KΑPTAIN S.A ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΟΙ ΥΑΛΟΠΙΝΑΚΕΣ

Transcript

1 ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΟΙ ΥΑΛΟΠΙΝΑΚΕΣ KΑPTAIN S.A 2012 ΤΑ ΠΑΝΤΑ ΓΙΑ ΤΑ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΑ ΓΥΑΛΙΑ ΚΑΙ ΤΙΣ Ι ΙΟΤΗΤΕΣ ΤΟΥΣ ΚΑΘΩΣ ΚΑΙ ΟΛΗ ΑΛΗΘΕΙΑ ΓΙΑ ΤΟΥΣ ΣΥΝΤΕΛΕΣΤΕΣ ΚΑΙ ΤΙΣ ΑΠΟ ΟΣΕΙΣ ΤΩΝ ΓΥΑΛΙΩΝ ΟΛΕΣ ΤΙΣ ΕΠΟΧΕΣ. KAPTAIN S.A ΒΑΘΥ ΑΥΛΙ ΑΣ,ΧΑΛΚΙ Α

2 ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΟΙ ΥΑΛΟΠΙΝΑΚΕΣ ΚΑΙ ΤΕΧΝΙΚΑ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΓΥΑΛΙ & ΦΩΣ Το φως του ήλιου είναι η πηγή της ζωής και βασικό στοιχείο για την ευεξία, ανάπτυξη και υγεία µας. Το φυσικό φως µας δίνει την αίσθηση του προσανατολισµού, επηρεάζοντας όσα µας περιβάλλουν και επισηµαίνοντας το πέρασµα του χρόνου. Το γυαλί µας δίνει την δυνατότητα να ελέγχουµε και να χειριζόµαστε το φώς προς όφελός µας. Ένα παράθυρο είναι ένας σύνδεσµος µεταξύ του εσωτερικού χώρου στον οποίο ζούµε και εργαζόµαστε και του εξωτερικού κόσµου. Η σπουδαιότητα του φυσικού φωτός για τον άνθρωπο και η επίδρασή του στην καθηµερινή ζωή, συνιστούν δύο από τις βασικότερες παραµέτρους της σύγχρονης αρχιτεκτονικής στον τοµέα κυρίως της άνεσης, όπου ζητούµενα µεταξύ άλλων είναι: Η δηµιουργία ανοιγµάτων σε χώρους καθηµερινής διαβίωσης, µελέτης και εργασίας ώστε να ενισχύεται ο φυσικός φωτισµός και να διασφαλίζεται ο φυσικός αερισµός, Ο σχεδιασµός κτιρίων έτσι ώστε όλοι οι χώροι να έχουν πρόσβαση σε ανοιγόµενα παράθυρα και µάλιστα σε περισσότερες από µία πλευρές αν είναι δυνατόν, Η επιλογή της θέσης και των διαστάσεων των παραθύρων, προκειµένου να επιτυγχάνονται τα καλύτερα δυνατά αποτελέσµατα ως προς την ποσότητα και διάχυση του εισερχόµενου φωτός, ως προς την ελαχιστοποίηση των αρνητικών επιπτώσεων (εισερχόµενης αντηλιάς, ζέστης, ανέµου κλπ) ανάλογα µε τον προσανατολισµό του παραθύρου, και ως προς την ενεργειακή ισορροπία του κτιρίου. Οι εταιρίες παραγωγής υαλοπινάκων διαθέτουν σήµερα µεγάλη γκάµα προϊόντων µε τα οποία ικανοποιούνται οι ανάγκες διαχείρισης του φυσικού φωτός στα κτίρια.

3 ΦΩΣ & ΗΛΙΑΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ Το φως δεν το αντιλαµβανόµαστε µόνο οπτικά, αλλά και θερµικά καθ όσον η µισή σχεδόν θερµότητα που παίρνουµε από τον ήλιο, µεταφέρεται µε το φως. Η ηλιακή ακτινοβολία (ή ηλιακό ενεργειακό φάσµα εκποµπής), είναι ένα µέρος (µικρό) της συνολικής ηλεκτροµαγνητικής ακτινοβολίας (ή του ηλεκτροµαγνητικού φάσµατος), το οποίο εκτείνεται από τις ακτίνες γ (10-12m) µέχρι τα ραδιοκύµατα (103m). Γυαλί & Υπεριώδης (UV) ακτινοβολία ΓΥΑΛΙ & ΗΛΙΑΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ Η υπεριώδης ακτινοβολία και κυρίως το τµήµα αυτής nm (UVB & UVA), είναι δυνατόν να προκαλέσουν βλαβερές συνέπειες, όπως ηλιακά εγκαύµατα του δέρµατος και ξεθώριασµα του χρώµατος των αντικειµένων που εκτίθενται στον ήλιο. Παράλληλα, τα εκτιθέµενα αντικείµενα απορροφούν θερµότητα η οποία µπορεί επίσης να προκαλέσει χηµικές αντιδράσεις που βλάπτουν τα χρώµατα. Για την προστασία των αντικειµένων απαιτείται ο αποκλεισµός της υπεριώδους ακτινοβολίας. Σηµαντική συµβολή στην µείωση των βλαβερών συνεπειών, µπορούν να προσφέρουν συγκεκριµένοι υαλοπίνακες όπως: Οι πολυστρωµατικοί (laminated) υαλοπίνακες µε µεµβράνη PVB, οι οποίοι µπορούν να εµποδίσουν την µετάδοση µέχρι και του 99,6% της υπεριώδους ακτινοβολίας. Οι έγχρωµοι (body tinted) υαλοπίνακες µπορούν να φιλτράρουν τµήµατα του ηλιακού φάσµατος επιλεκτικά. π.χ. τα κίτρινα γυαλιά φιλτράρουν το ιώδες (βιολετί) και το µπλέ φως. Οι υαλοπίνακες µε χαµηλό ηλιακό συντελεστή (solar factor), µπορούν να χρησιµοποιηθούν για την µείωση των θερµικών επιπτώσεων της ακτινοβολίας. Σηµειωτέον ότι κανένα γυαλί δεν µπορεί να εγγυηθεί απόλυτη προστασία από το ξεθώριασµα των χρωµάτων.

4 Γυαλί & ορατό φως Η διαχείριση του ορατού (φυσικού) φωτός, µπορεί να γίνει µε την χρήση έγχρωµων, επιστρωµένων και ηµιδιαφανών υαλοπινάκων. Γυαλί & υπέρυθρη (IR) ακτινοβολία Η υπέρυθρη ηλιακή ακτινοβολία µπορεί να είναι επιθυµητή και ανεπιθύµητη. Είναι επιθυµητή όταν αναζητούµε την ηλιακή ζεστασιά, άνεση και φυσική θέρµανση του χώρου µας. Αντιθέτως είναι ανεπιθύµητη όταν γίνεται ενοχλητική, όταν το δωµάτιό µας ζεσταίνεται θέτοντας σε δοκιµασία ανθρώπους και κλιµατιστικά συστήµατα. Για τον έλεγχο της Ηλιακής ακτινοβολίας µέσω των υαλοστασίων, µπορούν να χρησιµοποιηθούν: Υαλοπίνακες ελέγχου της ηλιακής ακτινοβολίας (solar control) Χαµηλής θερµικής εκποµπής (low emissivity) υαλοπίνακες,

5 Υαλοστάσια ελέγχου της ηλιακής ακτινοβολίας και ο µύθος των συντελεστών.

6 ΦΑΣΜΑΤΟΜΕΤΡΙΚΑ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ

7 Πως διαβάζουµε έναν πίνακα µε τις ιδιότητες των υαλοπινάκων

8 ΓΥΑΛΙ & ΘΕΡΜΟΜΟΝΩΣΗ Ο µύθος των συντελεστών Ο Ηλιακός Συντελεστής (g-value) ή Solar Factor (SF) Αντιπροσωπεύει την συνολική ποσότητα της ενέργειας που διέρχεται από την υάλωση, ως ποσοστό της συνολικής προσπίπτουσας ηλιακής ενέργειας. Είναι κατά συνέπεια το άθροισµα της άµεσα µεταφερόµενης ακτινοβολίας και αυτής η οποία απορροφάται και επανεκπέµπεται προς τον εσωτερικό χώρο. g = te + qi

9 ΚΡΥΦΟΙ ΣΥΝΤΕΛΕΣΤΕΣ Συντελεστής εκποµπής (emissivity index) (e) Συντελεστής επιλεκτικότητας (selectivity index) (s) Θερµική εκποµπή (emissivity) υαλοπινάκων Τα αντικείµενα ενός χώρου επανεκπέµπουν την θερµότητα που αποκτούν, µε την µορφή υπέρυθρης ακτινοβολίας (IR). Οι υαλοπίνακες γενικώς, ναι µεν δεν αφήνουν αυτού του είδους την ακτινοβολία να περάσει και να διαφύγει προς τα έξω, πλην όµως την απορροφούν όπως και τα υπόλοιπα υλικά, θερµαίνονται και επανεκπέµπουν την θερµότητα που απέκτησαν. Έτσι, ένας κοινός υαλοπίνακας (όχι ανακλαστικός), επανεκπέµπει την θερµότητα που αποκτά, προς την ψυχρότερη περιοχή, π.χ. προς τα έξω τον χειµώνα, µε αποτέλεσµα να χάνεται ενέργεια.η ιδιότητα αυτή των σωµάτων λέγεται ικανότητα εκποµπής (emissivity) και εκφράζεται από τον συντελεστή εκποµπής e ο οποίος δηλώνει το ποσοστό (%) της επανεκπεµπόµενης ενέργειας. π.χ. η τιµή (e) της δυνατότητας εκποµπής (emissivity) ενός κοινού υαλοπίνακα είναι 0,89. Αυτό µε άλλα λόγια σηµαίνει ότι το 89% της ενέργειας που απορροφάται από την µάζα του γυαλιού, επανεκπέµπεται προς το περιβάλλον. K-Glass e=0,30 (70%) Sunergy e=0,15 (85%) Top N e=0,10 (90%) Energy N e=0,05 (95%) Stop Ray e=0,03 (97%)

10 Μετάδοση θερµότητας Συντελεστής θερµοπερατότητας U-Value (ή συντελεστής Κ) Η συνολική θερµική µόνωση ενός παραθύρου εξαρτάται από την θερµική µόνωση του πλαισίου, την θερµική µόνωση του υαλοστασίου και τους αποστάτες θερµοδιακοπής και αποδίδεται από τον συντελεστή Uw, ενώ: Η µεταφορά θερµότητας µέσω µιας επιφάνειας και µε τους τρεις τρόπους (επαφή, ανάµειξη και ακτινοβολία), αποδίδεται από τον συντελεστή U-value (γνωστό και ως συντελεστή Κ). Πρόκειται για τον βαθµό απώλειας θερµότητας (σε Watt), µέσω επιφάνειας 1m 2, για διαφορά θερµότητας 1 βαθµού Kelvin, µεταξύ του εσωτερικού και εξωτερικού χώρου ενώ η θερµική µόνωση µόνο του υαλοστασίου αποδίδεται από τον συντελεστή Ug.

11 Θερµοκρασία υαλοστασίων και θερµική άνεση

12 Εξέλιξη του συντελεστή θερµοπερατότητας των υαλοστασίων

13 Εξέλιξη του συντελεστή θερµοπερατότητας των υαλοστασίων

14 ΣΥΣΧΕΤΙΣΗ ΘΕΡΜΟΜΟΝΩΣΗΣ ΜΕ ΙΑΚΕΝΟ Ο συντελεστής θερµοπερατότητας (U-Value) στην πράξη Εκφράζει τον βαθµό απώλειας σε Watt, ανά τετραγωνικό µέτρο επιφάνειας υαλοπίνακα, για µια διαφορά ενός βαθµού, µεταξύ του εσωτερικού χώρου και του εξωτερικού περιβάλλοντος. Όσο χαµηλότερη είναι η τιµή U-Value, τόσο µικρότερη είναι η µεταφορά (απώλεια) θερµότητας που διαφεύγει µέσω του υαλοστασίου. Ο µαθηµατικός τύπος έχει ως εξής: K (U-Value) = P (ΙΣΧΥΣ) / (S x (θ1-θ0)) Όπου S = η επιφάνεια του υαλοστασίου σε τ.µ. θ1= η θερµοκρασία του εσωτερικού χώρου θ0= η θερµοκρασία του εξωτερικού περιβάλλοντος Λύνοντας την εξίσωση ως προς την Ρ (Ισχύς) έχουµε: Ρ=K x (S x (θ1- θ0 ) που σηµαίνει επί παραδείγµατι ότι, η Ισχύς που χρειαζόµαστε για να διατηρούµε την εσωτερική θερµοκρασία (θ1) ενός σπιτιού µε υαλοστάσια εµβαδού 15 τ.µ., µε µονούς υαλοπίνακες και συντελεστή Κ=5,7, στους 20ο τον χειµώνα, όταν η εξωτερική θερµοκρασία (θ0) είναι 8ο (θ1- θ0= 12ο), είναι:

15 Ρ=5,7x15m2x12o = 1.026Watt Ενώ αν το σπίτι είχε αντίστοιχους διπλούς υαλοπίνακες Low-E µε συντελεστή Κ = 1,4 τότε η απαιτούµενη Ισχύς θα ήταν: Ρ=1,4x15m2x12o = 252Watt Υπολογισµός απωλειών ενέργειας αποκλειστικά και µόνο από την υάλωση ενός τυπικού διαµερίσµατος 140m2, µε διαφορετικούς τύπους υαλώσεων. Επιλεκτικότητα Η θερµότητα που µπαίνει σ ένα δωµάτιο (άµεσα ή έµµεσα), προέρχεται στο σύνολό της από την ηλιακή ακτινοβολία (Ορατό φώς, Υπεριώδης ακτινοβολία και Υπέρυθρες ακτίνες). Η ποσότητα της θερµότητας που µπαίνει σ ένα δωµάτιο, µπορεί να περιοριστεί χωρίς να µειωθεί το εισερχόµενο φώς, µε την χρήση υψηλής αποδοτικότητας επιστρωµένων υαλοπινάκων (high-performance coated glass), οι οποίοι αποτρέπουν την είσοδο της Υπεριώδους και Υπέρυθρης ακτινοβολίας, ενώ επιτρέπουν την είσοδο του ορατού φωτός. Η ποσότητα του διερχόµενου φωτός, εκφράζεται µε τον συντελεστή φωτοπερατότητας LT (Light Transmission). Η σχέση ανάµεσα στον συντελεστή διερχόµενου φωτός (LT Light Transmission) και στον ηλιακό συντελεστή (g Solar Factor) ενός υαλοπίνακα είναι αυτό που αποκαλείται επιλεκτικότητα (selectivity) ενός υαλοπίνακα. Selectivity = Light Transmission (LT) / Solar Factor (SF ή g)

16 Οι τιµές που µπορεί να πάρει η επιλεκτικότητα ενός υαλοπίνακα κυµαίνονται ανάµεσα στο 0 και το 2. 0 έχει ένας αδιαφανής υαλοπίνακας 2 είναι η καλύτερη δυνατή επιλεκτικότητα αφού το φώς αντιπροσωπεύει το 50% του ηλιακού φάσµατος. Όσο πλησιέστερα προς το 2 είναι η τιµή, τόσο πιο επιλεκτικός είναι ο υαλοπίνακας. Επιλεκτικότητα υαλοπίνακα, κυµαίνονται ανάµεσα στο 0 και το 2 0 έχει ένας αδιαφανής υαλοπίνακας 2 είναι η καλύτερη δυνατή τιµή επιλεκτικότητας, δεδοµένου ότι το φώς αντιπροσωπεύει το 50% της µεταφερόµενης από το ηλιακό φάσµα ενέργειας. Όσο πλησιέστερα προς το 2 είναι, τόσο πιο επιλεκτικός είναι ο υαλοπίνακας. Παραδείγµατα: Super Silver Fume =26/26 =1,00K-glass=74/73 =1,01 Sunergy clear=59/46 =1,28 Top N=78/60 =1,30 Sunergy Azzur=48/32 =1,50 Energy N=71/42 =1,69 Solarban=70/38 =1,84 Stop Ray Galaxy=40/21 =1,90

17 Επιθυµητή απόδοση των υαλοστασίων ιάγραµµα επιλεκτικότητας

18 Το φαινόµενο του θερµοκηπίου Πίνακας τεχνικών χαρακτηριστικών

19 Κίνδυνος θραύσης από θερµικό σοκ Η θερµοκρασία ενός υαλοστασίου µεταβάλλεται ανάλογα µε την θερµοκρασία του περιβάλλοντος χώρου. Καθώς η θερµοκρασία ενός υαλοπίνακα ανεβαίνει, αυτός διαστέλλεται. Αυτό γίνεται χωρίς πρόβληµα εφ όσον η θερµοκρασία του υαλοπίνακα είναι οµοιόµορφη σ όλη του την έκταση. Αντιθέτως, εάν ένα τµήµα µόνο του υαλοπίνακα θερµαίνεται (π.χ. γιατί το βρίσκει ο ήλιος), ενώ το υπόλοιπο παραµένει κρύο (π.χ. γιατί είναι στη σκιά ή µέσα στο πλαίσιο), εµποδίζεται η ελεύθερη διαστολή του. Αναπτύσσονται έτσι τάσεις εφελκυσµού οι οποίες σε περιπτώσεις µεγάλης διαφοράς της θερµοκρασίας από το ένα σηµείο στο άλλο, µπορεί να ξεπεράσουν το επιτρεπόµενο επίπεδο τάσεων του υαλοπίνακα, µε αποτέλεσµα την θραύση του υαλοπίνακα, λόγω θερµικού σοκ. Τον κίνδυνο µειώνει η τοποθέτηση τροχισµένων υαλοπινάκων και τον ελαχιστοποιεί η τοποθέτηση θερµικά σκληρυµµένων (securit) υαλοπινάκων Υγροποίηση υδρατµών ( ρόσος) condensation Οι παράγοντες που προκαλούν την εµφάνιση ρόσου στα υαλοστάσια, είναι η σχετική διαφορά θερµοκρασίας εσωτερικού/εξωτερικού χώρου και η υγρασία. 1. Επιφανειακή δρόσος πάνω στην εσωτερική πλευρά του υαλοστασίου (θέση 4): Αυτό συµβαίνει στις περιπτώσεις που η σχετική υγρασία στον εσωτερικό χώρο είναι υψηλή και η θερµοκρασία της εσωτερικής πλευράς του υαλοστασίου είναι χαµηλή, (ένδειξη κακής θερµοµόνωσης). Αυτός ο τύπος υγροποίησης συµβαίνει σπανιότατα σε διπλά τζάµια υψηλής απόδοσης (high-performance). 2. Επιφανειακή δρόσος πάνω στην εξωτερική πλευρά του υαλοστασίου (θέση 1): Αυτό µπορεί να συµβεί σε υψηλής απόδοσης (high-performance) διπλά τζάµια το ξηµέρωµα µιας υγρής µέρας, µετά από µια ξάστερη και ήρεµη νύκτα. Υπό αυτές τις συνθήκες και δεδοµένης της υψηλής απόδοσης θερµικής µόνωσης των διπλών υαλοπινάκων, η εξωτερική πλευρά είναι αρκετά κρύα, ώστε η επαφή της αιρούµενης υγρασίας σε αυτήν, να οδήγει σε υγροποίηση της µε αποτέλεσµα τον σχηµατισµό δρόσου πάνω στα τζάµια. Το φαινόµενο είναι προσωρινό και αποδεικνύει την αποτελεσµατικότητα της θερµοµόνωσης του υαλοστασίου. 3. ρόσος µέσα στο διάκενο του διπλού υαλοπίνακα (θέσεις 2 και 3): Αυτό µπορεί να συµβεί όταν τα αφυγραντικά καταστούν αναποτελεσµατικά και όταν χαθεί η ερµητικότητα του σφραγίσµατος. Απαιτείται αντικατάσταση.