Ferestrele aduc priveliști, confort, ventilație și eficiență energetică unei case. Ferestrele aduc, de asemenea, câștiguri mari de căldură solară și pun sistemul de răcire în overdrive, fără a menționa razele UV dăunătoare care estompează mobilierul, draperiile și covoarele. Indiferent dacă o casă este proiectată pentru a se potrivi site-ului dvs. de vis sau dacă lucrați cu un constructor pentru a selecta cele mai bune opțiuni pentru o casă de cartier, eficiența energetică sporită și costurile reduse de încălzire și răcire pot fi realizate prin planificarea atentă a amplasării ferestrelor.
Protejarea împotriva soarelui are mare sens pentru dolari. Potrivit Departamentului pentru Energie al SUA, o gospodărie medie cheltuie peste 40% din bugetul său total anual de energie pentru costurile de încălzire și răcire. În Florida de Sud, consumatorii ar putea cheltui atât de mult doar pentru costurile de răcire. Aceste costuri pot fi reduse în medie cu 15% doar prin trecerea la ferestre eficiente din punct de vedere energetic și planificarea amplasării ferestrelor, umbrire și ventilație.
Ce cale de cotitură
În primul rând, proprietarii trebuie să fie atenți la direcția cu care se află casa lor. Unghiul soarelui vara și lungimea expunerii directe sunt extreme pe laturile orientate spre est și spre vest ale casei.
Expertul în energie din California, Steve Easley, explică cum să eviți soarele care bate, înțelegând totuși că nimeni nu dorește un perete gol, fără ferestre. „Orientează-ți paharul astfel încât să fie orientat spre sud”, spune Easley. „Soarele este mai înalt vara, așa că lovește sticla la un unghi direct mai mic. De asemenea, evitați cantități mari de geamuri pe fețele de est și vest, unde soarele îl va încălzi în unghi direct pentru perioade lungi de timp. ”
Pentru o casă cu climă caldă, lupta împotriva soarelui și controlul costurilor de răcire sunt accentul critic pentru calculele de proiectare și energie. În unele zone ale țării, examinările și aprobările de proiectare se concentrează pe capacitatea unei clădiri de a controla câștigul de căldură solară. Panourile de examinare progresive doresc să știe impactul câștigului de căldură solară asupra sarcinilor de răcire sau câtă energie este necesară pentru a reduce temperatura unei case. Aceste plăci necesită strategii pentru reducerea câștigului de căldură fără consumul excesiv de energie. Controlul consumului de energie în climă caldă înseamnă controlul câștigului de căldură.
„Când am creat Palm Springs EnergyWise House, ne-am gândit mai întâi pentru priveliști”, spune Dennis Cunningham, un constructor la Palm Springs Modern Homes, „apoi am făcut calculele pentru a vedea dacă o putem face să funcționeze. Am avut noroc cu acest proiect că priveliștile erau nord-nord-vest. Drept urmare, nu primim niciun soare care bate. ”
Evitarea acumulării de căldură
Câștigul de căldură solară este cel mai mare dușman energetic din casele din toată țara. Mai bine puneți ferestre cu imagini, uși glisante și ferestre paladiene înălțate orientate spre nord și sud decât să suferiți câștigul extrem de mare de căldură pe care îl vor aduce ferestrele care privesc spre est și spre vest. Pentru o casă într-un climat nordic, această abordare are un beneficiu secundar, deoarece ferestrele orientate spre sud vor atrage raze directe, care se încălzesc acasă în timpul iernii. Indiferent unde este amplasată o casă, o bună planificare a ferestrelor se concentrează pe controlul câștigului de căldură solară în lunile de vară. Dacă același control poate aduce căldură suplimentară în sezonul de încălzire, considerați-l un bonus.
Easley folosește o ușă glisantă din sticlă cu un singur panou, ca exemplu al modului în care selecția și amplasarea sticlei pot afecta sarcina de răcire a casei și consumul de energie. Soarele direct pe sticlă va genera 250 Btu pe picior pătrat de geam pe oră, aceeași unitate de măsură utilizată pentru a măsura puterea unui cuptor.
Pentru o ușă de sticlă glisantă medie de 6 picioare pe 7 picioare, acest lucru face 10.000 Btu pe oră doar de ușă. Ar fi nevoie de aproape o tonă de energie pentru a compensa această creștere de căldură. Deoarece o casă medie folosește trei tone de aer condiționat pe oră, glisorul ar folosi o treime din energia de răcire pe oră. Câștigul de căldură solar are loc peste tot, subliniază Easley. „Chiar și în Midwest puteți avea facturi de aer condiționat care costă la fel de mult ca și factura de încălzire, așa că nu subestimați niciodată impactul geamului”, spune el.
Soluții de proiectare
Luați măsuri pentru a reduce câștigul de căldură solară vara. Mai întâi, creați umbră ori de câte ori este posibil și oferiți consolă pentru ferestrele care primesc cantități mari de lumină directă vara. „Aici trebuie să evităm soarele care bate în vest”, spune Cunningham. „Soarele occidental de aici este un soare atât de strălucitor, încălzitor, care topeste lumânările, încât arde mobilierul din interior, îl estompează”.
Pentru a compensa, Cunningham și arhitectul Dan Thornbury s-au confruntat cu casa EnergyWise spre nord, cu latura înclinată spre nord-vest, ceea ce a permis locuinței să-și arunce propria umbră în partea de est-sud-est a casei. Thornbury a amplasat un turn de scări pe fațada orientată spre vest, care este condimentată cu un amestec de ferestre de diferite dimensiuni pentru a oferi vederi teaser ale munților fără sticlă adăugată și câștigul de căldură însoțitor. Unele dintre ferestrele mici ale turnului scărilor sunt, de asemenea, funcționabile și funcționează pentru a oferi ventile transversale de aerisire atunci când ușile de buzunar sunt aruncate deschise spre est.
Windows inteligent
O altă modalitate de a reduce câștigul de căldură solară de la ferestre este de a instala ferestre acoperite cu eficiență ridicată, care sunt proiectate pentru a bloca transferul de căldură în timpul iernii și al verii. Selectarea unei unități de sticlă cu panou dublu, cu conținut scăzut de e poate economisi sute de dolari pe facturile anuale de utilități. Trecerea la o sticlă low-e selectivă spectral într-o unitate de sticlă izolată cu două panouri (IGU) va aduce cele mai mari economii și eficiență dintre toate. Aceste ferestre au un strat microtin de metal care reflectă căldura înapoi spre sursă. Acoperirile selective spectral deviază razele care provoacă acumularea căldurii și degradarea UV, permițând în același timp pătrunderea luminii vizibile.
„În medie, sticla standard permite 90% din căldura soarelui. Un pahar standard low-e permite să intre aproximativ 70%. O sticlă acoperită spectral permite doar 40% din căldura soarelui ”, spune Easley.
Blocarea câștigului de căldură în timpul verii este o strategie inteligentă. Easley încurajează construirea consolelor deasupra fațadelor orientate spre vest și est pentru a umbri ferestrele de dedesubt. Plantați copaci la umbră, adăugați consolă sau copertine și utilizați eticheta National Fenestrations Rating Council. Etichetele NFRC indică câtă lumină va lăsa să pătrundă o anumită fereastră (VLT), câtă pierdere de căldură este posibil să apară (factor U) și cât câștig de căldură solară permite (SHGC). Eticheta Energy Star se potrivește în plus cu ferestrele la climatul lor.