Η ηλιοπροστασία των ανοιγμάτων του κτηρίου είναι η βασικότερη τεχνική για τη μείωση των θερμικών φορτίων ενός κτηρίου τη θερινή περίοδο, καθώς η ηλιακή ακτινοβολία η οποία εισέρχεται μέσα από τα ανοίγματα αποτελεί τη μεγαλύτερη πηγή θερμότητας.

Η επιλογή του προσανατολισμού, από το πρώτο στάδιο του σχεδιασμού, είναι καθοριστικής σημασίας για την ποσότητα της ηλιακής ακτινοβολίας που δέχεται το άνοιγμα. Στην περίπτωση ανακαίνισης ενός κτηρίου, η ηλιοπροστασία είναι απαραίτητη για την ενεργειακή αναβάθμισή του.

Για τον σχεδιασμό και τη διαστασιολόγηση του συστήματος ηλιοπροστασίας ώστε να καλύπτει τις εποχιακές απαιτήσεις σκίασης ή και ηλιασμού του κτηρίου, ή ειδικότερες απαιτήσεις για συγκεκριμένες χρονικές περιόδους,  χρειάζεται να υπολογιστούν οι γωνίες σκίασης, οι διαστάσεις των σκιαδίων και οι αποστάσεις μεταξύ τους, ανάλογα με τον τύπο του κάθε συστήματος.

Τα πλεονεκτήματα του νότιου προσανατολισμού είναι γνωστά, εφόσον η νότια προσανατολισμένη όψη δέχεται τη μέγιστη μέση τιμή ηλιακής ακτινοβολίας, διανεμημένη με τον πιο ευνοϊκό τρόπο στις διάφορες εποχές του έτους.

Η ηλιοπροστασία των ανοιγμάτων των κτηρίων αποτελεί ένα ουσιαστικό μέσο ελέγχου της εισερχόμενης ηλιακής ακτινοβολίας και κατά συνέπεια της αναπτυσσόμενης θερμοκρασίας και συνεπώς σημαντικό τρόπο εξοικονόμησης ενέργειας. Σε περίπτωση απουσίας της μπορούν οι χώροι να υπερθερμανθούν, παρά την ύπαρξη εξαερισμού, σε ελάχιστο χρόνο.

Οι τεχνικές που εφαρμόζονται για σκίαση είναι εξωτερική, ενδιάμεση ή εσωτερική , σταθερή ή κινητή ή συνδυασμός αυτών.

Ο βαθμός ηλιοπροστασίας ενός κτηρίου και το χρονικό διάστημα που παρέχεται ηλιοπροστασία εξαρτώνται βασικά από τον προσανατολισμό της όψης σε συνδυασμό με το είδος και τη μορφή της ηλιοπροστατευτικής διάταξης. Για τα ελληνικά δεδομένα μπορεί να λεχθεί γενικώς ότι η σκίαση είναι επιθυμητό να είναι πλήρης για την περίοδο Ιουνίου – Ιουλίου – Αυγούστου, ενώ στους μήνες Μάιο και Σεπτέμβριο – Οκτώβριο  είναι  επιθυμητή  κατά  κανόνα  τις  μεσημβρινές  ώρες.  Αντίθετα,  τους υπόλοιπους μήνες, από Νοέμβριο μέχρι και Απρίλιο, η ηλιακή ακτινοβολία είναι επιθυμητή ως θερμική ενέργεια.

Η κινητή ηλιοπροστασία παρέχει αυτή τη δυνατότητα με ημερήσια και εποχιακή προσαρμογή στις απαιτήσεις ηλιασμού του χώρου.

Τα  εξωτερικά  σκίαστρα  είναι  πιο  αποτελεσματικά από  τα  εσωτερικά,  καθώς  σταματούν  την προσπίπτουσα ακτινοβολία πριν να φτάσει στον υαλοπίνακα και διεισδύσει στο εσωτερικό του. Επίσης νέα υλικά  υαλοστασίων με  χαμηλή εκπεμπτικότητα (low-e)  περιορίζουν, σε μεγάλο ποσοστό, την  είσοδο  της  θερμικής ακτινοβολίας στο κτήριο.

Τα νότια ανοίγματα, προστατεύονται εύκολα από τον ήλιο με χρήση οριζόντιων σκίαστρων (σχήμα 1), ενώ τα ανατολικά και δυτικά με κατακόρυφα.

Σχήμα 1: Τα νότια ανοίγματα, προστατεύονται εύκολα από τον ήλιο με χρήση οριζόντιων σκίαστρων (αριστερά), ενώ τα ανατολικά και δυτικά με κατακόρυφα (δεξιά). [Πηγή: ΤΕΕ -Κατάρτιση ενεργειακών επιθεωρητών, Εκπαιδευτικό υλικό, Επιθεώρηση κτηρίων  – θεματική ενότητα: ΔΕ3 – Κλίμα και εσωτερικό περιβάλλον. Βιοκλιματικός σχεδιασμός κτηρίων, 2011]

Για την καλύτερη απόδοση πρέπει να εξασφαλιστεί ότι τα σκίαστρα  δεν  θα  παγιδεύουν θερμότητα.  Προστεγάσματα από  οπλισμένο  σκυρόδεμα, το οποίο είναι υλικό  με μεγάλη θερμοχωρητικότητα,  μεταδίδουν με αγωγή και μεταφορά τη θερμότητα που έχουν αποθηκεύσει στη μάζα τους από την ηλιακή ακτινοβολία που δέχονται στη διάρκεια της ημέρας, στο κέλυφος του κτηρίου και πρέπει να αποφεύγονται. Επίσης, τέντες με κλειστά σχήματα παγιδεύουν ποσότητες θερμού αέρα  και  πρόβολοι με  διάφορα υλικά, συμπαγείς στη  μορφή, εμποδίζουν τη διαφυγή του θερμού αέρα από το κτήριο

 

Λύσεις, που ευνοούν την ανεμπόδιστη απομάκρυνση του θερμού αέρα από το κτήριο ή ευνοούν τη θερμική αποσύνδεση των εξωτερικών στοιχείων σκίασης με το κέλυφος, πλεονεκτούν και μεγιστοποιούν την απόδοση της σκίασης (σχήμα 2)

Σχήμα 2: Λύσεις, που ευνοούν την ανεμπόδιστη απομάκρυνση του θερμού αέρα από το κτήριο. [Πηγή: ΤΕΕ -Κατάρτιση ενεργειακών επιθεωρητών, Εκπαιδευτικό υλικό, Επιθεώρηση κτιρίων  – θεματική ενότητα: ΔΕ3 – Κλίμα και εσωτερικό περιβάλλον. Βιοκλιματικός σχεδιασμός κτηρίων, 2011]

Πηγή:

• ΤΕΕ -Κατάρτιση ενεργειακών επιθεωρητών, Εκπαιδευτικό υλικό, Επιθεώρηση κτηρίων – θεματική ενότητα: ΔΕ3 – Κλίμα και εσωτερικό περιβάλλον- Βιοκλιματικός σχεδιασμός κτηρίων, 2011
• ΚΑΠΕ, http://www.cres.gr/energy_saving/Ktiria/thermiki_prostasia_kelyfous_hlioprostasia.htm
• ΤΕΕ –ΤΟΤΕΕ 20701-6/2022-Βιοκλιματικός σχεδιασμός κτηρίων, 2022