Odborný úvod: Prečo je dôležitá tepelná stabilita a tienenie? Článok je určený projektantom, energetickým špecialistom, stavebným inžinierom a architektom, ktorí chcú navrhovať budovy s vysokou energetickou efektívnosťou a komfortom vnútorného prostredia. Tepelná stabilita a tienenie budov sú kľúčové faktory pri prevencii prehrievania a znižovaní potreby aktívneho chladenia, čo priamo súvisí s metodikou STN EN ISO 13790.
V súčasnosti, keď EPBD smernica (2018/844/EU) a slovenské normy kladú dôraz na znižovanie spotreby energie a minimalizáciu letného prehrievania, sa stáva správny návrh tepelnej stability nevyhnutnosťou. Optimalizácia akumulačnej schopnosti konštrukcií a implementácia efektívneho tienenia prispievajú k udržateľnosti a komfortu.
Prečo je téma aktuálna? Letné prehrievanie budov patrí medzi hlavné výzvy energeticky efektívnej výstavby. Klimatická zmena prináša dlhšie obdobia horúčav a legislatíva sprísňuje požiadavky na energetickú hospodárnosť budov. Implementácia účinného tienenia znižuje náklady na klimatizáciu a zlepšuje vnútorné prostredie.
Čitateľ sa dozvie:
- Ako STN EN ISO 13790 definuje metodiku výpočtu tepelnej stability a tienenia.
- Ako efektívne kombinovať pasívne opatrenia s návrhom konštrukcií.
- Aké reálne úspory energie a zníženie teplôt možno dosiahnuť.
Kontext a legislatívne požiadavky Pre správne hodnotenie tepelnej stability a tienenia sú rozhodujúce tieto normy a smernice:
- STN EN ISO 13790:2009 – Energetická hospodárnosť budov – Výpočet potreby energie na vykurovanie a chladenie.
- STN 73 0540-2:2019 – Tepelná ochrana budov – Funkčné požiadavky.
- STN EN ISO 52016-1:2018 – Výpočet teploty vnútorného prostredia a potreby energie na vykurovanie a chladenie.
- EPBD 2018/844/EU – Smernica o energetickej hospodárnosti budov.
Tieto normy určujú:
- Tepelnú kapacitu C [kJ/m²K] budovy.
- Faktor prestupu tepla U [W/m²K] obalových konštrukcií.
- Činiteľ tienenia Fs (-) pre rôzne typy tienenia.
- Metodiku výpočtu periodického tepelného toku a hodnotenia prehrievania.
Trendy v oblasti tepelnej stability a tienenia:
- Implementácia zelených striech a fasád.
- Dynamické tienenie s automatizovanými žalúziami.
- Simulačné hodnotenie návrhov pomocou softvérov podľa ISO 52016-1.
Technická analýza a výpočty podľa STN EN ISO 13790
Výpočet tepelnej stability Vyhodnotenie tepelnej stability sa zakladá na vnútornej teplotnej amplitúde a fázovom posune medzi maximom vonkajšej a vnútornej teploty. Cieľom je minimalizovať výkyvy teplôt a znížiť potrebu chladenia.
Postup výpočtu:
- Vypočítaj tepelno-akumulačnú kapacitu stien a stropov (kJ/m²K).
- Urči solárne zisky cez presklené plochy (W/m²) podľa orientácie.
- Uprav zisky o faktor tienenia Fs.
Tabuľka 1: Orientačné činitele tienenia Fs
| Typ tienenia | Fs (-) |
|---|---|
| Exteriérové žalúzie | 0,25 |
| Horizontálny presah strechy | 0,35 |
| Zelená fasáda | 0,40 |
| Interiérové rolety | 0,65 |
Vplyv tienenia na vnútornú teplotu
- Bez tienenia: vnútorná teplota pri letnom maxime až 29 °C.
- Exteriérové žalúzie + ťažká konštrukcia: pokles na 26 °C (≈3 °C rozdiel).
- Potreba chladenia klesá o 18–22 %.
Modelový výpočet podľa STN EN ISO 13790 Pre modelovú miestnosť s plochou 25 m², zasklením 6 m² orientovaným na juh a tepelnou kapacitou 200 kJ/m²K:
- Solárny zisk bez tienenia: 450 W/m².
- Po aplikácii exteriérových žalúzií (Fs = 0,25): efektívny zisk 112,5 W/m².
- Simulovaná vnútorná teplota počas horúceho dňa: 26 °C.
Tento výpočet je v súlade s metodikou STN EN ISO 13790 a realistickými scenármi.
Prípadové štúdie a príklady z praxe
Administratívna budova v Bratislave (2023)
- Riešenia: automatické žalúzie, presahy striech, zelené strechy.
- Výsledky: vnútorná teplota 26 °C, úspora chladenia 21 %.
Rodinný dom s veľkými južnými oknami
- Bez tienenia: vnútorná teplota 30 °C.
- Po doplnení horizontálnych presahov a žalúzií: 27 °C.
- Úspora energie na chladenie: 10–15 %.
Typické chyby v návrhu
- Nesprávna orientácia okien bez tienenia.
- Ignorovanie Fs faktorov pri výpočtoch.
- Používanie iba interiérového tienenia s nízkou účinnosťou.
Odporúčania pre odbornú prax
- Kombinovať vonkajšie tienenie s ťažkými konštrukciami.
- Zahrnúť správne Fs faktory do výpočtov a energetickej certifikácie.
- Dodržiavať požiadavky EPBD a STN EN ISO 52016-1.
- Overiť návrh simulačne a krátkodobými meraniami.
- Uprednostniť pasívne opatrenia pred aktívnym chladením.
Záver Správne navrhnutá tepelná stabilita a tienenie znižujú spotrebu energie, zlepšujú tepelný komfort a umožňujú splniť požiadavky EPBD a slovenských noriem. Tento prístup je kľúčový pre udržateľnú výstavbu a dlhodobú ochranu budov pred prehrievaním.
