Řešení oslunění polyfunkčního objektu v Gabonu

ANOTACE
Článek se zabývá základním řešením polyfunkčního objektu ve státu Gabon v Africe z hlediska problematiky zastínění.

ÚVOD
Gabon se nachází v rovníkové Africe. Město Libreville, ve kterém se má navrhovaná polyfunkční budova nacházet, má souřadnice 0°23‘ severní zeměpisné šířky a 0.39°9.45‘ východní zeměpisné délky.
Klimatické podmínky pro tuto lokalitu odpovídají vlhkému tropickému prostředí. Teploty v průběhu roku jsou zde vyrovnané, pohybují se cca mezi 22°C a 32°C. Relativní vlhkost venkovního vzduchu je značně vysoká, hodnoty kolísají mezi 80 a 95%. Během roku se zde střídají období dešťů (březen až červen a říjen až prosinec) s obdobím sucha (leden, únor, červenec, srpen).
S ohledem na celosvětovou snahu stavět budovy s nízkou spotřebou energie, bylo v případě tohoto objektu hlavním cílem minimalizovat solární zisky a snížit tak spotřebu energie na chlazení. Tím se dosáhne jednak energeticky úsporného provozu budovy a zároveň se sníží náklady na pořízení zdrojů chladu a záložních dieselagregátů, které jsou (vzhledem k častým výpadkům elektrické energie ve veřejné síti) pro zajištění funkčnosti objektu nezbytné.
Hlavním úkolem tedy bylo navržení stínících prostředků, které efektivně zajistí snížení solárních zisků.

OCHRANA PŘED SLUNEČNÍM ZÁŘENÍM
Při volbě stínicích prostředků bylo nezbytné respektovat podmínky dané lokality. Venkovní žaluzie, které jsou v naší lokalitě ideálním řešením a to jak z hlediska stínění, tak z hlediska osvětlení, nejsou pro tuto lokalitu použitelné a to vzhledem ke klimatickým podmínkám, především díky vysoké relativní vlhkosti vnějšího vzduchu je zde vysoké riziko koroze vnějších součástí.
Ochrana před slunečním zářením tedy může být zajišťována pouze pasivním způsobem. V tomto konkrétním případě byla navržena následující opatření:
• instalace zasklení s nízkou propustností slunečního záření;
• vytvoření pevných slunolamů.

Zasklení
Zvolené zasklení má solární faktor 36%, tzn. celková propustnost sluneční energie je 36%. Činitel prostupu světla tímto zasklením je 0,46, kromě prostupu sluneční energie je tedy značně snížen i prostup světla.
Slunolamy
Pro správný návrh slunolamů je zapotřebí uvědomit si polohu slunce nad obzorem pro jednotlivé orientace fasády a pro jednotlivá roční období. Objekt se nachází na rovníku, je tedy zapotřebí počítat s faktem, že půl roku slunce svítí ze severu, půl roku z jihu. Výška slunce nad obzorem je po celý rok téměř vyrovnaná, doba přímého slunečního svitu je také během celého roku prakticky shodná. Doba oslunění a dráha slunce na obloze je patrná z následujícího obr. č. 1.
 
Obr. 1 Dráha slunce pro jednotlivé měsíce.
 
Z průběhu slunečních drah je patrné, že východ i západ slunce je poměrně rychlý, po celý rok se slunce pohybuje poměrně vysoko nad zenitem. Z toho vyplývá, že ideálním pasivním stínicím prostředkem je horizontální slunolam a to víceméně po celém obvodu budovy. Z architektonického hlediska byl v případě řešené budovy zvolen slunolam s proměnnou hloubkou vyložení. Účinnost slunolamu ve vybraném místě na jižní fasádě s největší hloubkou jeho vyložení je patrná z následujících obr. č. 2.
 
Obr. 2 Účinnost vodorovného slunolamu.

NAVRŽENÉ STÍNĚNÍ X DENNÍ OSVĚTLENÍ
Z výše uvedeného vyplývá protichůdnost požadavků na ochranu před slunečním zářením a požadavků na úroveň denního osvětlení. Vzhledem k nemožnosti použití aktivních prvků ochrany před slunečním zářením bylo nutné rozhodnutí investora, které hledisko je pro něj důležitější – ekonomicky a technologicky efektivnější provoz či dostatečná úroveň denního osvětlení.
V tomto případě bylo investorem zvoleno hledisko energetické, kdy dojde osazením nízkoemisivního zasklení a vytvořením slunolamů ke značné úspoře provozních nákladů na chlazení objektu a pořizovacích nákladů na zdroj chlazení a záložní zdroj elektrické energie.
Z hygienického hlediska je toto řešení v dané lokalitě obhajitelné. Lze předpokládat, že četnost zatažených dnů s nízkou úrovní exteriérové osvětlenosti bude výrazně nižší než ve střední Evropě. Problémy s nedostatečným kontaktem zaměstnanců s venkovním prostředím zde také s největší pravděpodobností nenastanou.

ZÁVĚR
Závěrem lze konstatovat, že legislativu a zvyklosti odpovídající podnebí střední Evropy není možné bez jakékoliv modifikace aplikovat na stavbu objektů v rovníkové Africe (či kdekoliv jinde, kde se výrazně liší klimatické podmínky). V některých oborech je potřebné přizpůsobení minimální (např. statika), v některých oborech je zapotřebí přístup diametrálně odlišný. To se týká především disciplín, které vycházejí z klimatických údajů. Mezi ně patří i problematika řešená v tomto příspěvku, která se týká energetické náročnosti budovy a denního osvětlení v budově.

LITERATURA A SOFTWARE
[1] Ing. Marcel Pelech, doc. Ing. Jan Kaňka, Ph.D. Program DSD 1.1