ΤΙ ΓΙΝΕΤΑΙ ΟΤΑΝ ΠΕΦΤΕΙ ΗΛΙΟΣ ΣΤΑ ΠΑΡΑΘΥΡΑ ΜΑΣ

ΤΙ ΓΙΝΕΤΑΙ ΟΤΑΝ ΠΕΦΤΕΙ ΗΛΙΟΣ ΣΤΑ ΠΑΡΑΘΥΡΑ ΜΑΣ

Χρειάζεται να ξέρουμε τι γίνεται αν τα παράθυρα μας δέχονται πολλές ώρες το φως του ήλιου;

Με το κλίμα να γίνεται όλο και πιο ζεστό οι ημέρες με έντονη ηλιοφάνεια πιο πολλές και τα κλιματιστικά να δουλεύουν συνεχώς  το καλοκαίρι, είναι σημαντικό να ξέρει κάποιος τις επιπτώσεις από την ηλιακή ακτινοβολία και πόσο αυτή μπορεί να επηρεάσει το εσωτερικό των σπιτιών μας και την τσέπη μας.

Πρώτα ας δούμε  τι είναι αυτό που δέχονται τα παράθυρα μας.

Σύσταση της ηλιακής ακτινοβολίας

Η ηλιακή ακτινοβολία που φθάνει στη γή αποτελείται: από τις υπεριώδεις ακτίνες (UV) 3%, υπέρυθρη ακτινοβολία 55% (IR) και ορατό φως 42%.

Κάθε μια περιοχή φάσματος των παραπάνω αντιστοιχεί σε συγκεκριμένα μήκη κύματος. Η υπεριώδης ακτινοβολία έχει μήκη κύματος από 0.28 έως 0.38μm (νανόμετρα), το ορατό φως από 0.38 έως 0.78 μm και η υπέρυθρη από 0.78 έως 2.5 μm.

Η καμπύλη στο σχήμα 1 (από Wikipedia) παρουσιάζει τη διασπορά της ηλιακής ακτινοβολίας, στο φάσμα μήκους μεταξύ 0.3 και 2.5 μm, Με βάση αυτή τη καμπύλη, διαμορφώθηκαν οι μετρήσιμοι παράμετροι των ορισμών στα πρότυπα EN 410 ή BS συνυπολογίζοντας και ορισμένες ατμοσφαιρικές σταθερές, σχετικές με τα χαρακτηριστικά του αέρα και τη διαχεόμενη ακτινοβολία.

Φασματογραφικά Χαρακτηριστικά.

Όταν η ηλιακή ακτινοβολία χτυπά το γυαλί, εν μέρει : ανακλάται, απορροφάται και ένα μικρό ποσοστό αναδιανέμεται από τη μάζα του γυαλιού ενώ το υπόλοιπο το διαπερνά. Η αναλογία κάθε ενός από αυτά τα 3 φαινόμενα καθορίζει : το  συντελεστή ανάκλασης, το συντελεστή απορρόφησης και το συντελεστή μετάδοσης των υαλοπινάκων. Παράγοντες που επηρεάζουν αυτές τις ιδιότητες, είναι η απόχρωση του γυαλιού, το πάχος του και, στην περίπτωση που το γυαλί έχει επίστρωση, η φύση του επιστρώματος. Οι παραπάνω συντελεστές μπορούν να αφορούν το ορατό φώς ή την ακτινοβολία δηλ. την ενέργεια. Οι συντελεστές ορατού φωτός επηρεάζουν μόνο την όραση , τον τρόπο που ‘βλέπουμε’ το γυαλί ή μέσα από αυτό ενώ οι συντελεστές ενέργειας δεν έχουν πάντα ορατό αποτέλεσμα παρά μόνο επηρεάζουν την ενεργειακή συμπεριφορά του παραθύρου και άρα του σπιτιού μας.

Αναλυτικά οι σημαντικότεροι συντελεστές είναι:

Ηλιακός συντελεστής

 Ο ηλιακός παράγοντας (TT/SF/g) των Yαλοπινάκων είναι το ποσοστό της συνολικής ηλιακής ακτινοβολίας (ενέργεια σε μορφή θερμότητας) που εισάγεται στο δωμάτιο μέσω του γυαλιού. Είναι το άθροισμα της ενέργειας που εισάγεται από την άμεση μετάδοση και το ποσοστό της απορροφούμενης ενέργειας το οποίο  επανεκπέμπεται από το γυαλί στο εσωτερικό του δωματίου.Η Ηλιακή ενέργεια που εισέρχεται σε ένα δωμάτιο μέσω του γυαλιού απορροφάται από τα εσωτερικά αντικείμενα και επιφάνειες, τα οποία, έπειτα αναμεταδίδουν τη ενέργεια αυτή ως θερμική ακτινοβολία, με αποτέλεσμα την αύξηση της θερμοκρασίας (κυρίως στη υπέρυθρη ζώνη επάνω από 5 μm) με αποτέλεσμα την αύξηση της θερμοκρασίας στο εσωτερικό του δωματίου. Όλα τα γυαλιά, ακόμη και το συνηθισμένο γυαλί είναι ουσιαστικά αδιαπέραστα από ακτινοβολία με μήκος κύματος υψηλότερο από 5 μm. Αυτό σημαίνει ότι εκείνη η ηλιακή ενέργεια που εισέρχεται μέσω του γυαλιού μένει παγιδευμένη μέσα στο δωμάτιο, το οποίο τείνει έπειτα να θερμαίνεται. Το φαινόμενο αυτό είναι γνωστό ως «φαινόμενο του θερμοκηπίου».

Έλεγχος της αύξησης της θερμότητας από Ηλιακή Ακτινοβολία.

Για να μειώσουμε την υπερθέρμανση λόγο του φαινόμενου του θερμοκηπίου μπορούμε να ακολουθήσουμε τα εξής βήματα:

- εξασφαλίστε επαρκή εξαερισμό στο χώρο.

- χρησιμοποιήστε εξωτερικά σκιάστρα (παντζούρια – περσίδες που εξασφαλίζουν σκίαση ). Τα σκίαστρα που τοποθετούνται  εσωτερικά είναι λιγότερο αποτελεσματικά καθώς καλύπτουν μόνο την ορατή ηλιακή ακτινοβολία ενώ η θερμική ακτινοβολία έχει ήδη περάσει μέσω του γυαλιού.

- τοποθέτηση υαλοπινάκων χαμηλής ενεργειακής μετάδοσης, γνωστοί ως «γυαλιά ηλιακού ελέγχου». Αυτό το γυαλί επιτρέπει μόνο ένα συγκεκριμένο μέρος από την ηλιακή ενέργεια-ακτινοβολία να περάσει, παρέχοντας φωτισμό ενώ ταυτόχρονα βοηθάει να αποτραπεί η υπερθέρμανση.

Συντελεστής μετάδοσης ορατού φωτός.(Lt, tv)

Η Γνώση του συντελεστή μετάδοσης (ορατού φωτός) ενός γυαλιού  καθιστά αξιολογήσιμο το επίπεδο διαθέσιμου φωτός μέσα σε ένα δωμάτιο, για δεδομένη  ένταση εξωτερικού φωτός. Η αναλογία εσωτερικού φωτισμού σε ένα δεδομένο σημείο στο δωμάτιο σε σχέση με τον εξωτερικό φωτισμό είναι σταθερή, ανεξάρτητα από το χρόνο της ημέρας. Η αναλογία του εσωτερικού με τον εξωτερικό φωτισμό είναι ο «συντελεστής διαπερατότητας ορατού φωτός» και είναι συνήθως εκφρασμένος ως ποσοστό. Παραδείγματος χάριν, σε ένα δωμάτιο με ποσοστό ορατού φωτός κοντά στο παράθυρο 0.10 (με αντίστοιχο υαλοπίνακα) και 0.01 προς το πίσω μέρος του δωματίου (μέσοι αριθμοί για ένα χαρακτηριστικό δωμάτιο), αν ο εξωτερικός φωτισμός είναι 5000 Lux (συννεφιασμένος, ουρανός με έντονα σκούρα σύννεφα) παρέχουν εσωτερικό φως επίπεδου 500 Lux κοντά στο παράθυρο και 50 Lux στο πιο απομεμακρυσμένο σημείο.

Αλλοίωση χρωστικών ουσιών και υλικών.

Υπό ορισμένες συνθήκες, οι χρωματισμένες επιφάνειες διαφόρων υλικών, όταν εκτίθεται το άμεσο ηλιακό φως, μπορεί να αλλοιωθεί. Όπως έχουμε αναλύσει, η εκπεμπόμενη ενέργεια από τον ήλιο αποτελείται από τρεις τύπους ακτινοβολιών:

- υπεριώδεις ακτίνες (UV), κυμαίνομαι από 0.28 έως 0.38 μm. Αυτό το μέρος του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος είναι υπεύθυνο για τα ηλιακά εγκαύματα.

- ορατή ακτινοβολία ή αντιληπτό φως, αποτελούμενη από τη ζώνη του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος με μήκη κύματος από 0.38 μm (βιολετή) σε 0.78 μm (κόκκινο).

Ο συνδυασμός των 2 παραπάνω μηκών κύματος παράγει το άσπρο φως,

- υπέρυθρη ακτινοβολία (IR), την οποία αισθανόμαστε σαν θερμότητα, από 0.78 ως 2.5 μm Τα υλικά μπορούν να αλλάξουν χρώμα καθώς εκτεθειμένα στην ηλιακή ακτινοβολία οι μοριακοί δεσμοί στα χρώματα βαθμιαία αποδυναμώνονται από τα υψηλής ενέργειας φωτόνια. Αυτό το είδος φωτοχημικής αντίδρασης προκαλείται κυρίως από την υπεριώδη ακτινοβολία, εν τούτοις σε μια μικρότερη έκταση μπορεί επίσης αιτία να είναι συγκεκριμένα μήκοι του ορατού φωτός (βιολετή και μπλε). Επίσης όταν τα υλικά απορροφούν την ηλιακή ακτινοβολία αυξάνετε η θερμοκρασία τους, που και αυτό μπορεί να προκαλέσει την έναρξη χημικής αντίδρασης με αποτέλεσμα τη ζημιά στα χρώματα.

Γενικά η αλλοίωση στο χρώμα εμφανίζεται συχνότερα σε αυτά που έχουν οργανικές βάσεις, στους οποίους οι χημικοί δεσμοί είναι λιγότερο σταθεροί από ότι σε χρωστικές ουσίες με βάση ορυκτά. Δεδομένου ότι όλες οι μορφές ακτινοβολίας φέρουν ενέργεια, τα αντικείμενα δεν μπορούν να προστατευθούν εντελώς από τον αποχρωματισμό. Οι προφυλάξεις που μπορούν να ληφθούν, ώστε να ελαχιστοποιηθεί το πρόβλημα είναι:

-        προστασία από το άμεσο ηλιακό φως

-        η διατήρησή τους σε χαμηλή θερμοκρασία

-        προστασία από τον ατμοσφαιρικό αέρα και ειδικά από διαβρωτικά αέρια.

Προστασία από αποχρωματισμό.

Υπάρχουν τύποι γυαλιού που παρέχουν αποτελεσματική προστασία. Ο πιο εύκολος τρόπος είναι να αποκλείσουμε την υπεριώδη ακτινοβολία. Αυτό επιτυγχάνεται με τη τοποθέτηση τρίπλεξ γυαλιών καθώς τα PVB έχουν την ιδιότητα να είναι αδιαπέραστα από τη UV Ακτινοβολία. Μια δεύτερη επιλογή είναι να χρησιμοποιηθεί  έγχρωμο (στη μάζα του) γυαλί, το οποίο φιλτράρει το φως επιλεκτικά: παραδείγματος χάριν, το κίτρινο γυαλί απορροφά κυρίως ιώδες και μπλε φως.

Τρίτον, η τοποθέτηση γυαλιού με ισχυρό ηλιακό συντελεστή ώστε να μειωθεί η θερμική επίδραση της ακτινοβολίας. Πρέπει να σημειωθεί εντούτοις ότι δεν υπάρχει προϊόν γυαλιού που να μπορεί να εγγυηθεί πλήρη αποκοπή των Uv ακτινών

Συντελεστής Ανάκλασης (r_v., Lr)

Ο συντελεστής Ανάκλασης δηλώνει το ποσοστό ορατού φωτός που ανακλάται από το κρύσταλλο και συχνά δίδεται το ποσοστό που ανακλάται προς τον εσωτερικό και προς τον εξωτερικό χώρο. Όσο πιο μεγάλο είναι το ποσοστό ανάκλασης τόσο περισσότερο ‘ καθρεπτίζει ‘ το κρύσταλλο.  Σε σπίτια δεν συνηθίζεται μεγάλος συντελεστής.

Υπάρχουν και άλλοι συντελεστές που δίνονται συνήθως από τις κατασκευάστριες εταιρείες αλλά αφορούν ιδιαίτερα χαρακτηριστικά που ενδιαφέρουν αρχιτέκτονες ή μηχανικούς και έχουν να κάνουν με αισθητικά (χρώμα – ανάκλαση) χαρακτηριστικά κτηρίων και τη χρήση τους. Άλλα χαρακτηριστικά πρέπει να έχει κτήριο – γραφείων και άλλα ένα εμπορικό κέντρο π.χ.

ΥΠΟΛΟΙΠΟΙ ΣΥΝΤΕΛΕΣΤΕΣ ΔΙΠΛΩΝ ΚΡΥΣΤΑΛΛΩΝ

Συντελεστές διπλών κρυστάλλων που μπορούμε να μάθουμε από sites των κατασκευαστών τους είναι επίσης οι παρακάτω.

Συντελεστές Φωτός.

-        Εσωτερικής Ανάκλασης

-        Χρωματικής πιστότητας

Συντελεστές Ενέργειας

-        Άμεσης Μετάδοσης  (t_e)

-        Ανάκλασης Ενέργειας (r_e)

-        Συντελεστής σκίασης (sc)

-        Απορρόφησης - από τη μάζα του ή των κρυστάλλων-   (a_e)

Ιδανικοί συντελεστές κρυστάλλων για σπίτια.

Εξετάζοντας μόνο την ενεργειακή απόδοση και το ποσοστό φωτισμού οι καλύτεροι συντελεστές σε σχέση με ένα λογικό κόστος θα μπορούσαν να διαμορφωθούν ως εξής κατά την γνώμη μου πάντα.

g – Ηλιακός συντελεστής:  μικρότερος από 50 %

Lt - Συντελεστής μετάδοσης φωτός: μεγαλύτερος από 65 %

Lr – συντελεστής ανάκλασης φωτός μικρότερος από 25%