Влияние окон на теплопотери

В анализе Ориентация окон пассивного солнечного дома рассматривалась лишь южная ориентация окон, при которой увеличивается поступление пассивной солнечной энергии и достигается максимальная эффективность здания, три стены которого обвалованы землёй.

Поскольку такая простая планировка не всегда может быть применима, весьма важно проанализировать влияние дополнительных оконных проёмов, сравнив здания с различным расположением окон.

Теплопотери через окна разной ориентации
Потери за счёт теплопередачи:
A — зимой 4043 кВт*ч, летом 969 кВт*ч; A-1 — зимой 7135 кВт*ч, летом 243 кВт*ч; A-2 — зимой 10107 кВт*ч, летом 1105 кВт*ч; A-3 — зимой 4043 кВт*ч, летом 969 кВт*ч; A-4 — 4094 кВт*ч, летом 821 кВт*ч; A-5 — зимой 4479 кВт*ч, летом 824 кВт*ч; A-6 — зимой 4916 кВт*ч, летом 680 кВт*ч; A-7 — зимой 4208 кВт*ч, летом 726 кВт*ч; A-8 — зимой 4375 кВт*ч, летом 523 кВт*ч

Площадь остекления сказывается не только на уменьшении изоляции дома за счёт уменьшения объёма земляной засыпки, но и на увеличении открытой поверхности здания, подверженной влиянию внешних погодных условий. Таким образом, возможно весьма значительное уменьшение эффективности земляной засыпки.

Как показано в примере A-5, устройство оконного проёма, площадь которого составляет 5% поверхности северной стены, увеличивает теплопотери дома на 435 кВт*ч или на 10% общей величины теплопотерь. Кроме того, охлаждающий эффект стены летом уменьшается на 15% или 145 кВт*ч. Увеличение площади оконного проёма до 10% ведёт к дальнейшему росту теплопотерь, составляющему значительную долю от потерь вследствие теплопередачи.

Влияние оконных проёмов при западной и восточной ориентации стен носит совершенно иной характер, чем при северной, из-за прямого поступления солнечной радиации в здание. Дополнительные потери тепла через эти окна, как это показано в примерах A-7 и A-8, меньше, чем их влияние на теплопередачу в летнее время. При площади окна 5% (вариант A-7) охлаждающий эффект стены уменьшается на 23%, между тем при площади окна 10% (вариант A-8) — на 45% или 446 кВт*ч. Безусловно, эти цифры могут быть уменьшены при правильном затенении окон.

При необходимости обеспечения дополнительного освещения или обзора не только со стороны южного фасада дома, в качестве альтернативы могут быть применены зенитные фонари. Однако в случае их неверного решения теплопотери могут быть ещё больше.

Несмотря на то, что окна, ориентированные на север, восток и запад, являются дополнительными источниками теплопотерь, следует признать, что в то же время они улучшают комфортные условия помещений дома.