skripta M03

í neochlazovaná

Plocha konstrukce: 19.40 m2

vrstva . Název d [m] Lambda M.teplo M.hmotnost

[W/mK] [J/kgK] [kg/m3]

1 Železobeton 0.1000 1.430 1020.0 2300.0



Tepelná energie akumulovaná v konstrukci: 47092692.0 J





Neustálený teplotní stav
- 29 (45) -
Konstrukce íslo 4 ... Neprsvitná kce
Typ konstrukce: Vnitní neochlazovaná

Plocha konstrukce: 12.00 m2


vrstva . Název d [m] Lambda M.teplo M.hmotnost

[W/mK] [J/kgK] [kg/m3]

1 Železobeton 0.3000 1.430 1020.0 2300.0



Tepelná energie akumulovaná v konstrukci: 87468608.0 J


Konstrukce íslo 5 ... Neprsvitná kce
Typ konstrukce: Vnitní ochlazovaná

Plocha konstrukce: 12.00 m2


vrstva . Název d [m] Lambda M.teplo M.hmotnost

[W/mK] [J/kgK] [kg/m3]

1 Podlaha 0.1800 0.400 840.0 1000.0



Tepelná energie akumulovaná v konstrukci: 37606960.0 J


Konstrukce íslo 6 ... Okno O1
Typ konstrukce: Okenní vnjší

Plocha konstrukce: 3.78 m2 Propustnost sl. záení Tau: 0.81
Orientace kce: J


VÝSLEDKY VYŠETOVÁNÍ TEPELNÉ STABILITY V LETNÍM OBDOBÍ:

I. Výpoet podle metodiky SN 730540-4:

Tepelná energie akumulovaná v neoslunných konstrukcích: 1.721683E+0008 J

Kce . Název St.intenzita záení Tau Tep.zisk [W] Doba zisku [h]


1 Neprsvitná kce 199.0 12.0 10.21 21.9

2 Neprsvitná kce 215.0 16.0 14.20 25.2

6 Okno O1 199.0 12.0 1338.01 12.0


Tepelný zisk prsvitnými konstrukcemi Qok: 609.30 W
Modul vekt.soutu tepl.amplitud tep.zisk Qoka+Qe: 1315.73 W
Tepelný zisk od vnitních zdroj Qi: 0.00 W
Tepelná ztráta vtráním Qv: 3.25 W
(pi násobnosti výmny n = 0.50 1/h)
Celkový maximální tepelný zisk Qz: 1921.78 W

Nejvyšší denní vzestup teploty Delta Ta,max : 14.9 C












- 30 (45) -

ZÁVR:
Nejvyšší hodnotou denního vzestupu teploty v teplotní oblasti A je u bytových
a obanských staveb:

ai,max 
ai,max, N

ai,max = 14,9°C 
ai,max, N = 5°C
Posuzovaná místnost nespluje požadavek normy SN 73 0540:2002
ve znní Z1:2005. Proto byl následn proveden nový výpoet. Všechny
parametry jsou stejné, jen pro zastínní okenní konstrukce byly použity vnjší
žaluzie (lamely svtlé barvy) -  = 0,11.


ai,max = 2,7°C <
ai,max, N = 5°C
Posuzovaná místnost spluje požadavek normy SN 73 0540:2002 ve znní
Z1:2005 za pedpokladu pi užití vnjších žaluzií se svtlými lamelami.

Kontrolní otázky
Jaké parametry urujeme pi posuzování místnosti z hlediska tepelné
stability v letním a zimním období?




















Neustálený teplotní stav
- 31 (45) -
Píklad 2.6
Na následujícím píkladu si ukážeme, jak se mohou mnit parametry
vnitního prostedí místnosti (vybrané parametry: qai,max, qai,max, )
v závislosti na užití jednotlivých typ zastiovacích prostedk.
Nejprve je zohlednn vliv orientace okenních otvor ke svtovým stranám,
dále vliv užití exteriérových (pohyblivé, pevné clony) a interiérových prvk
na okenních otvorech. V poslední ad se budeme zabývat samotným
zasklením okenních otvor a využitím pídavných fólií.
Jako vzorový píklad jsme si zvolili standardní dispoziní ešení, které je
nabízeno výrobci lehkých obvodových staveb. Jedná se o rodinný dm RD
Rýmaov, kde v pízemí je umístn obývací pokoj s jídelnou a kuchyským
koutem. Budova je tvoena lehkou obvodovou konstrukcí s dominantními
okenními otvory v prelí (viz Obr. 1).
V našem ešení budeme uvažovat pouze okenní otvory na hlavním prelí,
ostatní zanedbáváme z dvodu lepší orientace ve výstupech jednotlivých
variant a zetelnjších výsledk.
Obr. 2.6: Dispoziní ešení vybraného objektu (viz firemní materiály
RD Rýmaov)






- 32 (45) -

ešené varianty
Varianta I Orientace okenních otvor
ke svtovým stranám
Úelem je sledování vlivu orientace okenního otvoru ke svtovým stranám
na tepeln technické parametry v místnosti. Jako zasklení je užito izolaní
dvojsklo.
Varianta I – 1 Orientace k severu
Varianta I – 2 Orientace k západu
Varianta I – 3 Orientace k východu
Varianta I – 4 Orientace k jihu
Varianta I – 5 Orientace k jihovýchodu
Varianta I – 6 Orientace k jihozápadu

Základem všech dalších variant je budova orientovaná hlavním prelím
k jihozápadu. Jedná se o sledování vlivu užití rzných clonících prvk na
tepeln technické a svtelné parametry v místnosti. Jako zasklení je užito
izolaní dvojsklo.

Varianta II Použití sluneních clon
Varianta II – 1 Pevná horizontální clona, umístná nad okenním
otvorem ze strany exteriéru
Varianta II – 2 Pohyblivá clona ze strany exteriéru
Varianta II – 3 Clona ze strany interiéru – záclona (svtlá barva)
Varianta II – 4 Clona ze strany interiéru – žaluzie (svtlá barva)

Varianta III Použití protisluneních skel
Varianta III – 1 Izolaní dvojsklo s užitím skla Stopsol Classic
Varianta III – 2 Izolaní dvojsklo s užitím skla Stopsol SuperSilve
Varianta III – 3 Izolaní dvojsklo s užitím skla probarveného ve
hmot Planibel
Varianta III – 4 Izolaní dvojsklo – Inter heat mirror s fólií SC 75

Varianta IV Použití zvláštních úprav zasklení
Varianta IV – 1 Okasolar Retro – minimální hodnota
Varianta IV – 2 Okasolar Retro – maximální hodnota
Varianta IV – 3 Kapilux W 35/29


Neustálený teplotní stav
- 33 (45) -
Varianta V Použití dodatených fólií na zasklení
Varianta V – 1 reflexní fólie vnitní svtlá
Varianta V – 2 reflexní fólie vnitní tmavá

Provedené simulace a zhodnocení
Varianta I Orientace okenního otvoru ke svtovým stranám
Tato varianta má za úel ukázat, jak velmi podstatné je rozhodnutí o
umístní okenního otvoru vi svtovým stranám. Je dležité položit si zde
otázku, co vlastn od této konstrukce oekáváme. Zda se bude jednat, pouze
o prosvtlení místnosti i se bude jednat o „jakýsi zdroj tepelné energie“
(hlavn v pechodném období). Zodpovzení tchto otázek nám umožní ešit
další návaznosti jako je pídavné stínní nebo využití rzných druh
protisluneních skel.
Je teba si uvdomit, že každé okno je zdrojem tepelné energie i ztrát.
Následující tabulka udává, jaký vliv bude mít tato vlastnost na tepelné zisky
a tepelnou stabilitu místnosti v letním období pi rozdílné orientaci.

Tepelné zisky
[GJ]
Denní vzestup teploty
vnitního vzduchu
[°C] Varianta Orientace ke svtovým
stranám Program Energie
2002 Program Stabilita 2002
I – 1 sever 6,60 2,30
I – 2 západ 9,83 7,00
I – 3 východ 9,80 6,60
I – 4 jih 10,68 5,80
I – 5 jihovýchod 10,74 6,40
I – 6 jihozápad 10,74 6,70
Tab. 2.5: Výsledky simulace provedené v programech Energie 2002 a Stabilita
2002


- 34 (45) -

0
2
4
6
8
10
12
I - 1 I - 2 I - 3 I - 4 I - 5 I - 6
VariantyTepelné zisky [GJ] Denní vzestup teploty vnitního vzduchu [°C]

Obr. 2.7: Zobrazení výsledných hodnot pro variantu I

Na základ simulovaných hodnot je zejmé, že správná orientace okenního
otvoru ke svtovým stranám, je základním pedpokladem efektivního návrhu
koncepce stavby. Od okenních otvor, kde pedpokládáme vtší tepelné
zisky (jih, jihozápad, západ) v zimním období, lze také oekávat v letním
období problémy s pehíváním interiéru.
Nejnevýhodnjší je situování oken v našich zempisných šíkách na západ,
jihozápad a jih. Bhem poledne je nejvyšší slunení radiace, ale nejvyšší
teplota vzduchu se dostavuje asi o ti hodiny pozdji (záleží na vlastnostech
obvodových konstrukcí), kdy už se Slunce staí na západ. Proto dochází
k vyšším teplotám vzduchu v místnosti orientovaných na jihozápad než na
jih. „Nejhe“ jsou na tom z hlediska pehívání místnosti s otvorem
situovaným na západ, kde se pidává krom zvýšené teploty také tepelný
zisk ze sluneního záení procházejícího okenním otvorem, jelikož Slunce je
již níže nad obzorem a stínní (konzoly, pesahy stech) je již neúinné.

Varianta II Použití sluneních clon
V pípad, že nevystaíme pouze s vhodnou orientací otvor ke svtovým
stranám, je teba pistoupit k volb stínní. Existuje velké množství
rozdílných prostisluneních clon a nkteré z nich mohou v sob kombinovat
nkolik funkcí. Je zapotebí vnovat této pasáži dostatenou pozornost,
jelikož pouze takto se dá zabránit pozdjším problémm s pehíváním
místnosti, nedostateným osvtlením denním svtlem apod.
Nejprve uvažujeme s pevnou horizontální clonou umístnou nad okenním
otvorem ze strany exteriéru, dále se zabýváme pohyblivou clonou ze strany
exteriéru. Nezapomene ani na záclony a žaluzie. Pesnjší popis je uveden
v kapitole ešené varianty – Varianta II.
Neustálený teplotní stav
- 35 (45) -
Tepelné zisky [GJ] Denní vzestup teploty vnitního vzduchu [°C] Varianta
Program Energie 2002 Program Stabilita 2002
II – 1 8,30 3,80
II – 2 1,60 0,90
II – 3 8,60 3,40
II – 4 3,20 2,00
Tab. 2.6: Výsledky simulace provedené v programech Energie 2002 a Stabilita
2002

0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
II - 1 II - 2 II - 3 II - 4
Varianty
Tepelné ziksy [GJ] Denní vzestup teploty vnitního vzduchu [°C]

Obr. 2.8: Zobrazení výsledných hodnot pro variantu II

Urit hodnotu stínní pomocí vnjších clonících prvk je obtížnjší,
porovnáme – li hodnoty I - 6 z tabulky 3.6 s hodnotami získanými pro
variantu II – 1, zjistíme, že využití pedsazených exteriérových prvk
(markýz) má významný vliv na tepelnou stabilitu místnosti v letním období,
ale nebude omezovat ve vtší míe písun tepelné energie v zimním období.
Porovnání jednotlivých variant II - 2 – 4 mezi sebou je zavádjící, jelikož
závisí na chování uživatel a provozovatel jednotlivých stínících
prostedk. Pi zatažených žaluzií se do místnosti dostane malé množství
tepelné energie, a bohužel také dojde ke zhoršení podmínek denního
osvtlení pirozeným svtlem. Z tohoto dvodu každý uživatel hledá
kompromis mezi tmito rozdílnými požadavky.



- 36 (45) -

Obecn se dají výsledky interpretovat z hlediska tepelné techniky takto:
1. Nejúinnjší je pedokenní exteriérová žaluzie, protože brání vstupu
slunení energie do objektu (dále má své pozitivum v zimním období, kdy
pispívá k redukci tepelných ztrát oknem, znesnaduje neoprávnný pístup
do objektu okenním otvorem). Konstrukní ešení bývá složitjší a je zde
problematika vzniku možných tepelných most v míst napojení žaluzie na
obvodovou konstrukci.
2. Využití vnitních clon (záclon, žaluzií) patí mezi ešení konstrukn
jednodušší, ale z hlediska tepelné techniky je mén efektivní než exteriérové
žaluzie. Jejich výhodou je snazší nastavitelnost a ovladatelnost. Pi volb
vhodného typu stínní, zda užít žaluzii i záclony hraje roli estetické
hledisko. Záclony i závsy (hlavn svtlých barev) omezují prostup svtla
do místnosti mén než žaluzie. Z hlediska tepelné stability místnosti je
výhodnjší použití žaluzií, jelikož dochází k menšímu nárstu teploty
vnitního vzduchu v místnosti. Interiérové stínící prvky vytváí mezi okenním
otvorem a materiálem, ze kterého jsou vyrobeny, prostor kde dochází
k vyššímu nárstu teploty vlivem odrazu od povrch materiál (sklo, povrch
stínícího prvku). Hovoíme o tzv. skleníkovém efektu. Schopnost odrážet a
pohlcovat tepelnou energie závisí na druhu použitého materiálu a výraznji
se projeví u záclon a závs než u žaluzií.

Varianta III Použití protisluneních skel
Tato varianta poskytuje velkou variabilitu svtelné propustnosti t a celkové
energetické propustnosti g pro jednotlivé skla i zasklívací systémy vetn
fólií Heat Mirror. Na trhu se vyskytují skla potlaující prchod tepelné
energie do místnosti, ale omezující prostup svtla jen minimáln.
Zjednodušen eeno: z hlediska teplené stability místnosti v letním období
je výhodné použít zasklení s co nejmenším g a z hlediska požadavk na
prosvtlení místnosti navrhnout zasklení s vysokou hodnotou t.
Jednotlivé vlastnosti jsou docíleny pidáním oxid kov do hmoty skla nebo
naneseny na jeho povrch mkkou nebo tvrdou metodou. Z toho také vyplývá
jejich umístní na uritých pozicích v zasklívacím systému, kdy nap. sklo
s tvrdým pokovením mžeme umístit pokovením na exteriérovou stranu.
Jednotliví výrobci tchto zasklívacích systém udávají charakteristické
vlastnosti výrobk, vhodnost použití a umístní v konstrukci.

Je teba zdraznit dv základní vci :
1. všechny typy tchto skel jsou trvale zbarvena (modra, šedá, zlatá,
olivová apod..)
2. svtlené a tepeln-technické vlastnosti jsou v zásad nemnné, na
rozdíl od pohyblivých stínících prvk s jejichž pomocí jsou tyto
vlastnosti ovlivovány jejich polohováním

Takovéto typy zasklívacích systému jsou zvlášt vhodná u velkých
prosklených ploch (administrativní budovy….)
Neustálený teplotní stav
- 37 (45) -
Na následující tabulce a grafu je dobe patrné, jak významné mohou
jednotlivé složky být.

Tepelné
zisky [GJ]
Denní vzestup
teploty
vnitního
vzduchu [°C] Varianta
Svtelná
propustnost 
[%]
Celková
energetická
propustnost
[%] Program
Energie 2002
Program
Stabilita 2002
III – 1 34 37 6,31 3,40
III – 2 28 30 5,11 2,90
III – 3 30 30 5,11 2,90
III – 4 63 35 5,97 3,30
Tab. 2.7: Výsledky simulace provedené v programech Energie 2002 a Stabilita
2002

0
10
20
30
40
50
60
70
III - 1 III - 2 III - 3 III - 4
Tepelné zisky [GJ] Denní vzestup teploty vnitního vzduchu [°C] Svtelná propustnost [%]
Obr. 2.9: Zobrazení výsledných hodnot pro variantu III

Na grafu obr. 2.9 je dobe patrné, že tepeln – technické vlastnosti skel
pokovených i probarvených ve hmot (Varianta III – 1 až III – 3) jsou
pibližn na stejné úrovni. Je to proto, že jsme volili materiály s podobnými
vlastnostmi, aby bylo možné je porovnávat. Výraznji se tyto skla liší
svtelnou propustností, která je ovlivována provedením skel. To vše jen
podporuje tvrzení, že je možné na našem trhu najít širokou škálu
protisluneních skel.
Varianta III - 4, kde se využívá fólie Heat Mirror v zasklívacím systému, je
významná svtelná propustnost pi obdobném vzestupu teploty vzduchu
v místnosti jako u jiných prostisluneních skel. To vše je dáno vlastnostmi

- 38 (45) -

této fólie. Je prhledná (pípadn s kovovým nádechem) a propouští velké
množství svtla. Ale také zabrauje prostupu dlouhovlnného i krátkovlnného
záení, ímž práv dochází k menšímu nárstu teploty vzduchu v místnosti.

Varianta IV Použití zvláštních úprav zasklení
Tato podklapitola má ukázat, že se daná problematika stínní, pehívání a
prosvtlení místnosti dá vyešit i nestandartními postupy. Podklady byly
pevzaty od firmy Oka-lux, jenž vyvíjí mnoho rzných variant. Jednotlivé
prvky umožují drobná i velkolepá ešení a mohou být zajímavá i z jiných
hledisek jako je nap. hledisko architektonické.
Tyto stínící systémy se obtížn simulují v klasických výpoetních
programech, jelikož jejich jednotlivé charakteristické vlastnosti mohou být
relativn promnné. Z tohoto dvodu je teba využití tchto systému
konzultovat s jejich výrobci.
Jako základní jsem zvolili provedeni Okasolar Retro, kde se jedná o
konstrukci okenního systému s vloženou sklennou vložnou zajiš
ující odraz
a rozptyl svtla. Pro názornost byly spoítány varianty s minimálními a
maximálními hodnotami svtelné propustnosti a celkové tepelné
propustnosti. Existuje velká škála dalších variant, jenž tento systém
poskytuje v závislosti na konkrétních požadavcích a z toho vyplývajících
skladbách zasklívacího systému (využití skel s Low-e, protislunení ochrany,
atd.)
Dalším píkladem je využití Kapilux W. V tomto pípad hovoíme o užití
tzv. transparentní izolace v zasklívacím systému. Využitím toho prvku také
docílíme defrakce a difze svtelných paprsk dopadajících na okenní
konstrukci. I zde je možné kombinovat rzné požadavky kladené na
zasklívací systém.

Tepelné
zisky [GJ]
Denní vzestup
teploty
vnitního
vzduchu [°C] Varianta
Svtelná
propustnost 
[%]
Celková
energetická
propustnost
[%] Program
Energie 2002
Program
Stabilita 2002
IV– 1 2 10 1,11 1,20
IV– 2 39 34 5,79 2,90
IV– 3 35 29 4,94 2,90
Tab. 2.8: Výsledky simulace provedené v programech Energie 2002 a Stabilita
2002

Neustálený teplotní stav
- 39 (45) -
0
5
10
15
20
25
30
35
40
IV - 1 IV - 2 IV - 3
Tepelné zisky [GJ]
denní vzestup teplovy
vnitního vzduchu [°C]
Svtelná propustnost
[%]

Obr. 2.10: Zobrazení výsledných hodnot pro variantu IV

Z Tab. 2.10 je patrné, že písun tepelné energie se ve variant IV - 1 a IV-
2 (min. a max. hodnoty) výrazn liší. Z toho vyplývá jejich možnost použití.
Kde bude teba místnost prosvtlit, je výhodnjší varianta IV - 2. Varianta
IV – 1 je vhodná v pípad požadavk na minimální vzestup teploty vzduchu
v místnosti.
Sloupce v obr. 2.10 pro variantu IV - 3 vyjadují vlastnosti zvolené varianty.
Díky zvolené koncepci a konstrukci zasklívacího systému, se do místnosti
dostane pimené množství svtla pi malém vzestupu teploty vzduchu
v místnosti.

Varianta V Použití dodatených fólií na zasklení
Další možností jak ešit problematiku pehívání, je potažení stávajícího
okna fólií. Tyto fólie se standartn umís
ují z vnitní strany. Pouze
v pípad, že není možné se na zasklení dostat ze strany interiéru nebo hrozí
nebezpeí prasknutí skla vlivem jeho tepelné roztažnosti, se volí exteriérové
fólie. Oba typy fólií se vyrábjí v rzných zbarveních, od svtlých barev po
výrazn tmavé provedení.
Fólie umís
ované do vnitního prostoru mají pozitivní vliv na množství
svtla dostávajícího se do místnosti, které je vyšší než u fólií exteriérových.
A naopak venkovní fólie lépe brání vstupu tepelné energie do objektu.





- 40 (45) -

Tepelné
zisky [GJ]
Denní vzestup
teploty
vnitního
vzduchu [°C] Varianta
Svtelná
propustnost 
[%]
Celková
energetická
propustnost
[%] Program
Energie 2002
Program
Stabilita 2002
V– 1 53 46 4,19 2,1
V– 2 25 24 1,03 0,8
Tab. 2.9 Výsledky simulace provedené v programech Energie 2002 a Stabilita
2002

0
10
20
30
40
50
60
V - 1 V - 2
Tepelné zisky [GJ]
Denní vzestup teploty vzduchu v místnosti [°C]
Svtelná propustnost [%]

Obr. 2.11: Zobrazení výsledných hodnot pro variantu V

Výsledky simulace upozorují na možnost volby mezi svtlou a tmavou
interiérovou fólií a s tím související pedpoklady a nároky. Svtlá fólie
propouští více svtla i tepla oproti fólii tmavé. Tmavá fólie výraznji brání
vzestupu teploty vzduchu v místnosti na úkor osvtlení tchto prostor.
Z tohoto vyplývá závr: ped skuteným provedením je vhodné provést
tepeln – technický posudek a zhodnocení svteln-technických podmínek
místnosti.


P
ílohy
- 41 (45) -
3 Pílohy

Orientace stavební konstrukce Pohltivost sluneního
zá
ení
a
Teplotní
oblast V JV J JZ Z SZ S SV H 1)
Avp 6,8 7,9 9,0 10,0 10,3 9,2 7,1 5,8 9,8 A
tmax,p 12,9 13,3 14,1 14,8 15,4 15,6 15,2 13,4 13,9
Avp 7,6 8,8 10,0 11,0 11,3 10,2 8,1 6,8 10,7 0,10 B
tmax,p 13,2 13,5 14,2 14,9 15,3 15,5 15,2 13,6 14,0
Avp 7,5 8,9 10,2 11,7 12,1 10,5 7,4 5,9 11,5 A
tmax,p 12,0 12,7 13,8 14,8 15,5 15,8 15,3 12,5 13,6
Avp 8,2 9,7 11,2 12,7 13,1 11,4 8,4 6,7 12,4 0,15 B
tmax,p 12,3 13,0 13,9 14,8 15,4 15,7 15,3 12,9 13,7
Avp 8,6 10,1 11,5 13,4 13,9 11,8 7,6 6,2 13,2 A
tmax,p 11,3 12,3 13,6 14,8 15,5 15,9 15,4 11,7 13,4
Avp 9,2 10,8 12,5 14,4 14,9 12,7 8,6 6,9 14,1 0,20 B
tmax,p 11,6 12,5 13,7 14,8 15,5 15,8 15,4 12,1 13,5
Avp 9,9 11,4 12,9 15,0 15,7 13,1 7,9 6,8 15,0 A
tmax,p 10,7 11,9 13,4 14,7 15,6 16,0 15,5 10,9 13,2
Avp 10,3 12,1 13,8 16,0 16,7 14,0 8,8 7,3 15,9 0,25 B
tmax,p 11,1 12,1 13,6 14,7 15,5 15,9 15,5 11,4 13,3
Avp 11,3 12,8 14,2 16,7 15,6 14,4 8,1 7,6 1