Расположение окон является ключом к использованию видов и минимизации ежемесячных расходов на коммунальные услуги.
Окна обеспечивают вид, комфорт, вентиляцию и энергоэффективность в доме. Окна также приносят большое количество солнечного тепла и запускают систему охлаждения, не говоря уже о вредном ультрафиолетовом излучении, которое выцветает на мебели, драпировках и коврах. Независимо от того, проектируется ли дом в соответствии с участком вашей мечты, или вы работаете со строителем, чтобы выбрать лучшие варианты для дома по соседству, повышение энергоэффективности и снижение затрат на отопление и охлаждение могут быть достигнуты путем тщательного планирования размещения окон.
Защита от солнца имеет большой смысл. По данным Министерства энергетики США, в среднем домохозяйство тратит более 40 процентов своего общего годового энергетического бюджета на отопление и охлаждение. В Южной Флориде потребители могут тратить столько же только на охлаждение. Эти расходы можно сократить в среднем на 15 процентов, просто перейдя на энергоэффективные окна и спланировав размещение окон, затенение и вентиляцию.
В какую сторону повернуть
Во-первых, домовладельцы должны обратить внимание на то, в какую сторону обращен их дом. Угол наклона солнца летом и продолжительность прямого воздействия экстремальны на восточной и западной сторонах дома.
Эксперт по энергетике из Калифорнии Стив Изли объясняет, как избежать палящего солнца, понимая при этом, что никому не нужна глухая стена без окон. «Расположите свой стакан так, чтобы он был обращен на юг», - говорит Исли.«Летом солнце выше, поэтому оно падает на стекло под меньшим углом. Также избегайте большого количества остекления на восточной и западной сторонах, где солнце будет нагревать их под прямым углом в течение длительного периода времени».
Для дома с жарким климатом борьба с солнцем и контроль затрат на охлаждение являются важнейшей задачей при проектировании и расчетах энергопотребления. В некоторых районах страны проверки и согласования проектов сосредоточены на способности здания контролировать приток солнечного тепла. Прогрессивные наблюдательные советы хотят знать влияние поступления солнечного тепла на охлаждающие нагрузки или сколько энергии требуется для снижения температуры дома. Эти платы требуют стратегий для снижения притока тепла без чрезмерного потребления энергии. Контроль энергопотребления в жарком климате означает контроль притока тепла.
«Когда мы создавали дом EnergyWise House в Палм-Спрингс, мы в первую очередь проектировали его с учетом вида, - говорит Деннис Каннингем, строитель компании Modern Homes в Палм-Спрингс, - затем мы провели расчеты, чтобы увидеть, сможем ли мы сделать это работает. Нам повезло с этим проектом, что виды были северо-северо-запад. В результате у нас нет палящего солнца».
Предотвращение накопления тепла
Солнечное тепло - самый большой враг энергии в домах по всей стране. Лучше разместить панорамные окна, раздвижные двери и парящие палладианские окна, выходящие на север и юг, чем страдать от экстремального притока тепла, который принесут окна, выходящие на восток и запад. Для дома в северном климате этот подход имеет второстепенное преимущество, заключающееся в том, что окна, выходящие на юг, будут притягивать прямые солнечные лучи зимой. Независимо от того, где находится дом, правильное планирование окон направлено на контроль поступления солнечного тепла в летние месяцы. Если тот же самый контроль может принести дополнительное тепло в отопительный сезон, считайте это бонусом.
Easley использует раздвижную стеклянную дверь с одним стеклом в качестве примера того, как выбор и размещение стекла могут повлиять на охлаждающую нагрузку дома и потребление энергии. Прямое попадание солнечных лучей на стекло будет генерировать 250 британских тепловых единиц на квадратный фут остекления в час - та же единица измерения, которая используется для измерения мощности печи.
Для средней раздвижной стеклянной двери размером 6 футов на 7 футов это составляет 10 000 БТЕ в час только от двери. Чтобы компенсировать это увеличение тепла, потребовалась бы почти одна тонна мощности кондиционера. Поскольку средний дом использует три тонны кондиционера в час, ползунок будет использовать одну треть этой энергии охлаждения в час. Приток солнечного тепла происходит повсюду, отмечает Исли. «Даже на Среднем Западе счета за кондиционирование воздуха могут стоить столько же, сколько счета за отопление, поэтому никогда не стоит недооценивать влияние вашего стекла», - говорит он.
Дизайн-решения
Примите меры по снижению поступления солнечного тепла летом. Во-первых, создайте тень везде, где это возможно, и обеспечьте навесы для окон, которые летом получают много прямого света. «Здесь нам нужно избегать палящего западного солнца, - говорит Каннингем. «Здесь западное солнце такое яркое, согревающее, расплавляющее свечи солнце, что выжигает мебель внутри, выцветает.”
Чтобы компенсировать это, Каннингем и архитектор Дэн Торнбери повернули дом EnergyWise на север, его сторона была наклонена на северо-запад, что позволило дому отбрасывать собственную тень на восточно-юго-восточную сторону дома.. Торнбери разместил лестничную башню на фасаде, выходящем на запад, который усеян окнами разного размера, чтобы обеспечить дразнящий вид на горы без дополнительного стекла и сопутствующего притока тепла. Ряд небольших окон лестничных башен также работают и служат для обеспечения вентиляции сквозным ветром, когда карманные двери распахнуты на восток.
Умная Windows
Еще один способ сократить поступление солнечного тепла от окон - это установить окна с высокоэффективным покрытием, которые предназначены для блокировки передачи тепла зимой и летом. Выбор стеклопакета с двойным остеклением и низкоэмиссионным покрытием может сэкономить сотни долларов на ежегодных счетах за коммунальные услуги. Переход на спектрально-селективное низкоэмиссионное стекло в стеклопакетах с двойным остеклением принесет наибольшую экономию и эффективность. Эти окна имеют микротонкий слой металла, который отражает тепло обратно к источнику. Спектрально-селективные покрытия отклоняют лучи, которые вызывают накопление тепла и ухудшение УФ-излучения, позволяя проникать видимому свету.
“Стандартное стекло в среднем пропускает 90 процентов солнечного тепла. Стандартное низкоэмиссионное стекло пропускает около 70 процентов. Стекло со спектральным покрытием пропускает всего 40 процентов солнечного тепла», - говорит Исли.
Блокировка притока тепла летом - разумная стратегия. Исли рекомендует строить консоли над западным и восточным фасадами, чтобы затенять окна внизу. Посадите тенистые деревья, добавьте навесы или навесы и используйте этикетку Национального совета по рейтингу окон. Этикетки NFRC указывают, сколько света пропускает данное окно (VLT), сколько тепла оно может понести (U-фактор) и сколько солнечного тепла оно допускает (SHGC). Этикетка Energy Star также позволяет окнам соответствовать их климатическим условиям.