤΕΥΧΟΣ 09/2012

7 Υαλοπίνακας Πλαίσιο * U g [W/(m 2 K)] Μονός, απλός Μονός, έγχρωμος Διπλός, απλός Διπλός, χαμηλήςεκπομπής με υψηλό Διπλός, χαμηλήςεκπομπής με μέτριο Μεταλλικόμε θερμοδιακοπή Διπλός, χαμηλήςεκπομπής με χαμηλό Τριπλός, χαμηλήςεκπομπής με υψηλό Τριπλός, χαμηλήςεκπομπής με χαμηλό Διπλός, χαμηλήςεκπομπής με υψηλό Χαμηλότερα απότο μέσο όρο Διπλός, χαμηλήςεκπομπής με μέτριο Διπλός, χαμηλήςεκπομπής με χαμηλό Τριπλός, χαμηλήςεκπομπής με υψηλό Τριπλός, χαμηλήςεκπομπής με χαμηλό ΣΥΝΤΕΛΕΣΤΗΣ ΘΕΡΜΟΠΕΡΑΤΟΤΗΤΑΣ ΥΑΛΟΠΙΝΑΚΩΝ U g [W/(m 2 K)]. Συντελεστής ηλιακού θερμικού κέρδους Μεταλλικό > 5,8 > 0,60 Μη μεταλλικό 4,0-5,6 > 0,60 Μεταλλικό > 5,8 > 0,60 Μη μεταλλικό 4,0-5,6 0,41-0,60 Μεταλλικό 4,0-5,6 > 0,60 Μεταλλικόμε θερμοδιακοπή 3,2-4,0 > 0,60 Μη μεταλλικό 2,3-3,1 0,41-0,60 Στο μέσο όρο Μεταλλικό 3,2-4,0 > 0,60 Μεταλλικόμε θερμοδιακοπή Άνεση το χειμώνα 2,3-3,1 0,41-0,60 Στο μέσο όρο Στο μέσο όρο Μη μεταλλικό 1,8-2,3 0,41-0,60 Στο μέσο όρο Στο μέσο όρο Μεταλλικό 3,2-4,0 0,26-0,40 Άνεση το καλοκαίρι Ενεργειακό κόστος σε ετήσια βάση Χαμηλότερα απότο μέσο όρο Κάτωαπό το μέσο όρο Στο μέσο όρο 2,3-3,1 0,26-0,40 Στο μέσο όρο Στο μέσο όρο Στο μέσο όρο Μη μεταλλικό 1,8-2,3 0,26-0,40 Στο μέσο όρο Στο μέσο όρο Στο μέσο όρο Μεταλλικό 3,2-4,0 < 0,25 Μεταλλικόμε θερμοδιακοπή 2,3-3,1 < 0,25 Στο μέσο όρο Στο μέσο όρο Μη μεταλλικό 1,8-2,3 < 0,25 Στο μέσο όρο Στο μέσο όρο Μη μεταλλικό 1,2-1,4 0,26-0,40 Μη μεταλλικό 1,2-1,4 < 0,25 Κουφώματα νέας τεχνολογίας με άριστα ενεργειακά χαρακτηριστικά Μη μεταλλικό 1,5-1,7 0,41-0,60 Στο μέσο όρο Μη μεταλλικό 1,5-1,7 0,26-0,40 Μη μεταλλικό 1,5-1,7 < 0,25 Μη μεταλλικό < 1,1 0,26-0,40 Μη μεταλλικό < 1,1 < 0,25 Στο μέσο όρο Στο μέσο όρο Στο μέσο όρο * Ως μεταλλικά πλαίσια νοούνται κυρίως τα πλαίσια αλουμινίου, ενώ ως μη μεταλλικά πλαίσια νοούνται τα πλαίσια από ξύλο, βινύλιο, ίνες γυαλιού ή σύνθεταπλαίσια. Στα κουφώματα νέας τεχνολογίας νοούνται αυτά τα ειδικού σχεδιασμού, με θερμομονωτικούς αποστάτες, με πλήρωση με αέριο και ενσωμάτωση υψηλών τεχνολογιών επιστρώσεων υαλοπινάκων. Οι τιμές είναι ενδεικτικές και μπορεί να διαφέρουν ανά εταιρεία. Έρευνα του πανεπιστημίου της Μινεζότα. 83

8 Καλό είναι τα κουφώματα να επιλέγονται ανάλογα με τα κλιματικά χαρακτηριστικά της κάθε περιοχής (ψυχρό, μεικτό, θερμό κλίμα), καθώς ο τύπος του πλαισίου ή του υαλοπίνακα καθορίζει σε μεγάλο βαθμό την ενεργειακή απόδοσή του. Κατοικία Szirtes σε προάστιο του Σίδνεϊ. Αρχιτεκτονική μελέτη: Chenchow Little. είναι οι πιο αποτελεσματικοί ως προς τη μείωση κατανάλωσης ενέργειας, καθώς διαμορφώνουν συνθήκες παθητικού ηλιασμού κατά τους χειμερινούς μήνες, ενώ το αντίθετο συμβαίνει κατά τους θερινούς μήνες, κατά τους οποίους η ενεργειακή κατανάλωση προέρχεται κυρίως από το κόστος κλιματισμού. Οι τριπλοί υαλοπίνακες, τέλος, βελτιώνουν σημαντικά το ενεργειακό ισοζύγιο των κτιρίων σε κάθε περίπτωση. Σημαντική μείωση στην ενεργειακή κατανάλωση μπορεί να επιτευχθεί με τη διαμόρφωση προεξοχών κατάλληλου μήκους, ανάλογα με την περιοχή, καθώς και με τη φύτευση φυλλοβόλων δένδρων. Μεικτό κλίμα Στο μεικτό κλίμα τα κουφώματα με δυναμικά χαρακτηριστικά δείχνουν να προσφέρουν τη σημαντικότερη μείωση στην ενεργειακή κατανάλωση ενός κτιρίου για θέρμανση και κλιματισμό. Η σκίαση έχει ελάχιστη επίδραση στην ετήσια ενεργειακή κατανάλωση για τα συμβατικά κουφώματα και ελαφρά αρνητική επίδραση για τα κουφώματα με δυναμικά χαρακτηριστικά. Θερμό κλίμα Στο θερμό κλίμα σε ετήσια βάση οι υαλοπίνακες με χαμηλό θερμικού κέρδους προσφέρουν τη μεγαλύτερη εξοικονόμηση ενέργειας σε σχέση με τους υπόλοιπους. Επίσης τα μη μεταλλικά πλαίσια, που είναι κατά κανόνα μεγαλύτερου πλάτους, επίσης 84 ΤΕΥΧΟΣ 09/2012 συμβάλλουν στην εξοικονόμηση ενέργειας, καθώς μειώνουν την επιφάνεια του υαλοπίνακα, από τον οποίο προέρχονται οι μεγαλύτερες απώλειες θερμότητας. Θα πρέπει, τέλος, να επισημανθεί ότι σ' αυτή την περίπτωση δεν συνιστώνται υαλοπίνακες με υψηλό. g ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ Arild Gustavsen, Bj rn Petter Jelle, DarIush Arasteh (LBNL) και Christian Kohler (LBNL), State-of-the-art highly insulating window frames - Research and market review, Project No 6, Norwegian University of Science and Technology, Joshua Apte, Dariush Arasteh, P.E., Yu Joe Huang, Future advanced windows for zero-energy homes. Dariush Arasteh, Howdy Goudey, and Christian Kohler, Lawrence Berkeley National Laboratory, Highly insulating glazing systems using non-structural center glazing layers Dariush Arasteh, Howdy Goudey, Joe Huang, Christian Kohler, and Robin Mitchell Windows and Daylighting Group, Lawrence Berkeley National Laboratory, Performance criteria for residential zero energy windows greenbuildingelements.com ΣΧΕΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ ΠΟΥ ΕΧΟΥΝ ΔΗΜΟΣΙΕΥΤΕΙ ΣΤΑ ΤΕΥΧΗ ''ΚΤΙΡΙΟ'' Κουφώματα για μεγάλα ανοίγματα. Τεύχος 6/2011, σελ. 87. Αφιέρωμα: Κριτήρια επιλογής εξωτερικών κουφωμάτων. Τεύχος 8/2010, σελ Κουφώματα & υαλοπετάσματα. Τεύχος 7/2009, σελ. 76. Αντικατάσταση κουφωμάτων για μέγιστη ενεργειακή απόδοση. Τεύχος 9/2008, σελ. 80. ΣΧΕΤΙΚΑ ΥΛΙΚΑ ΜΠΟΡΕΙΤΕ ΝΑ ΒΡΕΙΤΕ ΣΤΗΝ ΕΙΔΙΚΗ ΕΚΔΟΣΗ Υ - ΚΑΤΑΛΟΓΟΣ 2012 Επιλογές δομικών υλικών ή επισκεφθείτε το Εταιρείες που έχουν σχετικά προϊόντα και συμμετέχουν με διαφήμιση στο τεύχος αυτό: ALUMIL A.E., σελ. 31 & 56 ALUMINCO A.E., σελ. 4 ETEM A.E., σελ. 19 EUROPA A.B.E., σελ. 23 ΔΟΥΚΑΣ Α.Β.Ε.Ε., σελ. 6 & 7 KOMMERLING GMBH, σελ. 86 ΤΣΙΓΚΑΣ A.E., οπισθόφυλλο