A napos ház

Napfény és benapozás helyiségekben

A köznyelv által napfénynek neve­zett fény lényegében a Nap által ki­bocsátott elektromágneses sugárzás emberi szem által látható része, durva közelítésben az összes sugár­zásnak kb. 42%-a, amely hősugárzás formájában jut el a Földre.

A hősugárzás által közvetített hő­mennyiség a légkör felszínéhez érve részben visszaverődik, részben el­nyelődik, és a Föld felszínét mind­össze 40-45%-a éri el. A légkör – nagy tömege és rossz hőelnyelő ké­pessége miatt – alapjában véve nem az elnyelt sugárzástól melegszik fel, hanem az áteresztett és a Föld fel­színéről visszaverődött sugárzástól. Az, hogy a Föld felszíne mennyit nyel el, és mennyit ver vissza a beér­kező sugárzásból, felületének tulaj­donságaitól függ. Fontos tudni, hogy az emberi környezetben álta­lában előforduló felületek milyen mértékben verik vissza a beeső su­gárzást.

Napsugárzás időtartama

A napsugárzás időtartama a Föld különböző területein más és más. Az időtartam függ az adott terület Egyenlítőtől való távolságától (föld­rajzi szélesség), a greenwichi dél­körtől való távolságtól (földrajzi hosszúság), továbbá az adott terület időjárását meghatározó domborzati viszonyoktól, a tengerszint feletti magasságtól stb. Magyarország nagyrészt a 46-48 fok földrajzi szé­lesség és a 16-22 fok földrajzi hosszúság között, hegyekkel határolt medencében fekszik. Az átlagos napfénytartam, vagyis az egy éven belüli napsütéses órák száma 1800-2200, amely az egyes évszakok kö­zött természetesen nem egyenlete­sen oszlik meg, és a Nap égbolton való látszólagos mozgása folytán a napsugárzás szöge egy-egy napon belül és évszakonként is jelentős mértékben változik.

A beesési szög és a sugárzás irá­nya, de elsősorban a sugárzás inten­zitása a lakás, illetve az állandó tar­tózkodásra szolgáló helyiségek tájolása és elrendezése szempontjá­ból nagy jelentőségű, amelyet tehát ismerni kell a várható sugárzási idő­tartamok kiszámításához. A 10 fok­nál kisebb szögben beeső sugárzás energiájával már nem számolha­tunk, mert azt a környező növényzet és építmények felfogják, ráadásul az ilyen kis szögben érkező napsugár­zásnak igen vastag légköri por- és párarétegen kell áthaladnia, ami je­lentősen csökkenti intenzitását. A napsütés időtartamának kiszá­mításához nagy segítségünkre van­nak az ún. nappályadiagramok.

A lakó- és egyéb, emberi tartóz­kodásra szolgáló épületek napsu­gárzási időtartamának meghatáro­zása mindig a tervező feladata. A pontos meghatározás különösen ak­kor szükséges, ha az épület vagy építmény tájolása nem választható meg szabadon, illetve az épület kör­nyezetében olyan méretű objektu­mok, épületek vagy domborzati ele­mek vannak, amelyek időszakosan ugyan, de jelentős árnyékot vetnek a tervezett építményre.

Az eddigieket végiggondolva meg­állapítható, hogy a benapozás délre néző homlokzat esetén a legkedve­zőbb. A számítással és szerkesztéssel meghatározott benapozottság több­féleképpen módosítható anélkül, hogy az épület alaprajzán, tájolásán és az üvegezett felületek méretén változtatnánk.

Ilyen lehetőségek például a kö­vetkezők:

  • az ablakkáva méretének meg­változtatása;
  • a szükséges üvegfelület, ablakok „szétszórt” elrendezése;
  • az ablak(ok) helyének megvál­toztatása.

Az árnyékoló szerkezetekkel ugyan sorozatunk következő kötete foglal­kozik, nagy vonalakban azonban érintenünk kell e témakört is, hiszen a benapozás az árnyékolás nélkül csak egyoldalúan értelmezhető. Egy épület tervezésekor az árnyé­kolás szükségességét elsősorban a funkció, másodsorban pedig az épí­tészeti igények határozzák meg.

Épület véghomlokzati nyílászárókon keresztüli benapozásának vizsgálata

(Kép fent) Épület véghomlokzati nyílászárókon keresztüli benapozásának vizsgálata 1 téli; 2 őszi/tavaszi; 3 nyári napfor­dulókor (déli 12 órakor).

Az OTEK szerint „minden olyan helyhez kötött munkahelyet, továbbá csecsemők és gyermekek oktató-ne­velő helyiségeit, amelyeket dél­délnyugat-nyugati irányból napsu­gárzás érhet, árnyékolóval kell ellát­ni”. Ennek az előírásnak a betartása lakások esetén ugyan nem kötelező, de az esetek többségében lakóépüle­teknél is szükség van valamilyen árnyékoló eszközre vagy – szerkezetre.

Az árnyékolók két fő csoportja a fix és mozgatható árnyékolók, ame­lyek elhelyezhetők:

  • ablakon kívül, az épület hom­lokzatához erősítve;
  • ablakon belül;
  • az épület előtt (ritkán fordul elő).

Az árnyékolók nagy jelentőségű­ek a belső tér energiamérlege szem­pontjából, téli és nyári működtetés esetén egyaránt. Nyáron az árnyé­kolás némileg csökkenti a belső tér melegét, télen viszont néhány %-kal csökkenti az épület, a fűtött tér hő veszteségét. Az árnyékolás megoldható tisztán építészeti eszközökkel is, azaz ha maga az épület (az egyes szerkeze­tek, az építmény tömege) olyan ki­alakítású, hogy az árnyékolás fel­adatát részben vagy teljesen ellátja. Gondoljunk az épület tájolásától függő párkányokra, a túlnyújtott ereszekre vagy egy lodzsa mélységé­ből adódó árnyékolóhatásra.

Az árnyékolás másik módja a külön e célra gyártott, az épület szerkezetei­re (szerkezeteibe) utólag felszerelt (beépített) árnyékolók használata. Ezek a szerkezetek, illetve szerelvé­nyek általában kívülre kerülnek, így az épület egészének megjelenésére is hatással vannak, és az esetek többségében rontják az összképet, használatuk nemegyszer az építés­ügyi szabályozás szempontjából is kifogásolható.

Az utólag felszerelt belső árnyé­kolók szintén jelenthetnek nehézsé­geket esztétikai szempontból, az eredeti megvilágítást gyökeresen megváltoztathatják, sőt, akár a ter­mészetes megvilágítás mértékét is az érvényben lévő szabványokban meghatározott értékek alá szorít­hatják.

Az árnyékolás eszköze lehet a nö­vényzet is, a helyiségekben vagy a homlokzaton elhelyezve, esetleg az épület köré telepítve. Az épületen kívüli meglévő növényzet ugyan­csak számításba vehető az árnyéko­lás szempontjából. Hazánkban saj­nos csak kevéssé foglalkoznak a növényzet „rugalmas” árnyéko­ló képességével, vagyis azzal a tulaj­donságával, hogy leveleivel nyáron árnyékol, télen pedig lombját ve­szítve szabad utat enged a napsu­gárzásnak.

Kelet-nyugati irányba tájolt tetőge­rincű épület déli benapozása

(Kép fent) Kelet-nyugati irányba tájolt tetőge­rincű épület déli benapozása hom­lokzati és tető síkbani ablakozással. Az ábra jól példázza azt, hogy a benapozási mélység a padlástér­ben nagyobb, „szórása” intenzí­vebb 1 téli; 2 őszi/tavaszi; 3 nyári napfor­dulókor (déli 12 órakor).

Az épületek padlásterében létreho­zott lakások tökéletes benapozása Épület-padlás napozás

(Kép fent) Az épületek padlásterében létreho­zott lakások tökéletes benapozása különféle módokon lehetséges a) síkbani tetőablakkal (leghatéko­nyabb megoldás); b) tető síkbani parapet ablakkal; c) tetőfelépítményben lévő homlokzati ablakkal (a benapozási hatékonyság és a téli-nyári hő terhelés szempontjából a legrosszabb megoldás); d) te­raszajtóval.

Tökéletes benapozás példája

(Kép fent) Tökéletes benapozás példája kap­csolt naptérrel 1 téli; 2 őszi/tavaszi; 3 nyári napfor­dulókor (déli 12 órakor).

A padlástér benapozása és a belső tér megvilágításának intenzitása

(Kép fent) A padlástér benapozása és a belső tér megvilágításának intenzitása az ábra %-os arányainak megfelelő; az ablak környezetében 100%-os-nak tekinthető a) metszet; b) alaprajz.

A házakat nyáron érő napsugárzás hő terhelése

(Kép fent) A házakat nyáron érő napsugárzás hő terhelése nagymértékben rontja a belső tér klimatikus viszonyait a túlzott felmelegedés miatt 1 – 5 szintek száma; A) belső lakótér; B) a külső hő terhelés okozta belső felmelegedés mértéke, illetve erőssége [A) és B) hányadosa]); C) az épület belső tereit terhelő napsugárzás épületfelület-arányos.

Helytelenül beépített tetőtéri ablak tetősíkra merőleges káva

(Kép fent) Helytelenül beépített tetőtéri ablak tetősíkra merőleges káva(fal)béléssel, ahol a kávaárnyék
nagymértékben befolyásolja a napsugárzás bejutásának lehetőségét.

Tökéletes tetőtér ablak beépítési példa

(Kép fent) Tökéletes tetőtér ablak beépítési példa, ahol az üvegméret kereszt­metszeti állandója közel azonos a benapozási zónáéval a) vízszintes metszet; b) magassági metszet.