Utforming av glassareal og behov for solavskjerming

Forfatter: Ingunn Gjermundnes

Erfaringer (Enova 2002) viser at kontorbygninger med lokal kjøling hvert år bruker rundt 50 kWh/ m² (25 %) mer energi enn bygninger uten kjøling. Årsaken til det økte energibehovet i bygninger med kjøling er delvis kjølingen i seg selv, men det kan også være at bygningene med høyt kjølebehov har store glassarealer og derfor stort varmetap, samt bruker mye energi til strøm til utstyr.

Fasaden utgjør bygningens klimaskall, og den utveksler energi med omgivelsene på flere måter. Solinnstråling tilfører bygningen lys og varme, samtidig som energi slippes ut gjennom varmestråling, luftlekkasjer og transmisjon. Direkte og indirekte solinnstråling tilfører bygninger betydelig varme, og en analyse av muligheten for å unngå bruk av lokal kjøling krever en oversikt over all varme som tilføres rommet. Både rommets internbelastning og varmen som solstråling gjennom fasaden bidrar med må beregnes. Ved utforming av en fasade vil behovet for innslipp av dagslys kreve en minstestørrelse på vindusarealet, mens behov for å kontrollere temperatur og energibruk inne vil sette en maksimumsstørrelse på vindusarealet.

I de fleste tilfeller vil tekniske anlegg kunne fjerne overskuddsvarmen fra internbelastning som mennesker, belysning og utsyr, men overskuddsvarme fra solen vil vi få problemer med å fjerne hvis den er kommet inn i bygget. Det er bakgrunn for “kravet” om utvendig solavskjerming i Teknisk forskrift.

Figuren viser hvilke verdier som trenger igjennom en rute i forhold til solvarmen som skinner på ruten. Den viktigste faktoren er her vist som g. Den angir hvor mye av solvarmen som trenger igjennom ruten, og bør være så lav som mulig.

I “Veileder for utforming av glassfasader” utgitt av Enova i 2007 er teori om dagslys og solvarme beskrevet. Basert på studier er det vist hvilke fasade som har behov for solavskjerming og hvilke type solavskjerming det er benov for. Det er blant annet tatt utgangspunkt i et cellekontor i Oslo, og for dette kontoret viser veilederen blant annet at med mer enn 20 % solavskjermende glassareal av gulvarealet på sydfasaden så er det behov for utvendig solavskjerming. Med solavskjermende glass på østfasaden må arealet opp i over 42 % av gulvarealet før det er behov for utvendig solavskjermeing. Verdiene her vil jo kun være veiledene, og for å være helt sikker hvilke solavskjerming og eventuell størrelser bør det gjøres egne klimasimuleringer av utsatte rom.
Veilederen finner dere på følgende nettside http://www.enova.no/minas27/publicationdetails.aspx?publicationID=327

Forklaring til figuren:

I_tot = Total solstråling [W/m²]

re = SR = Refleksjon av direkte solstråling som treffer glasset [-]

t_e = t_{e_glass} / t_{e_system} = ST = Direkte soltransmisjon gjennom glasset / glasset og solavskjerming [-]

ae = SA = Absorpsjon av solstråling som treffer glasset [-]

g = g_{tot_glass} / g_{tot_system} = Solfaktor for glass / glass og solavskjerming [-]