Ένα ιδανικά σχεδιασμένο εξωτερικό σύστημα σκίασης μεγιστοποιεί το φυσικό φως της ημέρας, ελέγχοντας παράλληλα την ηλιακή θερμότητα και την αντανάκλαση. Πώς μπορεί να επιτευχθεί αυτό;

Η μετατόπιση προς βιώσιμους σχεδιασμούς κτιρίων καθοδηγείται σε μεγάλο βαθμό από περιβαλλοντικά ευαίσθητους ιδιοκτήτες κτιρίων ή/και τους υποψήφιους ενοικιαστές τους. Καθώς αυτοί οι ιδιοκτήτες και οι σύμβουλοί τους σταθμίζουν τους σχεδιαστικούς στόχους και τις εναλλακτικές τους, συχνά διαπιστώνουν ότι τα εξωτερικά συστήματα ελέγχου του ηλιακού φωτός αποτελούν ιδανικό τμήμα μιας «πράσινης» λύσης για τα κτίριά τους.
Ο εξωτερικός έλεγχος του ηλιακού φωτός μπορεί να μειώσει δραματικά το φορτίο κλιματισμού που προκαλείται από την ηλιακή ακτινοβολία που διεισδύει μέσα από τα παράθυρα του κτιρίου. Πράγματι, μια μορφή εξωτερικού ελέγχου του ηλιακού φωτός είναι πλέον μέρος των απαιτήσεων σχεδιασμού στο νέο Πρότυπο για τον Σχεδιασμό Πράσινων Κτιρίων Υψηλής Απόδοσης (ANSI, ASHRAE, USGBC, IES 189.1). Εκτός από την εξοικονόμηση ενέργειας μέσω μειωμένων φορτίων ψύξης, τα προϊόντα εξωτερικής σκίασης μπορούν να βελτιώσουν την εμφάνιση ενός κτιρίου, καθώς και να παρέχουν φιλτραρισμένο φωτισμό ημέρας και μειωμένη αντανάκλαση.
Ένα εξωτερικό σύστημα σκίασης εμποδίζει μια ορισμένη ποσότητα της ηλιακής ακτινοβολίας να εισέλθει στο κτίριο. Είναι ιδανικά σχεδιασμένο για να μεγιστοποιεί το φυσικό φως της ημέρας, ελέγχοντας παράλληλα την ηλιακή θερμότητα και την αντανάκλαση.
Ηλιακή γεωμετρία
Ο ήλιος ταξιδεύει από την Ανατολή στη Δύση σε ένα τόξο, φτάνοντας στο υψηλότερο υψόμετρο στο Νότο (για το βόρειο ημισφαίριο).
Μια σημαντική απαίτηση της διαδικασίας σχεδιασμού είναι να διασφαλιστεί ότι το κτίριο θα σκιάζεται από τον ήλιο για όσο το δυνατόν περισσότερες ώρες καθ’ όλη τη διάρκεια της ημέρας, καθ’όλη τη διάρκεια του έτους, και ειδικότερη με τη προϋπόθεση να πληρούνται οι απαιτήσεις LEED. Ωστόσο, πρέπει να επιτευχθεί ισορροπία προκειμένου να διασφαλιστεί ότι το επίπεδο φυσικού φωτός που εισέρχεται στο κτίριο δεν μειώνεται δραματικά (σχήμα 1).
Πρόσοψη με προσανατολισμό στην Ανατολή ή στη Δύση
Με μια πρόσοψη που έχει κυρίως ανατολικό ή δυτικό προσανατολισμό, ένα σταθερό σύστημα δεν θα έχει καλή απόδοση καθ’ όλη τη διάρκεια της ημέρας, καθώς το υψόμετρο του ήλιου είναι πολύ χαμηλότερο. Το ηλιακό φως θα περάσει απευθείας κάτω από τα περισσότερα οριζόντια συστήματα σκίασης όπως φαίνεται στο σχήμα 2.
Για να ξεπεραστεί αυτό το πρόβλημα, πρέπει να επιτευχθεί αποτελεσματική ηλιακή σκίαση. Τα ελεγχόμενα πτερύγια, σε αντίθεση με τα σταθερά, μπορούν να κρέμονται κάθετα μπροστά από ένα παράθυρο και να βελτιστοποιούν τη σκίαση και την ορατότητα του ήλιου χάρη στο ειδικό λογισμικό υπολογιστή που ρυθμίζει τις περσίδες ώστε να ακολουθούν την πορεία του ήλιου.
Τα ελεγχόμενα συστήματα σκίασης επιτρέπουν στο κτίριο να αντιδρά στις αλλαγές του καιρού και στη θέση του ήλιου έτσι ώστε να βελτιστοποιούνται οι ροές θερμότητας και φωτός μέσω της πρόσοψης. Αυτό με τη σειρά του έχει θετική επίδραση στη μείωση του θερμικού φορτίου και της αντανάκλασης και στην ενίσχυση της χρήσης του φυσικού φωτός της ημέρας, μειώνοντας έτσι το κόστος λειτουργίας του κτιρίου (σχήμα 3).
Επιπλέον, τα ελεγχόμενα συστήματα σκίασης μειώνουν την πιθανότητα υπερσκίασης ή υποσκίασης και θα έχουν ως αποτέλεσμα τη βέλτιστη γωνία σκίασης ανά πάσα στιγμή (σχήμα 4).
Πρόσοψη με νότιο προσανατολισμό
Για μια πρόσοψη κυρίως με νότιο προσανατολισμό, η αποτελεσματική σκίαση μπορεί να επιτευχθεί χρησιμοποιώντας ένα σταθερό οριζόντιο σύστημα σκίασης (σχήμα 5).
Τα πρωινά και κατά τη διάρκεια του χειμώνα, μια τέτοια συσκευή δεν θα εμποδίζει τις άμεσες ακτίνες του ήλιου να διεισδύσουν στο κτίριο, καθώς ο ήλιος βρίσκεται πολύ χαμηλότερα στον ορίζοντα. Ωστόσο, το θερμικό φορτίο και η ηλιακή λάμψη μειώνονται σημαντικά κατά τους καλοκαιρινούς μήνες και επομένως αυτό δεν θεωρείται σημαντικό πρόβλημα.