Oslunění, proslunění a úhel 25°
30. 7. 2018 | Ing. Tomáš Maixner | irmo.eu
Tyto řádky píšu několik dní poté, co byl schválen text evropské normy prEN 17037 [6]. Ta vnáší požadavek na proslunění do všech zemí EU. V Evropě by měla vstoupit v platnost koncem tohoto roku. To znamená, že do pololetí roku příštího musí být přijata i u nás.
Tyto řádky píšu několik dní poté (několik je menší než několik v předešlém odstavci), kdy pražští zastupitelé odhlasovali novelu Pražských stavebních předpisů [7]. V ní označili Slunce za zpátečnický přežitek nehodný třetího tisíciletí [8]. Nebudu komentovat „pokrokovost“ pražských radních. To mnohem kvalifikovaněji sepsal doc. Kaňka [1].
Obr. 1. Natočení okna o 2° od roviny průčelí
Stále platí ČSN 73 4301 [2]. Doufejme, že s určitými korekcemi bude platit i nadále. Nic tomu nebrání, jen nesmí být v rozporu s [6].
Korekce by se měl, podle mého názoru, dočkat požadavek, že se do výpočtu zahrnuje pouze ta doba, kdy sluneční paprsky dopadají na rovinu okna pod úhlem nejméně 25°. V případě, že se doba oslunění splní jen tehdy, kdy je kritický úhel menší, projektanti se uchylují k „úskoku“. Natočí rovinu zasklení tak, aby bylo dosaženo požadovaného úhlu (obr. 1). Je to úlitba normě – často bez valného významu. V případě jako na uvedeném obrázku je natočení bez významu zcela.
Onen úhel přitom není výsledkem nějakého bádání, ale zjednodušením starého požadavku, který smysl měl. Tím požadavkem bylo, aby do místnosti pronikal proud slunečního záření o šířce (a výšce) nejméně 20 cm. Pak bylo možné považovat ji za prosluněnou. Ale jen tehdy, jestliže byla dostatečně dlouhá také doba oslunění.
Nezaznamenal jsem, že by se v [6] požadavek na úhel 25° vyskytoval. Rozumně se v ní pracuje se skutečnou geometrií posuzovaného okenního otvoru (obr. 5).
Šířka pruhu slunečního záření
Ve starších předpisech [4] byly vymezeny podmínky, jejichž splnění bylo nezbytné pro to, aby místnost byla prosluněna. Cituji [4]: „Pruh přímého slunečního záření vnikajícího okenním otvorem musí být v půdorysu i ve svislém řezu (kolmo k okennímu otvoru) při zanedbání konstrukce okna široký nejméně 20 cm.“ Viz obr. 2.
Obr. 2. K definici šířky pruhu slunečního záření pro svislý řez a půdorys podle [4]
Nebudu zde předvádět počtářské kousky nad jednoduchým trigonometrickým zadáním. Postačí, když mi čtenář uvěří, že pro zeď tloušťky 0,45 m a onen kritický úhel 25° je vyhovující šířka okna 1,44 m. Bude-li okno širší, bude i kritický úhel menší. Pro okno šíře 1,57 m se vyhoví kritickému úhlu 23° z obr. 1.
Nikde jsem se nedočetl, že by byl úhel 25° stanoven proto, aby nebyl úhel dopadu příliš malý, tedy aby nenastaly příliš velké ztráty průchodem zasklením. Jestliže jsem se nepřehlédl, tak s takovým úhlem nepracuje ani [6]. Ale připustím, že to své opodstatnění má. Jestliže paprsky dopadají na prosklení pod menším úhlem než 25°, je účinnost jejich působení úměrná poklesu propustnosti skla. Opět požádám o důvěru – ztráty způsobené změnou dopadu paprsků o dva úhlové stupně (z 25° na 23°) jsou menší než 4 %. Tuto ztrátu lze nahradit tak, že bude šířka pruhu slunečního paprsku větší. Tím se zajistí, že interiér bude ozářen stejným množstvím slunečního záření, jako by tomu bylo pro „normový“ úhel. Pro náš případ je zapotřebí šíře pruhu slunečního paprsku 0,20/0,96 = 0,21 m. To je splněno pro okno šíře 1,62 m. Vcelku nepodstatné navýšení šíře. Podle dokumentace v příkladu na obr. 1 má okno šířku 2,8 m, místnost bude „přeprosluněna“, byť podle normy jde o nevyhovující prostor.
Stanovení kritického úhlu
Podle normy [2] se oslunění okna počítá (u svislého zasklení) pro bod umístěný v rovině vnitřního zasklení. K tomuto bodu se vztahuje ono omezení 25° – obr. 3.
Obr. 3. Bod pro hodnocení oslunění okna se svislým zasklením
Absurdita požadavku na velikost minimálního úhlu je zřejmá z následujícího příkladu: úzké okno osazené v silné stěně (historická budova – obr. 4). Místnost je považována za prosluněnou, protože oknem pronikají paprsky po dobu 90 min. Přitom však může být pruh paprsků užší než 0,2 m. V extrému nemusí do místnosti sluneční paprsek vůbec proniknout. Nejsou nereálné rozměry šířka okna 90 cm a tloušťka zdi 65 cm, pro které takový případ může nastat. Norma je splněna, avšak ve skutečnosti místnost nebude prosluněna.
Obr. 4. Místnost „prosluněná“ v souladu s požadavky normy včetně kýžených 25°, přesto do ní slunce nepronikne
Z toho vyplývá, že je žádoucí, aby minimální úhel byl stanoven podle reálných rozměrů osvětlovacího otvoru. Jak jsem již uvedl – tak, jak je to požadováno i normou [6] – obr. 5.
Obr. 5. Mezní úhly podle evropské normy (další omezení je dáno okamžikem, kdy je Slunce dostatečně vysoko nad obzorem – 5°)
Závěr
Ač lze mít k normě [6] výhrady, které ponechávám ke kritice povolanějším kolegům, stanovení mezního úhlu na základě skutečné šířky okna a tloušťky zdi považuji za rozumné.
Neobstojí argumentace, že v době prvních kroků při projektování budovy nejsou tyto veličiny známy. Kdyby někdo myslel zmíněnou argumentaci vážně, je mnohem obtížnější stanovit, v jaké hloubce se bude nacházet rovina vnitřního zasklení. Ani jedno nelze s jistotou uvést v dokumentaci pro územní řízení. Nic však nebrání tomu, předepsat poměr minimální šířky oken k tloušťce ostění tak, aby byly splněny podmínky pro zajištění proslunění. Pak je možné v prováděcí dokumentaci kontrolovat šíři okna podle definitivně navržené tloušťky zdiva. Například pro náš příklad to je 1,62/0,45 = 3,6. Bude-li tloušťka ostění třeba 0,50 m, k proslunění místnosti postačí šířka okna 3,6 × 0,5 = 1,8 m.
Považuji striktní dodržování úhlu 25° za neopodstatněné. Rozhodující je množství slunečního záření, které proniká do místnosti. To daný úhel nezaručuje. Místnost nemusí být při jeho dodržení prosluněna. Naopak i při menším úhlu může do prostoru pronikat dostatečné množství slunečního záření.
Literatura:
[1] KAŇKA, J. Rušení požadavků na proslunění bytů je krátkozraké a k jeho prosazení se používají nepravdivé argumenty. Světlo. 2018, (4).
[2] ČSN 73 4301. Obytné budovy. 2004.
[3] ČSN 73 0020. Obytné budovy. 1945.
[4] ČSN 73 4301. Obytné budovy. 1968.
[5] ČSN 73 4301. Obytné budovy. 1987.
[6] prEN 17037. Daylight of buildings. 2017.
[7] Nařízení č. 11/2014 Sb. hl. m. Prahy.
[8] Bytům v Praze svítá na lepší časy [online]. Dostupné z:
http://www.iprpraha.cz/konecosluneni