A napos ház - 169. oldal

 A télikert általában a lakás nappali tartózkodásra szolgáló teréhez kap­csolódik, közvetlenül vagy közvetve. Közvetlen kapcsolat esetén közös te­ret alkot a kapcsolt helyiséggel; közvetve ajtóval nyílnak össze, és a kap­csolási felület túlnyomórészt üvege­zett (javasolt irodalom: Kószó József Télikertek c. könyve). Itt kell megje­gyezni, hogy a télikert miatt a mö­götte lévő lakószoba nem válhat má­sodlagosan megvilágította és szellőztetetté!

A télikert nem más, mint egy nö­vényház vagy üvegház, amely kap­csolódik a lakóépülethez, vagy szervesen beleépítették abba. A kapcsolt megoldás toldalék jellegű, az egy­beépítés a tervszerű együttlétet, ill. annak hangulatát kelti a külső szemlélőben is. A télikert üvegezett fal-, ill. tetőfelülete egy- vagy kétré­tegű, a mindenkori igények szerint. Közvetlen lakáskapcsolat esetén ter­mészetesen a kétrétegű, hőszigetelt változatot kell alkalmazni. Az egyré­tegű változat csak időszakosan hasz­nálható; hideg, téli napokban a nö­vényzetet át kell telepíteni, vagy erős – hő pocsékoló – fűtéssel kell védekezni a kifagyás ellen.

(Kép fent) Épülethez kapcsolt télikert benapozottsága %-ban ősztől tavaszig, a tájolás függvényében.

(Kép fent) Kétszintes ház földszintjéhez kap­csolt saroktélikert a) nézetrajz; b) elemrajz.

(Kép fent) Télikert épülethez való kapcsolásának lehetőségei az egyoldalútól a belső és külső sarokelhelyezésekig. Tetőlejtésük általában kifelé irányul, de lehetsé­ges az épület homlokzatával párhu­zamos esés is. Utóbbinál a közve­tett benapozás lehetősége korlátozottabb az üveg reflexiós hatása miatt.

A télikert fogalmát tágabban kell értelmezni, mert ma már sok esetben így nevezzük az olyan épületrészeket és belső tereket is, amelyekben nincs ugyan növényzet, de szinte va­lamennyi szabad felületük üvege­zett, tehát közvetlen kapcsolatot te­remtenek a környező világgal, természettel.

A történelmi idők során kialakult télikertek sok változata ismert, kö­zülük néhányat cikksorozatunkban is be­mutatunk. A lakóháztól független, önálló építmények is lehetnek, de – főleg az utóbbi időben, amikor az építkezésekhez kevesebb terület állrendelkezésre – általában össze­épülnek a lakó- vagy egyéb célra szolgáló épülettel, sőt esetenként azok egyes helyiségeivel össze is nyithatók, vagy már eleve egy légte­ret alkotnak azokkal. A télikertek épületek vagy lakások hőmérsékletére gyakorolt hatása té­len kedvező, nyáron viszont kedve­zőtlen. Előnyeik télen tudatosan hasznosíthatók; nyáron a szakszerű hővédelem részét képezik.

Télikert telepítése

A télikertet tehát az épület napos homlok­zata elé kell telepíteni, úgy, hogy a téli, alacsony napállásnál árnyék­mentes legyen. A nyári hővédelem a télikert üvegfelülete elé és fölé épített rácsozatra futtatott lomb­hullató növényzettel vagy épített árnyékolókkal valósítható meg. A szellőztethetőséget és a feltárulkozást nyitható ablakokkal és ajtókkal mindenképpen meg kell oldani, az árnyékolóktól függetlenül. Téliker­tek gyakran épülnek minden lakás­kapcsolat nélkül, épülethez vagy lakásbejárathoz szélfogóként, de minden esetben betöltik védelmi alapfunkciójukat, amely ez esetben a lakás gyors lehűlése elleni védel­met jelenti. Nyáron ezek is teljesen nyitottak, föltárulkozók.

Az ún. napház a napsugárzás komplex hasznosítására az elmúlt évtized során alakult ki. Itt már nemcsak arról van szó, hogy a jól tájolt, megfelelően kialakított nagy üvegfelületekkel juttatjuk érvényre a napsugárzás kedvező élettani, pszichológiai és felmelegítő hatá­sát, hanem a napsugárzás hőener­giáját napelemekkel, hőcserélőkkel és egyéb berendezésekkel tárolható energiákká alakítjuk át. így éjszaka és hidegebb időszakokban a tárolt energiával a nap sugárzási energiája pótolható, vagy párhuzamosan más célokra is használható. Alkal­massá tehető használati meleg víz előállítására, illetve az egyébként is meglévő fűtési rendszerrel kombi­nálva az épület fűtésére vagy hőtá­roló közeg közbeiktatásával a nyári vagy a nappali hőenergia „elraktá­rozására”.

(Kép fent) A napsugárzás hatása a télikert fű­tésére hőszigetelő üvegezésű hatá­rolón keresztül.

(Kép fent) Télikertek természetes szellőzésé­nek tervezésekor kialakítandó tér­arányok a) felső; b) alsó szellőzőnyílás esetén.

Lakás és télikert

Ma minden korszerűnek mondható lakáshoz tartozik legalább egyoldali télikert. Lényegük abban van, hogy a kapcsolódó helyiség falának és egyes esetekben tetőzetének üveg­felülete így az átlagosnál nagyobb: alapterülethez viszonyított aránya jelentősen meghaladja a lakószobák 1:6, 1:8-as értékeit, sokkal nagyobb a padozat alapterületénél, előfor­dul, hogy annak többszöröse.

A télikert határoló üvegfala a mai ablakokra vonatkozó előírások fi­gyelembevételével készülhet – bele­értve a tetőzetet is. Tájolása az épü­letével, a lakáséval megegyezően délkeleti, déli vagy délnyugati lehet.

Fontos szempont a télikert lakás­kapcsolata: funkciójuknak tökéle­tes összhangban kell lennie úgy egymással, mint a kényelmi, vala­mint az épületfizikai szempontok­kal. Az egyszerű télikert csak ajtóval, az igényes változat teljes belső felületi kapcsolással készülhet. Lé­nyegesek a lakás és a télikert közti nyílászárók, melyek külső homlok­zati ablakként, ill. erkély aj tóként működnek, mert nyáron – amikor a télikert külső ajtói és ablakai nyitva vannak – lehetővé teszik a lakóhe­lyiségek vagyonvédelmi szempont­ból való elkülönítését.

Az ablakok transzmissziós veszteségei

A transzmissziós veszteségek három összetevő eredőjeként foghatók fel: az üvegezés, a keret és a beépítés veszteségeinek összegeként. Az üvegezést illetően alapvető kérdés a rétegek száma. Mivel ma­gának az üvegtáblának a hővezetési ellenállása igen kicsi, a hőátbocsátási tényező elsősorban az üvegtáb­lák közötti légréteg vastagságától, annak függőleges méretétől, vala­mint a hőátadási tényezőktől függ. Az üvegezés rétegszámának növelé­se – akár a meglévő ablakok kiegé­szítése háromrétegűvé – a hőszige­telés javításának hagyományos módja. Ugyancsak javítja a hőszige­telő képességet a légréteg helyett különleges gázok alkalmazása és az üvegek speciális bevonattal való el­látása.

A „hőátadás” – azaz a felület és a környezet közötti hőcsere – valójá­ban két folyamatból tevődik össze: a tényleges hőátadásból, amely a felü­let és a levegő közötti hőcserét je­lenti, valamint a sugárzásos hőcseréből, amely a felület és más felületek (talaj, épület, felhőzet, a levegőben lévő vízgőz) között ját­szódik le. Ezeket a számítások egy­szerűsítése érdekében a tervezési gyakorlatban együtt kezeljük, egy megfelelő értékű látszólagos hőát­adási tényezőt alkalmazva, de ha az energia megtakarítás lehetőségeit keressük, akkor az egyes tényezőket külön-külön kell vizsgálni.

A külső felületeken a hőátadás – a szél hatása miatt – nagyobb arányú, a belső felületeken pedig a hőátadás és a sugárzás nagyjából azonos mér­tékű. A homlokzati ablakoknál és az üvegezéseknél alkalmazott energia­takarékossági megoldásokban leg­nagyobb számban a dupla vagy há­romrétegű üvegezést alkalmazzák. Az üvegezések anyagát hozzáér­tő szakember véleménye és számí­tásai alapján kell kiválasztani, mert nagymértékben eltér egymástól hőtechnikai, vagyis transzmissziós veszteségük, melynek legfontosabb befolyásoló tényezői.

Ezek:

• az üvegrétegek száma;
• az üvegrétegek közötti légrés
• vastagsága;
• töltete (normál vagy gáz);
• a tábla mérete;
• az üvegréteg vastagsága;
• a kapcsoló-egyesítő rendszer tí­pusa, illetve fajtája;
• az alkalmazott bevonatrendsze­rek (pl. fóliák).

A belső téri fűtési hőveszteség csökkenthető, ha a kifelé irányuló sugárzásos hő leadást, vagyis az emissziós tényezőt csökkentjük. En­nek hatása főleg kis hővezetési el­lenállású szerkezetek esetében jelen­tős, ezért kis emissziós tényezőjű felületbevonatot elsősorban üvege­zéseken és mozgatható, éjszakai hő­szigetelést szolgáló társított szerke­zeteken – az üvegtáblák közötti vékony fóliákon – alkalmaznak. A látható fény tartományában e fóliák átbocsátási tényezője jó, a termé­szetes világítást nem zavarják.

Az infravörös tartománybeli átbocsátá­si tényezőjük alacsony, ez a téli nap-sugárzási hő nyereséget némileg csökkenti, de egyúttal a nyári hő-terhelést is mérsékli. A 3 fim feletti hullámhosszaknál visszaverési ténye­zőjük – 0,8, az áteresztés 0, az ab­szorpciós = emissziós tényező -0,2, azaz igen kicsi lesz a felület sugárzá­sos hőleadása. Ennek következtében a hőátbocsátási tényező is csökken.

Külön hangsúlyozandó, hogy a kis emissziós tényezőjű felületbevo­nat az üvegezés által a hosszúhullámú infravörös tartományban kisu­gárzott energiaáram, azaz a hőveszteség csökkentését célozza. Nem tévesztendő össze azokkal a „hő védő” bevonatokkal és egyéb technikákkal, amelyek az üvegezé­sen át a helyiségbejutó sugárzás, az­az a nyári hő terhelés csökkentésére szolgálnak.

Ablakok és határolók üvegezése

A hagyományos értelemben vett ab­lakokat és homlokzati határolókat a természetes bevilágítás és a benapo­zás biztosítása érdekében az adott körülményeknek legmegfelelőbb üvegezéssel kell ellátni. Az ablak falban elfoglalt helyzete és tájolása, a helyiség természetes fénnyel való megvilágítása, a hőenergia átbocsátása, valamint a kül­ső és belső terek közötti optikai kapcsolat mind függ a különböző üvegfajták anyagtulajdonságaitól és az ablak, illetve az üvegfelület nagy­ságától.

Az üvegezési mód kiválasztásakor a következő szempontokat kell fi­gyelembe venni:

• a hőszigetelési előírásokat;
• a fény-, ill. sugárzásátbocsátási követelményeket az esetleges árnyé­kolásra és/vagy belátás korlátozásra tekintettel;
• a külső megjelenést;
• az üveg előírásos hibamentessé­gét és minőségét;
• az üvegtábla nagyságát és a rög­zítési lehetőségeket a csavarási me­revség függvényében;
• a keretbe való beépítési, tömíté­si, rögzítési és kiékelési módokat az építés alatt és a javítási munkák so­rán egyaránt;
• az ellenőrzött tartósságot, a lecsapódás mentességet és a reakció­képességet, különösen speciális (pl. hőszigetelő) üvegezések esetén;
• az előírt hangszigetelést, a betö­rés- és a tűzbiztonságot;
• a felületi szerkezetet és a tisztí­tási lehetőségeket;
• az üveg, a tömítőanyag és a keret hosszú távú igénybevételnek megfelelő, csapó esőálló és feszült­ségmentes kapcsolatának kialakí­tását.

(Kép fent) Korszerű hőszigetelő üvegek a) kétrétű; b) háromrétű üvegezés­hez Hőszigetelő üvegezés rétegtelepítése a) kétrétegű; b) háromrétegű üveg­ből; 1 síküveg; 2 távtartó profil (léc).

(Kép fent) Sorolt tetősík ablakok padlástéri lakásoknál. Az alul kis meredekségű, majd fokozatosan növekvő hajlásszögű tetőbe épített ablakok benapozási hatékonysága sokkal jobb a homlokzati (függőleges) ablakokénál. Gázzal töltött hőszigetelő üvegezésükkel a legjobbak közé tartoznak (VELUX példa).

Síküvegek

A síküveg gépi úton húzott tábla­üveg vagy hengerelt öntött üveg (tükörüveg, valamint egy sor hő kezelt biztonsági üveg és színes tükör­üveg).

Többrétegű szigetelőüvegezések

Többrétegű szigetelőüvegezések ké­szítésekor – amelyeket hőszigetelő üvegezésnek is nevezünk – különbö­ző eljárásokkal két vagy több üveg­táblát kapcsolnak össze egymással, mereven vagy rugalmasan, de rend­szerint lég tömören. A különféle szigetelőüvegezések között az üvegtáblák összekötéséből és az üvegtávolságból adódóan je­lentős különbségek mutatkoznak. Szigetelőüvegezések készítéséhez nemcsak a különféle ablak- és tü­körüvegfajták, hanem sík felületű, különleges üvegek is alkalmasak.

A hőszigetelő üvegezés

A hazánkban is széles körben alkal­mazott ún. hőszigetelő üvegezés – a hőtechnikai számítások tanúsága szerint – hő forgalmában tulajdon­képpen alapvetően nem különbözik a közönséges kettős üvegezéstől. A ténylegesen kedvezőbb adatok a pe­remek különleges összeépítése és a szigorú előírások szerinti beépítés következtében csökkent filtrációs hő veszteségnek, valamint a közbe­zárt légréteg ideális vastagságának köszönhetők. A légréteg 6-20′ mm közötti vastagsága esetén ugyanis a két üvegtábla sugárzási hőátadása és a légréteg közvetítette hőáramlás minimálissá válik.

Egy üvegszerkezet akkor tekint­hető ténylegesen hőszigetelőnek, ha a peremek egyesítésén kívül:

• módosítják a síküveg optikai tu­lajdonságait, vagy
• különleges gáztöltést alkalmaz­nak.

Az építőiparban alkalmazott mó­dosított optikai tulajdonságú üveg­szerkezetek két alaptípusa:

• az abszorbens és
• a reflexiós üvegezés.

Az abszorbens üvegek általában már gyártásukkor különféle adalé­kok hozzáadásával készülnek (anya­gukban színezettek), a reflektív üve­gek pedig utólagos felületkezeléssel, felhordott vagy felragasztott reflexi­ós réteg segítségével nyerik el mó­dosított tulajdonságaikat. Ez utób­bira számos eljárás ismert (Solar Flex, Fassolar stb.).

Az így készült füstszínű reflexiós üvegszerkezet előnye a normál hő­szigetelő üvegezések hő- és hangszi­getelő tulajdonságaihoz képest, hogy jelentős fényvisszaverő képes­séggel rendelkezik, és a jó átlátható­ság megőrzése mellett a nap sugár­zó energiájának mintegy 65%-át visszaveri. Szelektív visszaverő képessége folytán az értékes látható fénytarto­mányban átbocsátása jó, a belső te­reket zavaró spektrális tartományo­kat  viszont  alaposan  megszűri.

(Kép fent) Háromrétegű hőszigetelő üveg fel­építése 1 külső tábla; 2 légrés; 3 belső táb­la; 4 közbenső üvegréteg; 5 távol­ságtartó léc; 6 páramentesítő; 7 ra­gasztás; 8 tömítő fugázás.

(Kép fent) Reflexiós hőszigetelő üveg a) rétegfelépítés; b) napfény átbocsátási jellemzők; 1 fémes fólia; 2 külső üveg; 3 belső üveg; 4 távol­ságtartó léc; 5 ragasztás; 6 pára­mentesítő; 7 tömítő fugázás.

(Kép fent) Üvegfelület elé vagy mögé szerelt árnyékoló hatása az épületbelsőre a) külső rolóval, illetve b) belső, fényvisszaverő felületű gördülőár­nyékolóval a nem kívánt fénymennyiség kirekeszthető.

(Kép fent) Különböző réteg felépítésű üvegszerkezetek hőszigetelő ké­pessége a) egyrétegű; b) kétrétegű, hőszigetelő; c) há­romrétegű, hő­szigetelő; h: a felületi hőmér­séklet esése: 23°, 11°, 8°.

Ennek megfelelően:

• csökkenti a napsugárzás vakító hatását;
• megőrzi a helyiségek kellemes hőmérsékletét;
• megakadályozza a függönyök, a bútortextíliák és a berendezési tár­gyak fakulását.

Használata feleslegessé teszi az ablakzsaluk és egyéb árnyékoló ­berendezések használatát, dekoratív megjelenése és kellemes színárnya­latai fokozhatják az épületek esztéti­kai megjelenését.

A hővédelem másik lényeges te­rülete az árnyékolás, amely egyrészt a külső üvegfelületek kellemetlen hő fizikai tulajdonságainak („üveg­házhatás”) kiküszöbölésére szolgál, másrészt az egész épület hő védelmét is jelenti. Különösen a klimatizált belső terek igénylik a nap su­gárzó energiájától való védelmet, amihez legkedvezőbb (a megfelelő hőszigetelés mellett) a szellőztetett légtérrel ellátott teljes külső épület­burkolás.

A külső üvegezett felületek jó hőtechnikai paraméterei nemcsak a fűtési energiával való takarékossá­got, hanem általában a belső térben tartózkodók kedvező hőérzetének kialakítását is szolgálják. Amíg az előbbi a „k” értékkel egyszerűen ki­fejezhető, addig a kellemes hőérzet­hez szükséges jellemzők meghatározása jóval összetettebb feladat. A belső tér nyári hő terheléssel szembeni védelme ma már a nyílás­zárók és üvegfalak napvédő (külön­böző reflexiós és/vagy színezett) üvegezésével is elérhető. A további­akban a téli időszakra vonatkozó hőtechnikai jellemzők alakulásával foglalkozunk.

Az ember hőérzetét számos té­nyező befolyásolja

Hiába tartjuk té­len megfelelő hőmérsékleten a bel­ső légteret, tesszük egyenletessé a függőleges hőmérséklet-elosztást, szüntetjük meg a huzathatást, ha az ablakok és üvegfelületeik hidegek, akkor a közelükben tartózkodva érezzük, hogy „húznak”. Nem vélet­len tehát, hogy a fejlett ipari orszá­gok az energiatakarékosság mellett egyre nagyobb figyelmet fordítanak az ablakok és üvegfalak belső felüle­ti hőmérsékletére. A mai korszerű nyílászáró szerkezetek hőhíd mentes tok- és szárnyprofilokkal készülnek, így a leghidegebb felületnek jelen­leg az üvegezett felület számít, an­nak ellenére, hogy hőszigetelő üveg­ből készül.

Mi az oka az üvegen keresztüli in­tenzív hő veszteségnek? A hőenergia háromféleképpen jut át a két- (vagy több)rétegű üvegszerkezeten: hősu­gárzással, hőátadással és hővezetéssel. A fűtési hőveszteség egyik ténye­zője a felmelegedett anyagok hosszúhullámú (infravörös) sugárzó hőleadása. A sugárzásos hőveszteség hatásosan csökkenthető alacsony emissziós tényezőjű, az ún. „low-e” speciális üveg (vagy hőtükör fólia) al­kalmazásával.

A két (vagy több) üvegréteg kö­zötti gázelegy hőszigetelő rétegként is funkcionál. A légrés méretének növelésével tehát a hőszigetelő ké­pesség is javulna, azonban a konvekció (a gázelegy fel- és leszál­ló cirkulációs áramlása) miatt egy adott légrés vastagság felett már le­rontja a hőszigetelő képességet. Lé­tezik tehát egy optimális légrés ­méret, amely az adott gáz eleggyel a legkedvezőbb (legalacsonyabb) hőátbocsátási tényezőt eredménye­zi. Ez a méret az alkalmazott gázelegy (levegő, argon, kén-hexafluorid stb.) hővezetési tényezőjétől és visz­kozitásától függ.

A hővezetés során a hő az üvegen és légrétegen keresztül, anyagon be­lüli hőátadással távozik. Hővezetés azonban nemcsak az üveg – légrés üveg úton megy végbe, hanem a hő­szigetelő üveg távtartóján keresztül is, az üveg teljes pereme mentén.

Egy ablak átlagos hőátbocsátási tényezője a keretszerkezet, az üveg­perem-tartomány és a belső üveg­mező hőátbocsátási tényezőjének felületarányos átlagából számítható ki. Minél kedvezőbb tehát a tok- és szárnyszerkezet, valamint a belső üvegmező hőátbocsátási tényezője, arányában annál többet ront az üvegperem hőhíd hatása.

A fokozott hőszigetelő képességű anyagok [k= 1,3 – 1,8 W/(m²-K)] iránti igény növekedésével az ala­csony emissziós tényezőjű üvegek és gáztöltés alkalmazásával egyre ke­vésbé kezelhető közömbösen a táv­tartó anyaga, kialakítása és hőtechnikai értéke! Az üvegperem hő hídja hideg idő­ben a kerület mentén jelentős pára kondenzációt is előidéz, mivel itt (pl. egy alumínium távtartó lécen keresztül) intenzívebb a hőáramlás, így az üveg széle lényegesen hide­gebb lesz, mint belső mezője.

Nemesgáztöltésű üvegezések

A nemesgázok közül az argon vi­szonylag könnyebben nyerhető ki a levegőből. Az egy és két légrétegű üvegezés hőátbocsátási tényezője kis emissziós tényezőjű felületbevonattal és 15 mm vastag gázréteggel argon­feltöltés esetén k=l,5 W/( m²K), kripton feltöltéssel k=l,l W/(m²K). Háromrétegű üvegezéssel, két kis emissziós tényezőjű felületbevonattal és argonfeltöltéssel k=0,9 W/( m²K), kripton feltöltéssel a szenzációsan kedvező k=0,7 W/(m²K) hőátbocsá­tási tényező érhető el, míg a látható fény tartományában az áteresztési té­nyező mindössze 0,57-0,67. Hason­ló eredményre vezetett az is, ha csak két üvegtáblát alkalmaznak,  de azok közé még egy vagy két kis emissziós tényezőjű felületbevonat­tal ellátott fóliát feszítenek.

A hőszigetelő üveg hőtechnikai értéke az elemzett tényezők gondos összehangolásával optimalizálható. A speciális „low-e” termékek (üve­gek vagy fóliák) használata, a meg­felelő gáztöltés és az ehhez megvá­lasztott légrés méret, valamint a hőhíd mentes, „meleg peremes” táv­tartó együttese biztosítja a megfele­lő komfortérzetet a helyiségben tar­tózkodók számára.

Egy helyiség klímájának összetevőit a belső levegő hőmérséklete, össze­tétele és a légmozgás jelentik. A szellőzés feladata a zárt terek­ben a huzatjelenségek és hőmérsék­let-csökkenés nélküli kellemes hőér­zet biztosítása. Az ember jó közérzetét, tanulási vagy munkateljesítményét főleg a szobahőmérséklettől függő légsebességgel való frisslevegő-ellátás mértéke és minősége befolyásolja. A szellőztetés legfontosabb eszköze az ablak.

A huzamos emberi tartózkodásra szolgáló terek természetes megvilá­gítási felületének 2/3 részét szabad, nyitható szellőzőfelületként kell be­tervezni. Ez az érték csökkenthető gépi szellőzés, ül. klímaberendezés beépítése mellett, sőt utóbbi eset­ben a nyitható szárnyak el is marad­hatnak.

Ha a belső és külső tér légnyomá­sa különböző, az építmény összes pórusán, résén, nyílásán és szellőző­kürtőjén keresztül megindul a nyo­máskiegyenlítődés . Az időegység alatti természetes légcsere mértékét egyrészt az álta­lában nem szabályozható, hőmérséklettől függő nyomáskülönbsé­gek határozzák meg, másrészt azok a rendszerint nagyobb, széltől füg­gő, de csak időnként fellépő nyo­máskülönbségek, amelyek korláto­zottan követhetők nyomon, és gyakorlatilag nem befolyásolhatók. A beépített területeken uralkodó áramlási viszonyok miatt az évi kö­zéphőmérsékletek, valamint az uralkodó szélirányok és szélerőssé­gek a használat szempontjából nem vehetők figyelembe.

Az ablak szellőzőképessége függ az épület aerodinamikai sajátossá­gaitól, a vidék mindenkori szélnyomási, illetve szélszívási, valamint hőmérsékleti viszonyaitól, a helyisé­gek égtájak szerinti tájolásától és más helyiségekhez viszonyított helyzetétől. Fontos tényező az ablak szerkezete, kialakítása és a falfelületben elfoglalt helyzete, a szellő­zési keresztmetszetek nagysága, a szellőzőnyílások alakja és magassá­gi elhelyezkedése, a szellőzőnyílás hatásos magassága, a nyomáskü­lönbség nagysága, a szellőző beren­dezés nyitva tartásának időtarta­ma, a megmozgatott légtömeg és a helyiség hőmérsékletének időbeli változása, az esetleges kiegészítő szellőző berendezések és működé­sük módja.

Az ablakkal összefüggő légcsere végbemehet az ablakréseken át (sa­ját szellőzés), az ablakszárny részle­ges vagy teljes nyitásával (lökéssze­rű, ill. tartós szellőzés), külön szabályozható légbevezető és – elve­zető nyílásokon keresztül (tartós szellőzés), ventilátorok és henger­szellőzők beépítésével (kényszer­szellőzés). E szellőzőrendszerek egy­mással, valamint mesterséges vagy természetes aknaszellőzéssel is kom­binálhatók.

A frisslevegő-ellátás nemcsak ab­lakon át, hanem külön berendezé­sekkel is megoldható. Ilyen külön berendezések a következők:

• tartós szellőzők;
• üvegfelületben elhelyezett szel­lőzőcsappantyúk;
• lamellás ablakok;
• hengerszellőzők;
• ventilátorok.

(Kép fent) Belső közlekedőterületek felső benapozását biztosító felülvilágító kapcsolt árnyékolóval.

(Kép fent) Tetőtér-beépítés ablakozásnál a sorolt tetősík ablakok a leghatékonyabb természetes megvilágítást és benapozást biztosítják (VELUX példa).

(Kép fent) Az épületet [a)], illetve ablakot [b)] erő szélhatás (légnyomáskülönbség). Vizsgálandó 1 tok és a fal között; 2 nyílókeret és tokkeret között; 3 üveg é fogadókeret között; 4 az üveget érő dinamikus terhelés.

(Kép fent) Az ablakszerkezetet érő filtrados hatások ellen megfelelő szerkezeti kialakítással és beépítéssel védekezni lehet. Filtrados irányok és előfordulási helyeik A fal/tok; B tokkeret/szárnykeret; C üveg/befogadó keret; 1 tokkeret; 2 szárnykeret; 3 üvegezés; 4 rugal­mas réskitöltő hőszigetelés; 5 külső lég- és vízzáró takaróprofil; 6 beépített légzáró (gumi)profil(ok); 7 plasztikus lég- és vízzáró tömítés (szalag); 8 tisztíthatóságot biztosító (rugalmas) fugatömítés.

Az épület ablakainak számát, mére­tét, elhelyezését, tájolását a belső tér természetes megvilágítására és benapozottságára vonatkozó igé­nyek, valamint ezek megvalósítási lehetőségei határozzák meg. Az ablakok feladatai használatuk módjából adódnak, amelyben a megnövekedett követelmények, valamint a műszaki és a gyártástech­nológiai fejlődés jelentős változáso­kat hozott. Az ablakok, feladatuk és működésük sokfélesége miatt, alap­vetően különböznek az épületszer­kezetektől.

(Kép fent) A tájolásnak megfelelő ablakozású épület alaprajzának vizsgálata 1 keleti; 2 délkeleti; 3 déli; 4 dél­nyugati; 5 északi.

(Kép fent) Egy lakás lakóhelyiségének alapraj­zi kapcsolati vizsgálatakor annak méretei, méreteinek aránya, vala­mint a benapozásához szükséges ablak(ok) helye és felülete mérték­adó a magassági koordináták is­meretében a) alaprajz; b) metszet; a benapo­zottság mértékét a D x C = alapte­rület és az A x B = ablakfelület aránya határozza meg.

(Kép fent) Sarokszoba vizsgálata alaprajzi kapcsolat és benapozhatóság vo­natkozásában (a x b = lakóterület) A egyoldali, hosszirányra merőle­ges; B egyoldali, oldalirányra me­rőleges benapozhatóság; C kétol­dali benapozhatóság (legrosszabb az A, legjobb a C jelű ablakozás).

(Kép fent) Egy földszintes készház program egyik épület-alaptí­pusának – a tökéletes benapozhatóság érdekében kialakított – variációja) északi (előkerti) bejárattal, kertre merőleges tető­idommal; b) nyugati (oldalkerti) bejárattal, kerttel párhuzamos tetőgerinccel; alaprajzi és kerti kép.

(Kép fent) A hagyományos építésű lakóházhoz kapcsolt vázas rendszerű toldalék a nappali funkciót kiegészítő he­lyiségekkel, valamint azok kertkapcsolatával a töké­letes benapozást biztosítja mindkét épületrészhez; alaprajzi és kerti kép. A régi lakóépület; B összekötő nyaktag; C a teljes pompájában „tündöklő” belső medence épülete.

Alapfunkcióik: a helyiség termé­szetes megvilágítása, napfénnyel és friss levegővel való ellátása, a belső hőmérséklet megtartása, valamint az időjárás káros hatásai (szél, csa­padék, hideg) és egyéb környezeti tényezők (por, zaj, szagok) elleni vé­delem.

A felsoroltakon túl igen fontosak az esztétikai és pszichológiai szem­pontok is. Az ablak formaelemmé vált, és a fal, illetve a homlokzat, va­lamint a belső tér legfontosabb lát­ványelemeként egyre nagyobb sze­repe van a lakás és a külvilág optikai összekapcsolásában. Az ablakszerkezetekre vonatkozó másodlagos elvárások közé tartozik tisztításuk, ápolásuk lehetősége, to­vábbá biztonságos működtethetősé­gük – a normál használat folyamán és vészhelyzetben egyaránt -, ter­mészetesen minél hosszabb élettar­tam mellett. Az egyes üvegfelületek nagyságának növekedésével e köve­telmények kielégítése megnehezül.

Az ablak elhelyezkedése a helyi­séghez képest és magában a falszer­kezetben nemcsak esztétikai szempontból fontos, hanem alapvetően meghatározza a természetes megvi­lágítás minőségét és a szellőzést, de befolyásolja a helyiség berendezé­sét és ezzel együtt annak használ­hatóságát is. A beépített ablak mell­védjének magasságától függ a fűtőberendezések telepíthetősége, a kialakítás módjától a redőnyök beépíthetősége, a rácsok felszerel­hetősége stb.

(Kép fent) Az alaprajzaival bemutatott ház homlokzatai a) utcakép (keleti); b) oldalkerti (déli); c kerti (nyugati).

A helyiségek természetes megvilágí­tása

Elsőként tisztázzuk a megvilágítás fogalmát, amely nem azonos a be-napozással, a napfénnyel, tehát csak a természetes fény bejutásának le­hetőségét jelenti. A megvilágítás alapvetően kétféleképpen biztosít­ható: természetes és mesterséges fénnyel.

A természetes megvilágítás alap­követelmény minden lakó- és huza­mosabb emberi tartózkodásra szol­gáló helyiségnél. A megvilágítás eszközei általában ablakok vagy üvegfalak, üvegtetők, esetleg felül­világítók. Közvetlen természetes megvilágí­tás a közvetlenül a szabad tér felé néző, bevilágításra szolgáló felületen keresztül a nappali fénnyel való megvilágítás.

Közvetlen természetes megvilágí­tással kell ellátni a huzamos tartózkodásra szolgáló helyiségeket, kivé­ve a terepszint alatti építmények helyiségeit, továbbá ha a rendelte­tésszerű használat követelményei azt nem teszik szükségessé, esetleg éppen tiltják. A közvetlen természetes megvilá­gításra szolgáló szabad felület (ab­lak, üvegfal vagy üvegtető) és a helyiség alapterületének aránya – eltérő hatósági előírás hiányában – a következő.

Ezek:

• általában legalább 1:8,
• csecsemők, gyermekek, tanulók oktató-nevelő helyiségeinél, vala­mint – főként tervező- és kutatóin­tézeti – irodák esetében 1:6.

Az aránypár első számaként min­dig a bevilágítást biztosító 90-99% fényátbocsátású, általában üveg-, esetleg műanyag ablak, üvegfal, fe­lülvilágító szerkezet tiszta felületét kell megadni m²-ben, a második szám a megvilágított helyiség 1,9 m-nél nagyobb belmagasságú részé­nek hasznos alapterülete. Az 1,9 m-nél alacsonyabb belmagasságú teret csak akkor kell figyelembe venni, ha ott is valamilyen állandó jellegű te­vékenység folyik, pl. gyerekjátszók­nál stb. Lakásoknál természetesen az 1:8-as arány a mértékadó, még gyerekszobák esetén is, ha azonban az épület formája, illetve a belső funkciók ezt lehetővé teszik, érde­mes növelni a megvilágítandó felü­letet.

(Kép fent) Többlakásos lakóház kerti homlok­zatának ablakozási alternatívái a) normál falsíkban való elhelyezéssel; b) épületsík elé ugratott télikert jellegű megoldással.

(Kép fent) Referencia-napház Közép-Európában. Az épület külső megjelenését meghatározó árnyékvető ereszek új formavilágot hoztak az ezredforduló építészetébe, továbbá jelentősen befolyásolják a belső tér klímáját.

A megvilágítandó alapterület meghatározásakor a helyiség terüle­téhez hozzá kell számítani az építmény vagy épületrész árnyékvető szerkezetei vízszintes vetületének helyiség előtti területét is. Gyakorlatilag a helyiség ablakai­nak tényleges üvegfelületét és a he­lyiség padozatának tényleges területét szokás számításba venni a közvetlenül és közvetetten megvilá­gított felület össz méretének megha­tározásakor, a szabályok viszont az aránypárt a természetes fénnyel közvetlenül megvilágított felületre értelmezik. A közvetett természetes megvilá­gítás a közvetlen természetes meg­világítású egyéb helyiségen, helyiségrészen keresztüli megvilágítás biztosítását jelenti.

Önálló rendeltetésű egységek kö­zött, valamint egy épület közös használatú helyiségei és önálló rendeltetésű egységei között közvetett természetes megvilágítás alkalma­zása nem megengedhető. A közve­tett megvilágítású terület a lakás vagy helyiség berendezésénél általá­ban alárendelt szerepkörű bútorok elhelyezésére, illetve másodlagos funkciók betöltésére vehető figye­lembe.

Fürdőszobában, WC-ben, kamrában és alapvető kiszolgálóhe­lyiségekben a természetes megvilá­gítás elmaradhat, de a szellőzést, il­letve szellőztetést ebben az esetben is biztosítani kell. A különböző he­lyiségek és terek, időszakos vagy hu­zamos tartózkodást feltételező funk­ciójuktól függetlenül, természetes vagy mesterséges szellőzést kell, hogy kapjanak. A nyitható ablakok a szellőzési igények kielégítése szempontjából számításba vehetők.

Egy hagyományos épület tervezé­sekor elsősorban az építtetők élet­formáját és az ennek megfelelő igényeket vesszük figyelembe. Nap centrikus épület esetében az építte­tőknek tudomásul kell venniük (hi­szen ezt saját maguk vállalják), hogy majdani otthonukban életstí­lusuk változni fog, mert az időjárá­si viszonyok sokkal inkább érezte­tik majd hatásukat a mindennapok során.

A belső terek fűtési és bevilágítási igénye akkor elégíthető ki legjob­ban, ha a helyiségek többsége a déli homlokzatra kerül. Természetesen egy ház különböző funkciójú helyi­ségeinek különböző a fűtési és bevi­lágítási igénye. A konyha – például főzés alkalmával – a tűzhely, a sütő és egyéb háztartási berendezések üzemeltetése folytán jelentősen fel­melegszik. Központi fűtés esetén a radiátorok méretezésekor ezt a kö­rülményt nem szabad figyelmen kí­vül hagyni. Ugyanakkor a konyha igencsak páratermelő helyiség, ezért a fűtéssel, hőszigeteléssel, szellőzte­téssel csökkenteni kell a páralecsapódás veszélyét. Ám egy hálószoba sem igényli ugyanazt a meleget, mint a nappali vagy a dolgozószoba, hiszen azt csak éjszaka használjuk. Ha többen alszanak egy helyiség­ben, a páratartalom megnő, és itt is páralecsapódás keletkezhet.

Hőmérsékleti zónák

Miután eldöntöttük, melyek azok a helyiségek, amelyek a legtöbb na­pot kívánják, és melyek kevesebbet, a ház alapterületét „hőmérsékleti zónák” szerint fel kell osztani. A kö­zel azonos hőmérséklet-igényű he­lyiségeket csoportosítjuk egy zóná­ba. Ez a fajta differenciálás azért is lényeges, mert egy háznak általá­ban nincs hosszú déli homlokzata. A legnaposabb – délre tájolt – zóná­ba célszerű csoportosítani a követ­kező helyiségeket: nappali, étkező, dolgozó, nagyszülő(k) lakószobája, gyermekszoba (ha ott nemcsak al­szik, hanem tanul, játszik a gyerek).

A közepes hőmérsékletű, ún. „át­meneti” zónába kerüljenek a közle­kedőterek, az étkező-konyha, a há­zimunka-szoba stb., a leghűvösebbe pedig az összes egyéb funkciójú he­lyiség: a hálószobák, gardrób, für­dőszoba, WC, konyha, kamra, táro­lók, garázs, barkácsműhely. Helyes „zónázással” elérhetjük, hogy bizo­nyos helyiségekből hosszabb idő­szakra is (pl. a hálószobákból nap­palra) kizárhatjuk a meleget. Az egyes zónák közötti ajtókat azon­ban gondosan csukva kell tartani! Kánikula idején helytelen az abla­kokat kitárni, mert a meleg bejön. Szellőztetni reggelente és éjszaka célszerű.

(Kép fent) Alaprajzi benapozási lehetőségek.

A hőmérsékleti zónák kialakításá­nak két járható útja van. Az egyik esetben a ház különböző zónáit teljesen elkülönítjük egymástól, ezál­tal abszolút biztosítható valamennyi helyiség megkívánt hőmérséklete. Ennek azonban nagy ára van, a zó­nák közti válaszfalakat és födémeket (sőt ajtókat is) hőszigetelni kell, hogy a meleg ne jusson át a hűvö­sebb területekre.

A másik megoldásnál – különö­sen a napenergiát közvetlenül hasz­nosító épületeknél – gyakorlatilag egyáltalán nincsenek falak a helyi­ségek között. (Hazánkban is sokak által kedvelt az egyterű lakás.) Egy ilyen épületben a meleg és a fény szabadon cirkulál egyik zónából a másikba, a hőmérsékletingadozást a helyiségek elrendezése ellensú­lyozza.

Északi homlokzat

Az épületek „legmostohább” ol­dala általában az északi, hiszen ez kapja télen a legnagyobb hideget, a legkevesebb fényt. Általában tehát ezt az oldalt használjuk a legkeve­sebbet, mert közvetlen napfény so­hasem éri, az év nagy részében homlokzata folyamatosan árnyék­ban van, a téli hónapokban is, mikor az alacsonyan ballagó nap a dé­li oldalt még süti, de délnyugaton már le is nyugszik. Emiatt bármi­lyen kis mennyiségű hó vagy eső esik, az északi oldalon hosszú ideig megmarad, nem képes elolvadni, il­letve elpárologni. A hazánkban leg- gyakrabban uralkodó északi, észak­nyugati szél tovább nehezíti az épü­letek északi oldala mentén lévő he­lyiségek megfelelő kialakítását.

Sík terepre tervezett épületek északi homlokzatát csak kiválóan hőszigetelt falszerkezetekkel, fokozottan légzáró, minimális felületű ablakokkal, illetve egyéb nyílások­kal lehet elviselhetővé tenni. Lejtős terepen több lehetőség adódik az időjárás északi oldalra ható kedve­zőtlen hatásainak kiküszöbölésére. Déli, délkeleti, délnyugati lejtő ese­tén az épület északi részét – a terep adottságait kihasználva – félig vagy egészen földbe süllyeszthetjük. Eu­rópában gyakran alkalmazott meg­oldás az épületek tetőzetének – le­gyen szó akár lapos, akár magas tetőről – földréteggel való fedése, amely tökéletes hőszigetelést bizto­sít a téli lehűlés és a nyári túlmele­gedés ellen, a szélesen elnyújtott déli homlokzat pedig állandó nap­sugárzáshoz jut.

(Kép fent) Körkörös benapozású passzív szolár ház Közép-Európában. A bejutó fénymennyiség a kapcsolt árnyékolókkal tökéletesen szabályozható a) földszinti; b) emeleti alaprajz.

Az építendő házat az adott klímát, illetve mikroklímát figyelembe véve úgy kell elhelyezni a telken, hogy automatikusan kialakítsa saját „vé­dőrendszerét” a lehűlés és a túlzott felmelegedés ellen. Ha erre gondo­lunk, ez már egy igen fontos lépés az energiatakarékosság és a megfe­lelő belső benapozottságú lakótér elérése felé.

Egy épület annál jobban illeszke­dik környezetébe, minél jobban ké­pes a saját természetes hőegyensú­lyát fenntartani télen és nyáron, vagyis minél kevésbé szorul a nap melegére. Az épület tájolása első­sorban a napsütés és a szél miatt be­folyásolja az energiaforgalmat. A napsütés hatására az épület napsü­tötte homlokzatain túlfűtés mutat­kozik, ezért ilyenkor ezekben a he­lyiségekben a fűtést csökkenteni kell. A tájolás a nyári hővédelem, illetve hő terhelés szempontjából is igen nagy jelentőséggel bír. Nyáron ugyanis kelet és főként nyugat felől érkezik a függőleges felületre a legnagyobb hő terhelés, észak felől ter­mészetesen a legkevesebb, dél felől pedig viszonylag kevés (a meredek beesési szög miatt). Ha ehhez hoz­zátesszük, hogy télen viszont dél fe­lől érkezik a függőleges felületre a legtöbb napenergia, akkor nyilván­való, hogy a dél és melléktájai felé való tájolás a legelőnyösebb.

(Kép fent) Ikerjellegű épületek valamelyik lakó­egysége bármilyen tájolású telken kedvezőtlenebb benapozottságú. Ennek ellensúlyozása az épületka­rakter formálásával lehetséges, pl. az árnyékos oldalon a) hagyományos épületkapcsolás­nál két homlokzatot; b) oldalt kap­csolt garázsnál ugyancsak két homlokzati falat; c) két épületegy­ség közé helyezett garázs esetén már akár két és fél homlokzatot is ablakozhatunk a benapozáshoz, míg az árnyékos oldal ablakain át egyébként csak a normál nappali fény jut a lakótérbe.

(Kép fent) Zárt sorban épülő – telepszerű – la­kóépület-együttes helyszínrajza. A szemközti házak egyikénél a kerti, a másiknál az utcai homlokzat a legbenapozottabb 1 sarok-lakóépület; 2 közbenső la­kóépület; 3 belső kert.

(Kép fent) Napfényes, tetőtér-beépítéses, egylakásos családi ház. A déli tájolású nappali tér nagy üvegfelületén keresztül télen tökéletes a benapozás, míg nyáron a külső zsaluzia és az árnyékoló (sötét) üvegtető tökéletesen szabályozhatóvá teszi a belső tér felmelegedését.

(Kép fent) Favázas, kívül is faburkolatú kétszintes lakóház átlagon felüli ablakfelülettel, külső és belső árnyékolóval.

Az uralkodó szélirány ugyancsak meghatározó jelentőségű a tájolás szempontjából. Az uralkodó szélirányba minél kevesebb ablakot, aj­tót tervezzünk, még akkor is, ha ez a napsütés szempontjából kedvező lenne, mert ezek a nyílások télen nagymértékben fokozzák az épület lehűlését.

Mielőtt azonban az épület pon­tos elhelyezkedését rögzítenénk a telken, meg kell fontolni a tömegarányait. Azok az épületek, ame­lyek tömegformálása figyelmen kí­vül hagyja az előbb említett főbb klimatikus tényezőket, jelentős mennyiségű energiát pazarolnak fűtésre, illetve hűtésre. Az épület tömegalakításakor tehát ne feled­kezzünk meg arról az igen kézen­fekvő dologról, hogy a napsugár­zásnak minél szabadabb utat biztosítsunk a házba. Egy épület tömege tehát akkor optimális, ha télen kicsi a hővesztesége, nyáron pedig kicsi a „hő nyeresége”.

Telkek beépítése az adottságok és a benapozás figyelembevételével mellett

A régi foghíjtelkek adottságai erő­sen korlátozottak – főként a belvá­rosokban, a szomszédságukban lévő hatalmas tűzfalak által övezve. A kertvárosi és falusi foghíjakkal kapcsolatos lehetőségek jóval ked­vezőbbek egy sűrű beépítésű terüle­téhez viszonyítva. Benapozottság vonatkozásában legkedvezőbb a szabadon álló, legros­szabb a zárt sorú épület elhelyezés.

Oldalhatáron elhelyezendő épületek

Az oldalhatáron elhelyezendő épületek a tervszerű utcai beépíté­seknél a telek északi, északkeleti, esetleg északnyugati oldalára ke­rülnek. Ezáltal a benapozás – sor­rendben – a hátsó kert, az előkert és az oldalkert irányából lehetsé­ges. Hátrányos a szomszédos épü­let árnyéka, mely bizonyos órákban az oldalkerti homlokzat mögötti helyiségeket árnyékolhatja be vala­melyest.

A szabadon álló épület elhelyezés egylakásos lakóépület számára szin­te tökéletes, mert a ház mind a négy irányban ablakozható, így könnyebb a nagyobb napfényigé­nyű helyiségeket a megfelelő égtáj irányában elhelyezni. Többlakásos házaknál a helyzet bonyolultabb, mert egyes lakások délelőtti, másikak dél közeli vagy éppen délutá­ni benapozottságúak lehetnek.

Ikerházak

Az iker-épületelhelyezés tulajdon­képpen azonos a szabadon állóval, csak itt az egyik lakóegység vagy ház benapozottsága mindig a másikénak alárendelt. Fontos, hogy a ház terve­zésekor a benapozottság legyen a fő szempont, mert a kevesebb napfényt kapó épületegység lakóját idővel kellemetlenül érintheti az előnyte­len helyzet. Zárt sorú elhelyezésnél az épüle­tek szorosabb egységet alkotnak, ezért a lakás belső funkcióinak irá­nya már eleve meghatározott, mert nem mindegy, hogy az éltető napsu­garak az utcai vagy éppen a kerti homlokzatot érik.

Zárt sorú épületegyüttesek

Zárt sorú épületegyüttesek azon telkeinél, ahol az övezeti előírás megszakított zárt sorú, a beépítési kötelezettségek lehetnek az ikerbe­építés szerintiek, például zárt sor megszakítása épületközzel. Ha a két szomszédos telken ez lehetséges, az oldalkert a épületköz szerepét tölti be, így az épület a tömegalakítás, valamint a nyílászárók elhelyezése szempontjából már nem két hom­lokoldallal, hanem hárommal ren­delkezik, feltéve, hogy az épületek között előírt legkisebb távolság (a megengedett legnagyobb épít­ménymagasság) ezt lehetővé teszi. A telekhatáron álló tűzfalra ez eset­ben sem nyitható semmi! A zárt sorú beépítés előnyei azo­nosak az ikerbeépítésnél felsorol­takkal. Hátránya, hogy az épület négy főhomlokzatából csak kettőn helyezhetők el ablakok.

Zárt sorú beépítésben a kedvező tömegalakításnak köszönhetően úgy az utcai, mint a kerti oldalon egyébként ablakozható két homlok­zati hossz akár félhomlokzatnyival is növelhető, és a kialakult kép is kedvezőbb lehet. További előnyt je­lenthet a szomszédos épületek tűz­falának betervezése a nyári magas napálláshoz árnyékvetőként, illetve a halvány téli napfény minél jobb kihasználása.

Csoportos beépítés

A csoportos épület elhelyezés a legváltozatosabb beépítési mód hazánkban, ennek ellenére ezt alkalmazzák a legritkábban. Idetartoz­nak a sorházak, a láncházak és az átrium házak. A sorház önálló telken álló, a telek beépítési vonalán létesülő és a telek oldalhatárain egymáshoz önálló ha­tárfalakkal csatlakozó épületsor egy önálló rendeltetési egységet tartal­mazó épületegysége. Ez a meghatá­rozás nagyon hasonlít a zárt sorú beépítéssel kapcsolatban elmondot­takhoz, a különbség az, hogy ott egy- vagy többlakásos, ez esetben pedig kizárólag egyegységes (egylakásos) lehet az egy-egy teleksávon elhelyezhető épület. A homlokzati egysíkúság a beépítési vonaltól mért visszaugratással vagy – ferde vonalú telekhatár esetén – az épületsíkok elcsúsztatásával csökkenthető.

A sorházas beépítés előnyei a kö­vetkezők:

• kisebb telekméret és terület ele­gendő;
• kevesebb a fajlagos út- és közmű létesítési költség;
• kedvezőbb benapozhatóság, mert a lépcsőzötten eltolt épület­egységek a szomszédos kert felé is ablakozhatok.

A láncház csak abban különbözik a sorháztól, hogy az utcai homlokzati megjelenésében fő tömegét adó – általában kétszintes – lakást egy földszintes (pl. a gépkocsi tárolót és a kerti áthajtót tartalmazó), ún. láncelem kapcsolja a szomszédos telken álló hasonló megjelenésű és tömegű épülethez.

Lapos tetős nyaktagon kialakítha­tó tetőterasz is, közvetlen kapcsolat­tal a padlástéri lakótérhez. Erre sok helyen úgy kínálkozik megoldás, hogy az utcáról „nyeregtetős” képet mutató homlokzat mögött van a te­tőterasz. Ezt azonban a tűzrendé­szed előírásoknak megfelelően minden esetben el kell különíteni a szomszédos épület tetőzetétől (pl. tűzfallal).

Ebből általában az is következik, hogy míg a sorház elemek egyen­ként is megtervezhetők, a láncház elemeket egy utcán belül indokolt egységesen megtervezni és megépí­teni. Feltehetően ez is egyik oka an­nak, hogy ilyen típusú lakóépületek ritkán épülnek. A láncházak benapozottságát szintén a karaktermegválasztás, a megnövelt homlokzati fal és annak ablakozhatósága határozza meg.

Az átrium ház a mediterrán tájak jellemző beépítési formája, mely­nek több ezer éves múltja van (pl. Pompeji). A Közép-Európától észak­ra fekvő vidékeken a hidegtől, hó­tól, esőtől, széltől védve, de nyílása­ival kifelé fordul; az udvart a kert kívülről övezi. Az éghajlati különb­ségekből adódóan keleten és délen ez éppen ellenkező; az épület lakó­ja a forró napsütés ártalmaitól vé­dekezik. A mediterrán ember háza kifelé zárt és ablak nélküli, többnyi­re fehér falai jól visszaverik a napsu­garakat, az intim belső udvar ezáltal kellemesen hűvös. Az ápolt környe­zetű átrium – belső udvar – a lakás, ül. lakótér olyan szervesen kapcso­lódó része, amely semmilyen egyébépítési módnál nem létező élmény­ben részesíti használóját.

Az átriumos beépítés hazánkban eddig nem nagyon terjedt el, a meglévők is általában a kényszerűség miatt jöttek létre. Újabban vi­szont, az önerős telekalakítások idején, előtérbe kerülnek, főleg gazdaságosabb telekalakítási, építé­si és használati lehetőségeik miatt. Átriumos beépítésnél általában a telek és egyúttal az épület egy olda­la, sarokteleknél pedig két oldala találkozik közterülettel, azaz használható szabadon nyílászárók be­építésére és a főbb lakóhelyiségek benapozásának biztosítására. Az át­rium, vagyis a belső udvar felé a külső határoló falon lévőkhöz hasonlóan helyezhetők el az épület nyílászárói, közvetlen belső kert­kapcsolattal. Az épület leggyakrab­ban L vagy U alakú, és lehet mind a négy telekhatárra épített is. Elő­fordulnak még T, H, Z, S és I alak­zatok is, de nagyon ritkán.

(Kép fent) Zárt sorú épület elhelyezések és épületkarakter-formálás a minél tö­kéletesebb benapozhatóság figyelembevételével a) zárt sorú épület elhelyezés oldal­kerti törzsszakasz közbeiktatásával; b) belső oldal-szárnyépületrésszel; c) közép-szárnyépületrésszel (Ek = előkert; Ok = oldalkert; Hk = hátsó kert; t1, t2 = épületmélység min., max.)

Az átrium házak benapozási kérdései

Mivel az átrium házas telepítés elő­nye a sűrű beépíthetőségben, vala­mint a lakás és a mikrokörnyezet in­tenzív kapcsolatában rejlik, az egyik legfontosabb tényező, amelyre ter­vezésekor ügyelni kell, hogy mind az átrium udvar, mind a hozzá kap­csolódó helyiségek benapozása fizi­ológiai és pszichológiai okokból biz­tosított legyen.

Az átrium házak telepítésekor há­rom tényezőt kell feltétlenül figye­lembe venni:

• A lakóterek tájolását. A leg­gyakrabban előforduló L alakú átrium házaknál az udvar köré cso­portosított helyiségek benapozása kedvezően megoldható, ha az ud­vart és a körítő falak magasságát he­lyesen méretezték.
• Az udvar formáját, nagyságát, hosszúsági és szélességi méreteit, valamint tájolását.
• Az udvari körítő épületszár­nyak vagy határoló falak magassá­gát.

Az átrium házak hiányossága, hogy az épület nem, vagy csak ne­hezen bővíthető, mivel a telepítés struktúrája, a telek vagy telekrész maximális beépítettsége erre nem ad lehetőséget. A tetőtér beépíthe­tősége a benapozás biztosítása miatt korlátozott. Az udvart körülvevő fa­lak magassági viszonyai és a tető hajlásszöge befolyásolja az udvar és a körülötte elhelyezkedő helyiségek benapozását. Korábban az átrium házas telepek általában egyszintes, lapos tetős épületekből álltak. Újabban olyan átriumos együttesek léte­sülnek, amelyeknél a magas tetőket tördelik, bontják, tetőterasszal, zöld­tetővel vegyítik úgy, hogy a benapo­zási feltételeknek az egyes egységek és a teljes komplexum egyaránt megfeleljen.

(Kép fent) Átrium ház az egyik utca felőli elő­kerttel, a másik utcavonalon való épület elhelyezéssel. A tökéletes benapozás a szomszéd telkén ke­resztül, valamint ugyancsak a szomszéd nyereg- (vagy lapos) tetője kedvező fekvésének köszön­hetően csaknem a nappali időszak felében megoldható.

(Kép fent) Átrium házas tömbbeépítés -1. 1 L alakú épület; 2 T alakú ház; 3 belső udvar.

(Kép fent) A kert, a környezet, a NAP a ház külsőjén túl a benapozás vonatkozásában is fontos tényező.

Átrium házaknál a tökéletes benapozást leginkább az alacsony építés, az alacsony szögű tető biztosítja. Te­tőtér-beépítést szélesebb és könnyebben benapozható udvar megléte esetén alkalmazunk, ott is legfeljebb az egyik szárnynál. A tetőtér-beépíté­ses szárny tájolását lehetőleg a nap pályáját alapul véve határozzuk meg az észak-északkeleti, esetleg észak- nyugati irányban úgy, hogy a déli ol­dal alacsonyabb épületrésze a mién­ken kívül a szomszéd benapozhatóságát se zavarja.

Egy nap centrikus, más néven ener­giatakarékos épület fűtését és hűté­sét a következő klimatikus tényezők befolyásolják: az átlagos léghőmér­séklet, a napsütéses órák száma, az átlagos csapadékmennyiség, a szél­erősség és az uralkodó szélirány. Mindezek közül egy kifejezetten napenergia-hasznosító épület terve­zésekor természetesen a Nap a leg­fontosabb éghajlati tényező.

A napenergia-hasznosítás terén akkor érjük el a legnagyobb ered­ményt, ha télen a Nap melegéből maximális előnyöket szerzünk, nyá­ron viszont védekezni tudunk a túl­zott felmelegedés ellen. Ehhez is­merni kell a Nap mozgását (pályáját), és ehhez kell tájolni az épületet.

(Kép fent) Tetőtér-beépítéses lakóház a tökéletes benapozás jegyében, ahol a délkeleti nappali terasz és a délnyugati teljes feltárulkozás reggeltől estig éltető ténnyel varázsolja el a bentlakókat.

(Kép fent) A napsugárzás hatása az árnyékolókra és a kialakuló klimatikus viszonyok az épület erkélyén vagy teraszán vizsgálva a) nyitható árnyékolóval; b) kapcsolt – ideiglenes – árnyékoló elemmel.

Figyelembe véve a napsugárzás térbeli és időbeli változását, amelyet a nappálya, a természetes és mes­terséges környezet, valamint az idő­járás befolyásol, a felhasználható adatok statisztikus jellegűek. Ha­zánk a 46° 45′ és 48° 35′ északi szé­lességértékek, illetve a 16° 20′ és 22° 40′ keleti hosszúságértékek között fekszik; az ország „súlypontja” az északi szélesség 47°-ára, a keleti hosszúság 19°-ára esik. Magyaror­szág területének aránylag kis mére­tei megengedik, hogy a benapozási-árnyékolási kérdéseket (számottevő hiba nélkül) egy pontra vonatkoz­tatva vizsgáljuk.

Az égboltot szemlélve a Nap egy látszólagos pályát fut be. A „nappá­lya” adatai – magassági szöge, vala­mint a déli iránytól való eltérés szöge – a földrajzi szélességtől, hosszúság­tól, valamint az időponttól függnek. Magyarországon az évi összes napsugárzás mintegy 40-50%-a éri el a földfelszínt. Ez az érték az év fo­lyamán kissé változik: télen (decem­berben) 30%-nál kevesebb, nyáron (júniusban) 50%-nál több az átlagos napsugárzás. Télen a földrajzi szé­lesség szerinti változást, vagyis az észak-déli tagolódást némileg mó­dosítja az Alföld közepének és a Du­nántúl délkeleti részének maximális sugárzásbevétele.

Nyáron a területi eloszlást az ún. medencehatás ala­kítja ki

Országrészeink sugárzás ­bevételi különbségeit a nyugati ha­táron az Alpok, az északkeleti határon a Kárpátok okozza. Magyarország egyes területei kö­zött kevés az eltérés az évi sugárzási energia mennyiségében, többéves átlagban mindössze 4-5%. Ennél nagyobb viszont a különbség az évi energia havi megoszlásában.

Egy energiatakarékos vagy szolá­ris épület tervezésének első fázi­sában feltétlenül javasoljuk az adott telek éghajlati viszonyainak gondos megfigyelését, illetve ezeknek a ta­pasztalatoknak a rögzítését. Az adott telek átfogó éghajlati viszonyain kí­vül nem elhanyagolhatók a telek közvetlen környezetének – a mikro­környezetnek – ún. mikro klimatikus tényezői sem. A mikrokörnyezetre olyan tényezők is hatnak, amelyeket hajlamosak vagyunk figyelmen kívül hagyni, például a szomszédos épüle­tek elhelyezkedése, a hegyek, a ta­vak, a szabad síkságok közelsége stb.

Ahogyan egy város kerületeiben ugyanabban az időpontban más és más időjárás uralkodhat (az eltérő klíma miatt), ugyanúgy két szom­szédos telek klímája között is lehet­nek különbségek.

Akár hagyományos, akár nap centrikus épületet tervezünk, először vé­gig kell gondolni mindazokat a szem­pontokat, amelyek alapján a tervezés különböző fázisaiban választani tu­dunk az egyes megoldások között. A hagyományos épületek tervezési szempontjai esetenként változnak, az építtetői igények, az életforma, a csa­lád összetétele szerint.

A napenergia hasznosítás évezredes tapasztalatait felújító, illetve új eredményeit alkal­mazó építészet törekvéseit a vele kap­csolatban használt jelzők – energiatu­datos, bio-klimatikus, passzív szolár, környezetbarát, természetelvű – is érzékeltetik. Ezek a törekvések az épü­letek telepítésétől kezdve a tájoláson át az alaprajzi szervezésen keresztül egészen a külső megjelenésig új szempontokat, az eddigiektől eltérő tervezési elveket jelentenek a terve­zők számára.

Az, hogy egy épület jól vagy rosszul működik, elsősorban az elvek megfelelő alkalmazásától függ.

A napos ház tervezésekor a követ­kező legfontosabb szempontokat kell figyelembe venni:

• klimatikus adottságok;
• tájolás, tömegformálás;
• alaprajzi elrendezés;
• ablakok, bejáratok;
• fix hőszigetelő anyagok, illetve szerkezetek;
• mozgatható hőszigetelő szerkezetek;
• árnyékolók.

Nem szabad elfeledkezni arról, hogy a tervezési elvek állandóan fejlődnek, és emiatt folyamatos változáson mennek keresztül. A terve­zési szabályok ajánlásként foghatók fel egy konkrét probléma megoldására nézve, és amint újabb és újabb információk állnak rendelkezé­sünkre, a megoldások is változhat­nak. Ha pedig új, eddig ismeretlen nehézség merül fel, a tervezési el­vek sorát ki kell egészíteni a téma­körbe tartozó általános érvényű szabályokkal. Fontos megjegyez­nünk azt is, hogy a következőkben ismertetendő elveket nem szabad szó szerint alkalmazni. Mivel a nap­fény, a napenergia hasznosításával foglalkozó kutatások aránylag rövid ideje folynak, a tervezési eljárások állandó finomítására és módosítá­sára van szükség.

Épületekkel kapcsolatos alapfogalmak a természetes bevilágítás és benapo­zás vonatkozásában

Alapterület: helyiség vagy tér teljes járófelületének területe.

Átlagos belmagasság: a helyiség hasznos alapterületi térfogatának és hasznos alapterületének hányadosa (m³/m²).

Belmagasság: a padló és mennye­zet közötti függőleges távolság, szintkülönbség.

Belső fekvésű helyiség: homlokzati nyílászáró nélküli helyiség.

Biztonságos használhatóság: biz­tonságosan használható az épít­mény vagy annak része, ha a rendeltetésszerű használókat nem veszélyezteti állékonysági, tűzvé­delmi, egészségvédelmi vagy más szempontból nem megfelelő épít­ményrész, szerkezet, berendezés, építési anyag, sem az építményben folytatott tevékenység, illetve an­nak hatása.

Hasznos alapterület: a vakolt vagy burkolt falakkal határolt teljes alap­területnek az a része, amelyen a bel­magasság legalább 1,90 m. (A foga­lom nem vonatkozik a terek használhatóságára.)

Homlokzat: az építménynek a te­repcsatlakozása feletti látható része.

Huzamos tartózkodásra szolgáló he­lyiség: amelynek tervezett rendelte­tésszerű használata általában folya­matosan két órát meghaladó időigényű, vagy amelyben a haszná­latok közötti szünet időtartama a két órát nem éri el (pl. lakószoba, oktató-nevelő helyiség, étterem).

Időszakos használat: építmény, építményrész, önálló rendeltetési egység, helyiség nem rendszeres, ál­landó használata.

Közvetlen természetes megvilágítás: közvetlenül a szabadba nyíló, bevilágításra szolgáló felületen keresztül való megvilágítás.

Nagy forgalmú építmény, építmény­rész, helyiség: amelynek bejáratonkénti személyforgalma tíz perc alatt bármikor meghaladhatja a 300 főt.

Nettó alapterület: a vakolt vagy burkolt falakkal határolt teljes pad­lófelület.

Nettó össz szintterület: valamennyi építményszint nettó alapterüle­tének összege.

Nyitott lépcsőház: szintenként – a lépcsőház nettó alapterületének leg­alább 20%-át elérő felületű – hom­lokzati szabad falnyílással a külső légtérhez közvetlenül csatlakozó lépcsőház.

Szabad belmagasság: előírt legki­sebb belmagasság, amelybe a határoló faltól vízszintesen mért 0,20 m-es sávon belül, a padlótól mért 1,90 m magasságig beálló épületszerkezet vagy rögzített veze­ték figyelmen kívül hagyható.

Szabad lépcső: csapadéktól nem, vagy csak részben védett lépcső.

Szintkülönbség: két szint vagy épít­ményszint (járó)felülete közötti füg­gőleges távolság.

Szintmagasság (padlószint magas­ság): az építmény főbejárata – bejá­rati elő lépcsője – előtti járda szintje és az építményszint padlófelülete közötti függőleges távolság.

Szintterület: valamennyi épít­ményszint területének összege.

Szintterület sűrűség: a beépítésre szánt (beépített) terület egyes terület felhasználási egységein a terület felhasználási egység területé­nek és a rajta elhelyezhető (elhelye­zett) épületek összes szintterületé­nek viszonyszáma.

Telek aktív zöldterülete: a telek azon, növényzettel borított területe, amelynek talaja szerves (vertikális) kapcsolatban van az eredeti talaj-szelvénnyel, így az élővilág számára potenciális élőhely.

Terepcsatlakozás: az építmény, épít­ményrész és a közvetlenül hozzá csatlakozó rendezett terep (járda) érintkezési vonala.

Tetőfelépítmény: a tető fölé emelke­dő, az épület rendeltetésszerű hasz­nálatát biztosító épületrész, a kémé­nyek, a szellőzők és a tetőablakok kivételével (pl. felvonógépház, lép­csőház tetőkijárata).

Tetőtér: az épület legfelső épít­ményszintje feletti födém padlófe­lülete és a magas tető közötti – minden irányból épületszerkezettel körülzárt – tér (padlás).

Tetőtér-beépítés: tetőtérben helyi­ségek), helyiségcsoport(ok) vagy önálló rendeltetési egység építésé­vel új építményszint (emeletszint) létrehozása.

Tömegtartózkodásra szolgáló épít­mény: amelyben tömegtartózkodásra szolgáló helyiség vagy tér van.

Tömegtartózkodásra szolgáló helyi­ség: egyidejűleg 300 személynél na­gyobb befogadóképességű helyiség.

Zárt lépcsőház: olyan lépcsőház (közlekedőhelyiség), amelynek min­den oldalát falszerkezetek határolják.

(Kép fent) A ház és környezete egységes kli­matikus viszonyainak megteremté­séhez való tudatos ragaszkodás szép példája, ahol a nap, a kert, a medence, a terasz összekapcso­lódik.

(Kép fent) A nagy ablakfelületű, mediterrán környezetű modern ház üdítően hat a benne élőkre.

(Kép fent) A ház, a lakás klímáját befolyásoló tényezők: a kert, a medence, a kör­nyező fák.

(Kép fent) Épületet terhelő napsugárzás sza­bályozása növényzettel, Hl. kerti építménnyel A nyári; B téli napsugárzás; a) épü­let előtti lombhullató növénnyel; b) épület előtti füves kerttel; c) épület előtti burkolt felülettel; d) épület előtti füvesített területtel, Hl. kerti tó létesítésével, melyek közül az utóbbi – a megfelelő távolságban elhe­lyezett tükröző vízfelület révén – a lakás téli benapozását nagymérték­ben javítja.

Egyes – nagyszámú ember befogadá­sára alkalmas – épületek, épületegyüt­tesek tervezésekor fontos a benapozottság vizsgálata még az előkészítési fázisban.

Amikor a benapozás vizsgálatáról beszélünk, feltételezzük, hogy bizo­nyos év- és napszakban a környeze­ti tárgyak (fák, épületek, dombor­zat) akadályozzák, hogy az épületet direkt napsugárzás érje. A vizsgálat célja a geometriailag lehetséges, il­letve a megfelelő meteorológiai adatok birtokában valószínűsíthető benapozási időszak pontosítása. A benapozási körülmények isme­retének birtokában lehetővé válik a tervezett épület vagy épületegyüttes igényeknek jobban megfelelő tele­pítése, tájolása, formálása.

(Kép fent) Az épület tökéletes benapozásához alakított épülettömeg.

A benapozási időtartam a napdi­agramról leolvasható, ha rávezetjük a napállások határeseteit, melyek a vizsgált homlokzat felől látható, ár­nyékot vető tárgy kontúrvonala mentén adódnak. Ezek a szélső napállá­sok megszerkeszthetők, ha a vizsgált homlokzat választott pontjait és az árnyékvető kontúr jellemző pontjait egyenesekkel, vetítősugarakkal összekötjük. A vetítősugarak égbolti döféspontjai a szélső nap állásokat je­lölik. Ezek térszögeinek birtokában a döféspontok diagrami megfelelői ki­jelölhetők.

Az így nyert pontokat összekötve megkapjuk az árnyékvető tárgy diagrami megfelelőjét, ez pe­dig azoknak a szélső napállásoknak a mértani helye, melyen kívül eső pon­tokból már nem érheti napsütés a vizsgált homlokzatot. E kontúrvonal és a diagram kerülete által határolt idom az árnyékmaszk. Az árnyék­maszk azt a területet takarja le a di­agramon, amelyet a homlokzat előtt a napsugárzás útjában lévő tárgy kitakar az égboltból. Röviden az ár­nyékmaszk a valóságos árnyékoló kontúr diagrami megfelelője. A be­napozási időszak az árnyékmaszk és a homlokzat tájolásával megegyező átmérő között szabadon maradt nappályákról olvasható le.

Az árnyékmaszk szerkesztése mér­nöki feladat, melynek készítése – a nappályadiagram segítségével – hosszadalmas, és rendszerint bonyolult, ezért egyszerűsített példaábrákon mutatjuk be egyes épületek gyakor­lati árnyékszerkesztését. A művelet egyben megmutatja az épületek homlokzatainak, illetve belső, embe­ri tartózkodásra szolgáló tereinek be-napozhatóságát.

Lakószobák vizsgálata

Az épületek egymásra hatásának vizsgálata után következik az egyes épületek belső terének, főként lakószobáinak vizsgálata. A benapozás mértékéül nem a teljes ablakfelület benapozását kell alapul venni, ha­nem a belső teret érhető napsütés napszakát és időtartamát. A függőleges árnyékszög maszk két árnyéksíkból tevődik össze: a parapetet és a saját párkányvonalát összekötő egyik, valamint a saját párkányvonalát és a szemben lévő épület párkányát összekötő másik síkból. Ezek a lehetséges benapozást határoló árnyéksíkok, amelyek azokat a szélső napmagasságokat je­lölik, amikor már, vagy amikor még benapozás lehetséges.

A parapetet és a saját párkányvo­nalat összekötő árnyéksík diagrami megfelelője a párkányt az ablak szé­lességéhez képest végtelen hosszú­nak tekinti, de mint látható, a pontos meghatározás mellőzhető is, hiszen a benapozásra nincsen hatása. A szemben álló épület párkányvo­nalából adódó származtatott épület­kontúrt azonban, melyet az árnyéksí­kok vonalai határolnak be, a valós hossznak megfelelően kell ábrázolni. A vízszintes árnyékmaszk az ablakká­ván és a szemközti árnyékoló épület megfelelő függőleges élein átfekte­tett négy árnyéksíkból tevődik össze. Nyomvonalaik egymáshoz viszonyí­tott helyzetét a szögértékek jelölik.

A függőleges és vízszintes árnyék­szög maszk értelemszerű összetevésé­ből származik a teljes árnyékmaszk. Az épület tájolásával azonosítva és a napdiagramon átvezetve a vonal­kázásmentes, vagyis az árnyékmaszk által nem takart nappályák időpont­jai jelölik a vizsgált szobát érő lehet­séges benapozás év- és napszakát.

(Kép fent) Ikerjellegű napházak alternatív elhelyezésben a) földszinti; b) emeleti alaprajzok.

(Kép fent) Különböző fekvésű épületek eltérő tájolás melletti benapozási feltételei, illetve hatékonysága %-os megosz­lásban a) fő égtájjal párhuzamos; b) fő égtáj­tól 45°-kai elfordított épületsík esetén.

(Kép fent) Az épületek üvegfelületeire érkező napsugárzás különböző (30°, 45°, 60°) tetőhajlásszögek esetén a) téli; b) őszi/tavaszi; c) nyári év­szakváltáskor (déli 12 órakor). Az egységnyi (1 m²-nyi) felületre eső sugárzási zóna mérete (1,0m² alatti érték) határozza meg a %-os hatás­fokot. Ne feledjük a merőlegestől eltérő benapozási szög miatt létre­jövő reflexiós értéket levonni.

(Kép fent) Észak-déli fekvésű többlakásos ház napszakoknak megfelelő benapozása a) sorház; b) szabadon álló ház;1…4…7 a lakások száma.

(Kép fent) A zárt sorú ház lakásának benapozása tartalmazza a legtöbb kritériu­mot az épület vetületi mérete és a kapcsolódó szomszédos házak mi­att a) a szomszédos ház árnyéka miatt kedvezőtlen; b) kedvező megoldás középszárny-„kiemeléssel”; c) a legjobb alaprajzi lehetőség nap­fényt nem igénylő épület (pl. ga­rázs) közbeiktatásával és hátraugratásával; 1 lakások; 2 garázsok; 3 benapo­zott épülethomlokzat; 4 természe­tes megvilágítás ablakozására al­kalmas épülethatároló; 5 benapozás szöge.

Látszólag bonyolódik a megol­dás, ha a kontúrok egyenesekből te­vődnek ugyan össze, de egymással nem párhuzamosak. Ilyen helyzet gyakran előfordul nem párhuzamos homlokzatú épületeknél. Ha válto­zatlanul a vizsgált épület teljes be­napozása az igény, akkor ezt a felté­telt az árnyéksík elégíti ki, mely a két épület között a legmeredekebb esésvonalú.

Szabálytalan kontúrvonalú árnyé­koló tárgyak, domborzat, növényzet stb., árnyékmaszkjainak megszer­kesztésénél az árnyéksíkok haszná­lata túl bonyolulttá tenné a szerkesz­tést. Vetítősugarak alkalmazásával a művelet leegyszerűsödik. A vizsgált épületfelület és az árnyékoló kontúr jellemző pontjain áthaladó vetítősu­garak égbolti döféspontjait összekö­tő görbe vetületi képe lesz az árnyékmaszk.

Esetenként egy homlokzat – kiter­jedése miatt – egy ponttal, mint a vetítősugarak centrumával, nem jel­lemezhető, s több főpontot kell ki­tűzni. Minden főpontból az árnyé­kot vető tárgy más-más kontúrja látható, azaz a főpontok számával egyező s részben egymást átfedő árnyékmaszkok keletkeznek. A teljes benapozást határoló végleges ár­nyékmaszk az átfedő árnyékmasz­kok egymás által le nem fedett kon­túrvonala lesz.

Az árnyékvető kontúrok meghatá­rozása után ezek égbolti megfelelőit, illetve vetületi képeit kell megszer­keszteni. A két művelet egyesíthető, ha a napdiagramot használjuk, hi­szen annak koncentrikus körei, ma­gasságvonalai az égbolti szögmagas­ságokat jelölik vetületben. A vetítősugár irányának és hajlásszög­ének ismeretében közvetlenül a dö­féspontok vetületi képeit kapjuk meg, az összetartozó döféspontok pedig egy-egy főpontból szerkesztett kontúr diagrami megfelelőjét, az ár­nyékmaszkot képezik.

(Kép fent) Oldalbenapozottságú télikert- és lakáskapcsolatú, lépcsősen eltolt sorház a) kerti kép; b) helyszínrajz.

(Kép fent) A tökéletesebb benapozás miatt lépcsőzetesen eltolt lakóépület­ egységek télikerten és teraszon keresztüli kertkapcsolattal a) kerti kép; b) helyszínrajz.

(Kép fent) Napház benapozottsága a működé­si fázisoknak megfelelően A) benapozási naptér; B) szoláris melegvíz-termelés; C) foto-elektromos cellák (elektromosáram-ter­melés) a) működési metszet; b) szoláris rész árnyékolása; c) benapozás té­len; d) benapozás nyáron.

(Kép fent) Az árkád- vagy tornácszerű folyosó mögötti tér – mélysége függvényé­ben – kedvező tájolás esetén is csak nyáron napozható be bizo­nyos mértékben.

(Kép fent) Déli tájolású referencia-lakóház Közép-Európában, ahol a normál lakótérhez télikert és szoláris kollektor felületű tető kapcsolódik a) nézet és funkcionális metszet; b) lakás/télikert keresztszellőztetési vázlata; c) télikert (lakástól függet­len) szellőztetése a nyári magas hő terheléskor; A keresztlégáram; B kiegészítő légjárat (bukóajtón ke­resztül); C teljes légcsere nyitott télikertajtókkal.

(Kép fent) A lakótérben létrejövő sugárzóna sík épülethom­lokzaton lévő ablakok esetén árnyékmentes, fe­dett teraszok esetén ezek karakterétől függő mé­retű árnyék jelenik meg benne.

(Kép fent) Szolár- vagy napház árnyékolásá­nak alternatívái és lehetőségei lég­hűtő járattal a) belső (roll)árnyékolóval; b) külső (roll)árnyékolóval; A hűtőlevegő-bevezető; B levegőkivezető; C árnyé­koló; D üvegfelület.

A benapozási időszak, illetve a le­hetséges napfénytartam meghatá­rozásához a fentiek szerint transz­parens papírra szerkesztett árnyék­maszkot a vizsgált homlokzat tájolá­sával egyezően a napdiagramra he­lyezve a homlokzat síkját jelölő át­mérőről és az árnyékmaszk közötti fedetlen nappályákról leolvasható a benapozás. Pontos időadatok céljá­ból természetesen a korrekciókat is el kell végezni.

Egy már kialakult környezetbe telepítendő épület benapozás-vizsgálatakor bonyolult, összetett kontúrvonalakat kell megszerkesz­teni. Az árnyékmaszk a vizsgált homlokzat főpontjából szemlélt épület sziluett égre rajzolódó képé­nek vízszintes síkú vetülete lesz. A komplikáltnak látszó szerkesztés már kis gyakorlattal is rövid időn belül elvégezhető.

Benapozás és árnyékolás összefüggései

Az ezredforduló építészete már ott tart, hogy a napsugárzás bejuttatása az épületekbe és az ellene való vé­dekezés közel azonos súlyú problé­mát jelent az új tervek készítésénél, de a régebbi, ám igényes házak kor­szerűsítésénél is.

Szakmai szempontból a benapo­zás az időtartam, amelynek so­rán egy meghatározott pozíciójú (tájolású és dőlésszögű) felületre di­rekt napsugárzás juthat. Ez az idő­tartam az épület tömegének alakí­tásától, az épület tagozataitól, a környező növényzettől, a beépítés­től, a terepalakulatoktól függ. Egy homlokzat, egy nyílászáró benapozása – és ezzel a transzparens szer­kezeteken át a mögöttes helyiségé is – az épület energiamérlege, a helyiségekben kialakuló hőérzeti fel­tételek, a napsugárzás élettani és lélektani hatása szempontjából bír jelentőséggel. A naptári év a benapozás szem­pontjából két időszakra osztható: kedvezőre és kedvezőtlenre.

Kedvező időszaknak a napsugár­zásban szegény és hűvös léghőmér­sékletű évszakot tekintjük. Ekkor igényeljük leginkább a teljes lehet­séges benapozást, mert ilyenkor az épületben kedvezően befolyásolja az energiamérleget, a belső mikro­klímát. Ez hazánkban szeptember végén, október elején kezdődik, és április végéig, május elejéig tart.

(Kép fent) „Ü” magasságú sza­bad üvegfelületű ab­lakkal egybeépített árnyékoló mechaniz­musok a) ablak feletti re­dőnytok; b) ablak elé kapcsolt redőnytok.

(Kép fent) Épülethez kapcsolt árnyékolók és működési lehetőségeik a) fix építésű erkély; b) fix lamellás árnyékolók; c) fekvő lamellás; d) fekvő dőlt lamellás; e) zsaluzia, ref­lexiós; f) zsaluzia, árnyékolós; g) billenő lamellás reluxa; h) álló, fordítható lamella sorral.

(Kép fent) A lakóházhoz kapcsolt télikert ősz­től tavaszig a lakás fontos része a) működési metszet árnyékoló nélkül; b) üvegtető feletti árnyékolóval és a belső – kapcsolt – légtér ke­resztszellőztetésével;

Néha a fenti határok között is elő­fordulhatnak túl meleg napok, ami­kor néhány órán át a közvetlen nap­sugárzás épületen belül is némi kényelmetlenséget okozhat. Ennek ellenére ekkortájt a benapozást fo­kozottan kívánatosnak tartjuk. A benapozás igény a léghőmérsékleti (átlag- és csúcs-) értékek, a napsüté­ses órák számának csökkenésével fokozódik. Következésképpen a téli hónapokban tartjuk szükségesnek a maximális időtartamú benapozást. Ezért helytelennek tekinthetjük az épület olyan telepítését, tájolását, mely a téli benapozást kizárja.

A fennmaradó, „kedvezőtlennek” nevezett nyári időszakban sem mond­hatunk le az épület benapozásáról. Az épület használói ilyenkor is a napfény teljes biológiai, pszichológi­ai hatására igényt tarthatnak, azon­ban tudomásul kell venni, hogy a nap nagyobb részében az épület belső te­rébe lépő napsugárzás termikus hatá­sa kellemetlen hőérzetet okozhat. A napsugárzás három hatása nem választható szét, de az épületbejutó su­gárzás mennyisége, minősége és idő­tartama árnyékoló berendezésekkel az igények szerint korlátlanul szabá­lyozható, így a kedvezőtlen hatás kiküszöbölhető. Ezért a nyári benapo­zás teljes kizárása hibás állásfoglalás lenne.

Sokan úgy gondolják, hogy a téli napfordulóra tervezett ház nyáron veszélyes, vagy sok kényelmetlensé­get okoz. Az aggodalmak néhány – minden szakmai tudást és odafigyelést mellőző – negatív példára ve­zethetők vissza. Sajnos, a kevés rosszul „működő vagy működtethető” épület gátat szabhat és szab is e fej­lődési iránynak, ám hazai és nyuga­ti építészeti próbálkozások épp en­nek ellenkezőjét igazolják. Ennek ugyan ára van, úgy szellemi, mint anyagi vonatkozásban, ám mégsem akkora, hogy mindenkit elriasszon.

Fontos, hogy a ház nyári benapozása – a többi tervezési igény kielé­gítésén túl – megoldható legyen. A nyári hónapokban a hajnali, reggeli órák léghőmérséklete ala­csony, a hő kényelmetlenség határát nem éri el. Ha tehát a nyári hóna­pokban csak részleges benapozás érhető el, teljes nem, akkor az lehe­tőleg a reggeli, legkésőbb a kora délelőtti órákra essen. Figyelemre méltó, hogy a reggeli órákkal „szimmetrikus” délutáni időszak (pl. reggel 5 és délután 17 óra) hőmérsékletei nem azonosak, a reggeli mindig jelentősen alacso­nyabb. Benapozás szempontjából ezért is a reggeli a kedvezőbb.

Nem hagyhatók figyelmen kívül a helyi klimatikus viszonyok sem. Né­hol a reggeli órákban gyakori a köd­képződés, más helyeken délelőtt de­rültebb az égbolt, mint délután. Ennek oka a napsütés hatására kelet­kező párolgás, a délutáni felhősödés. Tehát a benapozási időszak megvá­lasztásánál nemcsak a geometriailag lehetséges, de a meteorológiailag va­lószínűsíthető napsütötte időszakok­ra is támaszkodni kell. A benapozás gondos tervezésekor a helyi mikro-klimatikus körülményekre is tekintet­tel kell lenni. Az egyenletes lakótéri temperálás megteremtését segítik a mestersé­ges és természetes árnyékvetők, ár­nyékolók. Különösen fontos az épü­let környezetében lévő növényfajták megfelelő kiválasztása. (Gondol­junk a lomb hullató és örökzöld faj­ták szerepére.)

(Kép fent) Oldalhatáron elhelyezett, utcával párhuzamos gerincű épületek ol­dalkerti árnyékképének vizsgálata (jelölések az előző ábra szerintiek).

(Kép fent) Oldalhatáron elhelyezett épületek kedvezőbb oldalkerti benapozottságát biztosító csökkentett magasságú garázs épületrész (alternatíva) a) utcakép; b) helyszínrajz; A/B vizsgált épületek; 1 téli; 2 őszi/tava­szi; 3 nyári benapozottság; 4 épü­lethossz; 5 épületköz; 6 vizsgált nappályaszakasz; 7 másod árnyékvető (tető él).

Az árnyék meghatározása

Az előzőekben leírt eljárással meg­határozható a pontos napállás, azaz a napszögek, vagyis a napmagasság-és nap azimut értékek fokokban. Az építészeti gyakorlatban azonban a napszögek csak kivételes körülmé­nyek esetén használhatók fel a raj­zokon közvetlenül, transzformálás nélkül. A nappályadiagram által meghatározott napszögeket árnyék­szögekké, más néven beesési szö­gekké kell átalakítani.

A vízszintes árnyékszög könnyen meghatározható, ha ismert a hom­lokzati tájolás. A vízszintes árnyék­szöget megkapjuk, ha a nap azimutból levonjuk a homlokzat azimutját (a homlokzat síkjának vízszintesre vetített irányszögét északtól mérve). A függőleges árnyékszöget az épí­tészeti rajzokon alkalmazzuk, melye­ken az épületeket ortogonális para­lel projekcióban, vagyis merőleges párhuzamos vetületben ábrázoljuk. A napsugár azonban csak kivétele­sen esik egybe a vetítősíkkal, ezért a napsugárnak, esetünkben a Nap magassági szögének a homlokzat síkjára merőleges síkba eső kompo­nensét, azaz a beesési vagy máskép­pen függőleges árnyékszögét kell le­képeznünk.

A kapcsolódó ábra egy erkélyle­mezt és árnyékát mutatja be axonometrikus ábrázolásban. Az erkélyle­mez (1) homlokzattal párhuzamos pereme és az S napsugár meghatá­rozza az (2) árnyéksíkot. A homlok­zatra merőleges, függőlegesen vo­nalkázott vetítősík és az árnyéksík szaggatottan jelölt metszésvonala (3) az adott S napsugár vetítősíkba eső komponense, vagyis függőleges ár­nyékszöge. A beesési szög és a füg­gőleges árnyékszög a metszeteken közvetlenül felhasználható árnyékszerkesztésre.

(Kép fent) Az árnyék, az árnyékkép nemcsak az épületbelső szempontjából lé­nyeges, de a hangsúlyozni kívánt épület külső tekintetében is, úgy a tömeg, mint a felületi struktúrák vo­natkozásában a) nyeregtetős épületnél; b) sátor­tetős háznál.

(Kép fent) Az árnyék meghatározása szerkesz­téssel egy épületsík elé ugratott épületrésznél 1 az épület függőleges homlokzati síkja; 2 árnyéksík; 3 a napsugárzás vetítősíkjának komponense; 4 az árnyékvető tömeg mértani formája; 5 az árnyék; 6 a napsugár vetülete; S napsugár; P vízszintes terep (szerkesztői sík).

Az ábrából jól látható, hogy a napszögek csak további művelettel, például szerkesztéssel vagy számítással kaphatók meg. Mindkét eljá­rás időigényes. A fenti műveletek elkerülésére a függőleges árnyék­szög gyors meghatározásához az ár­nyékszögmérő nyújt segítséget.

A napsugárzás intenzitása

A földfelszínre jutó sugárzásmennyi­ség a napállandótól, a napsugarak beesési szögétől és a napsütéses órák számától függ.

A Föld a Nap körül viszonylag kis excentricitású ellipszispályán ke­ring, ezért változik az év folyamán a Föld- Nap távolság. A változás a tá­volságok négyzetének különbségé­ből számítható, értéke mintegy 7%, a légkör határán mért napállandó konstansnak tekinthető. A napsu­garak beesési szöge is befolyásolja egy bizonyos felületre jutó energia mennyiségét. A napsugarakra me­rőleges felület fogja fel az energia legnagyobb hányadát; amint a nap­sugarak a merőlegestől valamilyen irányba eltérnek, a felfogott ener­gia csökken.

Ha a napsugárzás valamilyen anyagi felületre érkezik, háromféle dolog történhet vele. A sugarak visszaverődhetnek a felületről, átha­ladhatnak azon, vagy elnyelődhet­nek az anyagban. Az anyag felületé­nek megmunkálásától függően a sugarak szóródva (diffúz módon) ve­rődnek vissza. A ráeső sugarakat a durván megmunkált felület erősen szórja, míg a tükörsima felület (pl. magas fényű alumíniumlemez) majd­nem párhuzamosan veri vissza. Az egyenetlen felületű kőfal nem képes a napsugarakat azonos irányba visszaverni, hanem szétszórja őket.

Visszavert sugarak

Bizonyos hullámhosszúságú visszaverődött látható sugarakat szí­nekként észlelünk, míg a más hullámhosszokon érkező sugarak vagy áthaladnak a felületen, vagy elnye­lődnek. Más szóval a Napból érkező sugarak többsége a látható fény tar­tományába, illetve annak közvetlen környezetébe tartozik, visszaverő­désük tehát gyakorlatilag azonos a színek létezésével. A fekete színű tárgyak elnyelik a sugarakat; a fehér szín pedig a látható sugarak tarto­mányába tartozó valamennyi szín keveréke. Egy pirosra festett fal csak a piros színtartományban fogja visszaverni a ráeső látható fényt, a töb­bi színt elnyeli.

(Kép fent) Az épületbelső benapozásának in­tenzitását az évszak, a beesési szög és a napszak határozza meg.

(Kép fent) Az épületbe jutó napsugárzás in­tenzitása a nyílás szabad vagy ár­nyékolt voltától függ a) normál eset; b) normál eset ár­nyék nélküli, elé ugratott eresszel; c) parapet nélküli ablakozással (er­kély), árnyékvetővel; d) elé ugratott kiülő eresszel.

(Kép fent) A beeső napsugárzás intenzitását a nap állásszöge (a) és a sugárzás­sal érintett, adott dőlésszögű síkra vetődött fénymennyiség hányadosa határozza meg a) vizsgált sugárzás sávszélessége; b) a sugárzás vetületi mérete.

Azok a napsugarak, amelyek be­hatolnak az anyagba, vagy azonnal elnyelődnek, vagy áthaladnak rajta. A látható sugarak többségét egyenes irányban átengedő anyagok az átlát­szó, transzparens anyagok. Azok az anyagok, amelyek az átengedett su­garakat szórtan továbbítják a belső tér felé, az áttetsző anyagok.

Az üveg a napsugarak egy részét visszaveri, más részét elnyeli. A visszaverődésből adódó veszteség leg­inkább az üveget érő sugarak beesé­si szögétől függ; minél nagyobb ez a szög, annál nagyobb mértékű a visszaverődés. Az elnyelődés mértéke viszont főleg az üveg fémtartalmán múlik; a nagy fémtartalmú üvegek áteresztőképessége kicsi. Jól megfi­gyelhető ez egy üvegtábla élén: ha zöldes színűnek tűnik, akkor az üvegnek nagy a fémtartalma.

Az elnyelődött napsugarak hő­energiává alakulnak, az elnyelő felü­let molekuláiban az atomok mozgása felgyorsul. Ahogyan a molekulák rezgő mozgása az anyagban fokozó­dik, úgy nő az anyag hőmérséklete is. Ha tömör anyagot hőhatás ér, ak­kor hőmérséklete is emelkedni fog. A hőmérsékletet, mint a meleg intenzitás mértékét, a molekulák moz­gása határozza meg; minél gyorsabb ez a mozgás, annál magasabb a hő­mérséklet.

A nappályadiagram leírása:

Egy adott földrajzi szélességre szer­kesztett nappályadiagram az év jel­lemző napjain képzeletben az ég­boltra rajzolható nap nyomvonalak, idővonalak és magasságvonalak (az égbolton az azonos magassági szö­geket kimetsző koncentrikus körök) vetületeiből áll.

A napállás meghatározása:

Egy adott földrajzi hely adott nap­ján a Nap állását, azaz a Nap ma­gassági szögét és azimutját (az északi pólustól mért vízszintes vetületi szögét) a következő műveletsorral határozzuk meg.

Ezek:

• Megállapítjuk a vizsgált hely földrajzi szélességi zónáját, és kivá­lasztjuk az ennek megfelelő diag­ramot.
• A diagramon kikeressük a válasz­tott hónapot és napot jelölő nappá­lyát, majd a kívánt napszakot jelölő idő- (óra-) vonalat.
• Meghatározzuk e fenti két vonal metszéspontját. A Nap magassági szö­gét megkapjuk, ha a nappálya és az idővonal metszéspontját a koncent­rikus körök, vagyis magasságvona­lak között interpoláljuk.
• A Nap azimutját a fenti metszés­pont radiális kivetítésével kerületi fokbeosztáson olvassuk le.

(Kép fent) Kétszintes, ún. napteres lakóház a) földszinti; b) tetőtéri alaprajz; c) kerti kép.

(Kép fent) Napház „működési” metszete a) télen, szabad benapozással; b) ősszel és tavasszal, magasabb napállás esetén; c) nyáron a belső téri magasabb hőmérséklet miatti felső kiszellőztetéssel; d) a nyári erős napsugárzás elleni védelem érdekében a lakótér belső árnyékolóval elválasztható, az üvegfelület és az árnyékoló közötti résben létrejövő cirkulációs légáramlás pedig hűti a felmelegedett teret.

Korrekciók:

Mint fentebb mondtuk, a nem pon­tosan kerek számú földrajzi szélessé­gen lévő helyek napszögeinek inter­polálása két szélességérték között szükségtelen az egy foknál kisebbre adódó eltérés folytán, azonban a pon­tos napállás meghatározásához a földrajzi hosszúságtól függő óraidő ­korrekciót el kell végezni.

A diagram idővonalai helyi közép­időben vannak megadva, és csak ki­vételesen esnek egybe a zónaidőnek megfelelő napállással. Hazánkban ilyen egybeesés nem fordul elő, ezért a zónaidő szerint meghatározott nap­állás nem fog megfelelni a valóság­nak. A hiba kiküszöbölésére hazánk területén a zónaidőt minden esetben helyi középidőre kell átszámítani.

Zónaidő-átszámítás helyi középidőre

A Föld egy forgási periódusát 24 egyenlő időegységre osztjuk. A bolygó minden egyes pontja teljes körbeforgásakor 360°-os szöget ír le. Tehát 360724 óra=15°/h, vagyis a Föld a Naphoz képest óránként 15°-nyi szögforgást végez, azaz ennyi hosszúsági fokkal fordul keleti irányba. Ebből következik, hogy ar­ról a helyről nézve, ahol a Napot és a Föld középpontját összekötő kép­zeletbeli egyenes metszi az Egyenlí­tőt, a Nap az égbolton a legmaga­sabban, a zeniten áll, vagyis dél van.

Ezt a pontot és a pólusokat összekö­tő főkör, vagyis az ehhez a ponthoz tartozó földrajzi hosszúság mentén a Nap mindenütt delel. Pl. ettől a földrajzi hosszúságtól 15°-kal kelet­re már mindenütt 13, nyugatra min­denütt 11 óra van. A közbenső hos­szúságok mentén természetesen más-más az óraidő, azaz a Nap állá­sával mérhető helyi középidő.

(Kép fent) Nappályadiagram az évszakváltási napokon az északi szélesség 47° és keleti hosszúság 19° fokán (zárójel­ben a nyári időszámítás értékei).

Az idő egységes értelmezhetősé­ge céljából képtelenség lenne min­den földrajzi hosszúságra a Nap állásának megfelelő helyi középidőt bevezetni. Ezért nemzetközi meg­egyezés alapján 15°-os hosszúságonkénti egységes, úgynevezett zó­naidőt vezettek be. Ez a két, egymástól 15°-ra lévő hosszúság kö­zötti közepes hosszúságra vonatkoz­tatott középidő. A zónaidő nem ve­szi figyelembe a közbülső hosszúságok mentén a Nap tényleges állását.

A zónásítás a London melletti Greenwichen átmenő 0°-os földrajzi hosszúsági körtől indul. Ettől keletre haladva a zónaidő 15°-onként egy órával növekszik, nyugat felé csök­ken. Tehát ha Greenwichben ponto­san dél van – vagyis a Nap a zeniten áll -, akkor ettől keletre pl. a 30°-os hosszúság mentén középidő szerint mindenütt már 14 óra van. A földrajzi helyzeten túl orszá­gonkénti megegyezés dönti el, hogy melyik legközelebb eső zónához csatlakoznak.

Magyarország az első zónába tar­tozik, tehát az ország területén a 15°-os hosszúságra vonatkozó középidő érvényes. Mivel azonban ez a hosszúság nem hazánkon, hanem Ausztrián halad át, ebből követke­zik, hogy a „pontos idő” soha nem egyezhet a Nap állásának megfelelő középidővel. így amikor nálunk dél van, akkor Budapesten a Nap a va­lóságban már 16 perccel túlhaladt a zeniten, ezért a zónaidő alapján meghatározott napszögek sem felel­hetnek meg a Nap tényleges állásá­nak. A pontos napszögek meghatá­rozásához a zónaidőt („pontos időt”) a vizsgált hely földrajzi hosszúságának megfelelő tényleges kö­zépidőre kell átszámítani.

Az eljárás az előzőekben elmon­dottak alapján egyszerű. Ha a Föld óránkénti szögelfordulása 15°, akkor a fokonkénti: 60 perc/15°=4 perc/fok. Azaz a 15. hosszúsági kör­től keletre hosszúsági fokonként 4-4 percet kell a zónaidőhöz adnunk, hogy a helyi középidőt kapjuk.

Helyi középidő-számítás

A Föld mozgása nem egyenletes, így az egymást követő napok időtar­tama sem állandó. Bár a napi elté­rés csekély, ám a felhalmozódás folytán az évszaktól függő maximá­lis eltérés pozitív és negatív érte­lemben mintegy negyed óra. Az óraidő nem korrigálható napon­ként, ezért az időmérés egységesen a középidő szerint történik. A napszögek pontos meghatáro­zásánál a középidő még további korrekcióra szorulhat.

A valós időt a középidő alapján határozhatjuk meg úgy, hogy az időegyenlítés hónapnak és napnak megfelelő értékét hozzáadjuk vagy levonjuk a középidőből. Szerkesztésnél látható, hogy ezek az értékek nem térnek el jelentősen a középidő alapján számítottaktól. Hazánkban a hűvösebb időszakra esnek az időegyenlítés nagyobb ab­szolút értékei, ezért a nyári időszak + 3 és -6 perces eltérései általában elhanyagolhatók, hacsak különös pontosságra nem törekszünk.

Jelentős differenciák adódnak azonban például akkor, ha a pontos napszögeket októberben vagy novemberben kívánjuk meghatározni. További korrekció válhat szükségessé, ha nyári vagy téli időszámítást vezetnek be. Ilyenkor az eredeti zónaidőt kell a korrekciós számítások alapjául venni. A pólusirányt olyan esetben kell kiigazítani, ha mágneses iránytűt használunk a tájoláshoz.

A mágneses pó­lus és a földrajzi pólus iránya a helytől függő mértékben eltér. Az el­térés mértékét térképekről vagy az il­letékes hatóságoktól lehet beszerezni. Ennek birtokában az iránytűvel mért irányt pozitív vagy negatív értékkel kell korrigálni, minthogy a diagra­mon feltüntetett pólus iránya sem a mágneses, hanem a földrajzi pólusé­nak felel meg.

A földi élet forrása, valamennyi időjárási éghajlati elem közvetett meghatározója, egyben az építészeti eszközökkel is hasznosítható tisz­ta és megújuló energiaforrásunk a Nap. Ez az energia sugárzás formá­jában érkezik a Föld felszínére. A sugárzás során két test között az energiaáram közvetítő közeg nél­kül, elektromágneses hullámok ré­vén meg végbe.

Az elektromágneses sugárzás hullámhossza függvényében beszél­hetünk gamma-sugárzásról, röntgensugárzásról, rádióhullámokról. A továbbiakban csak az épületek energiamérlege és állagvédelme szempontjából érdekes hullám­hossz-tartományokkal foglalkozunk, amelyekbe az ultraibolya sugárzás, a látható fény, valamint az infravö­rös sugárzás spektrumának egy ré­sze tartozik.

(Kép fent) A napsugárzás intenzitása (W/m²) A keleti; B déli; C nyugati; D északi ablakon; 1 nyáron; 2 télen.

A sugárzást illetően egyrészt azt vizsgáljuk, hogy egy test felületéről ilyen módon mennyi energia jut a környezetbe, másrészt azt, hogy mi történik, ha egy test felületére su­gárzás jut.

Az utóbbival kezdve, ha egy test felületét sugárzás éri, a felületre jutó energiával három dolog tör­ténhet:

• a felület az energia egy részét elnyeli, az elnyelt hányad nagyságát az „a” elnyelési (abszorpciós) ténye­ző jellemzi;
• a felület a sugárzás egy részét visszaveri, a visszavert hányadot az „r” visszaverési (tükrözési, reflexiós) tényező jellemzi;
• a felület és a mögöttes anyag a sugárzás egy részét átereszti, az át­eresztett hányadot a „t” áteresztési (transzmissziós) tényező jellemzi.

Az elnyelt, visszavert és áteresztett energia összege megegyezik a felü­letre jutó energiával, és ez alapján a következőket állapíthatjuk meg:

• ha mindhárom tényező zérus­nál nagyobb, akkor a test áteresztő (transzparens);
• ha az áteresztési tényező t=0, a test nem áteresztő (opak);
• ha a=l, r=t=0, akkor fekete testről beszélünk, amely a ráeső su­gárzást teljes egészében elnyeli.

Ne keverjük össze az áteresztő és az átlátszó test fogalmát! Utóbbi csak a látható fény tartományára ér­telmezhető, a vizuális érzékeléssel összefüggő dolog, az előbbi bővebb fogalom, nemcsak a látható fényre, hanem más hullámhossztartomány­ba eső sugárzásra is értelmezhető.

(Kép fent) Nappályadiagram

A napsugárzás spektrális eloszlása a világűrben a kapcsolódó első áb­rán (lásd 50. oldal) jelzett görbét kö­veti, mire azonban a földfelszínt el­éri, a kapcsolódó második ábra szerinti alakot veszi fel. Ennek oka az, hogy a levegőben lévő vízgőz, a felhőzet, a szilárd szennyező anya­gok a sugárzás egy részét (bizonyos hullámhossztartományokban töb­bet, másokban kevesebbet) elnyelik, továbbá maguk is bocsátanak ki su­gárzást. Ennek megfelelően a máso­dik ábra görbealakja is kisebb-nagyobb mértékben változik, a levegő pillanatnyi nedvességtartalmának és szennyezettségének függvényében.

(Kép fent) A nappálya magassága és a sugárzás intenzitása az évszak­váltások napján, déli 12 órakor.

A második ábra szerinti spekt­rumban három intervallumot kü­lönböztethetünk meg. Az első az ultraibolya sugárzásé. Ennek élettani szerepe igen fontos, egyes anyagok, felületképzések öre­gedése miatt állagvédelmi szem­pontból ugyancsak lényeges, ám energetikai szerepe elhanyagolható. A második a látható fényé; ebben az intervallumban érkezik a sugár­zási energiának majdnem a fele. A látható fény intervalluma az ibolyá­tól a vörösig terjed. A harmadik intervallum a rövid hullámhosszú infravörös sugárzásé; ebben az intervallumban a sugárzási energiának valamivel több mint a felét kapjuk.

A napsugárzás energiahozamát a sugárzás intenzitásával (W/m²) fe­jezzük ki. A földi atmoszférán kívül a sugárzás intenzitása éves periodi­citással 1300-1400 W/m² között in­gadozik (extra terresztriális sugár­zás). Hogy ebből mennyi jut egy, a Föld felszínén elhelyezett felületre, az több tényező függvénye. Egyrészt függ attól, hogy a sugárzás milyen szög alatt éri a felületet (hiszen csak a merőleges összetevővel számolha­tunk), azaz függ a naptári és a napi időtől, a felület tájolásától és dőlé­sétől.

Beesési szög

Ugyancsak a beesési szöggel függ össze, hogy a sugárzásnak mi­lyen hosszú utat kell megtennie a légkörön keresztül; hosszabb út ese­tén a felszínre érkező intenzitás ki­sebb. Ugyanilyen módon játszik szerepet a vizsgált helyszín tenger­szint feletti magassága, hiszen ez befolyásolja a légkörben megtett út hosszát. Nyilvánvaló a vízgőz, a köd, a felhőzet, a többatomos gá­zok, a légköri szennyeződések hatá­sa – csak az utóbbi is néhányszor tíz százalékkal csökkentheti a sugárzási energiahozam éves értékét.

A sugárzási energia egy része pár­huzamos nyalábok formájában, mint direkt sugárzás érkezik. A légkörben lévő – előbb felsorolt – ré­szecskék által visszavert sugárzás már nem jellemezhető ilyen határo­zott irányítottsággal, ez a diffúz su­gárzás (zárt felhőzet, köd esetén szinte csak ez érkezik a földfelszín­re). A részecskék az őket érő sugárzás egy részét elnyelik, és ők maguk is bocsátanak ki – hosszabb hullám­hosszon – saját sugárzást. Végül egyes esetekben figyelemreméltó szerepet játszhat a felszínről (talaj, hó, burkolat) visszavert sugárzás is.