Jak obliczyć kąt nachylenia lamel, żeby nie wpuszczały słońca: elewacja zachodnia i południowa

Krok 2: kąt profilowy

Poziome lamele i daszki „widzą” słońce tylko w pionowym przekroju prostopadłym do ściany. Najpierw poziomy kąt cienia = azymut słońca − kierunek ściany; o 18:00 to 276,9° − 270° = 6,9°. Kąt profilowy = atan(tg wysokości ÷ cos kąta poziomego) = atan(tg 26,0° ÷ cos 6,9°) = 26,2°. Gdy słońce świeci z boku, kąt profilowy jest bardziej stromy niż wysokość słońca. Wieczorem słońce pada na zachodnią ścianę prawie prostopadle, więc oba kąty są niemal równe.

Krok 3: kąt graniczny otwartych lamel

Poziome lamele w położeniu 0° zatrzymują słońce padające bardziej stromo niż kąt graniczny atan(rozstaw ÷ szerokość) = atan(95 ÷ 100) = 43,5°. Na ścianie zachodniej o 16:00 kąt profilowy wynosi jeszcze 47,1° i otwarte lamele wystarczą. Od 16:30 do zachodu słońca jest mniejszy i lamele trzeba obracać.

Krok 4: minimalne nachylenie

Każda lamela musi być obrócona tak, by jej cień sięgał następnej. W przekroju: szerokość × sin(kąt lameli − kąt słońca) ≥ rozstaw × cos(kąt słońca). O 18:00: 95 × cos 26,2° ÷ 100 = 0,853, arcsin 0,853 = 58,5°, więc minimalne nachylenie to 58,5° − 26,2° ≈ 32,4° (zewnętrzną krawędzią w dół).

Gdy słońce się obniża, nachylenie musi rosnąć: 48,4° o 19:00 i 62,2° o 20:00. Lamele szersze niż rozstaw (100 > 95 mm) zamykają się całkowicie, więc niskie słońce przed zachodem zawsze zatrzymają — tylko widok przez nie będzie już niewielki.

Elewacja południowa w południe

Na ścianie południowej o 13:00 słońce jest prawie dokładnie na południu (azymut 183,6°), 65,3° nad horyzontem, a kąt profilowy wynosi 65,3°. To znacznie powyżej kąta granicznego 43,5°, więc otwarte lamele zatrzymują bezpośrednie słońce — według wykresu dziennego kalkulatora przez cały czas, gdy 21 czerwca słońce świeci na ścianę południową. Masz cień i widok.

Zimą jest odwrotnie: 21 grudnia o 12:00 (UTC+1) słońce jest tylko 18,4° nad horyzontem i otwarte lamele je wpuszczają. Zatrzymałoby je nachylenie 45,9°, ale zimą ciepło słońca zwykle jest mile widziane.

Dlaczego wschód i zachód potrzebują lamel obrotowych lub pionowych żeber

Szkocki podręcznik Building Standards Technical Handbook (załącznik o ograniczaniu zysków słonecznych) podaje, że elementy poziome są najskuteczniejsze na elewacjach południowych, ale nie nadają się na wschodnie i zachodnie, bo słońce jest tam za nisko. Dla nich zaleca pionowe żebra i elementy regulowane, np. okiennice przesuwne lub obrotowe. Jakie wymagania obowiązują w Polsce, sprawdź u projektanta lub producenta.

Kalkulator pokazuje dlaczego. Stałe poziome lamele na ścianie zachodniej zatrzymują słońce tylko do 16:00. Stałe pionowe żebra prostopadłe do ściany zatrzymują tylko słońce padające z boku pod kątem większym niż 43,5° — a 21 czerwca kąt poziomy nawet o 20:00 wynosi tylko 27,7°, więc od 18:00 do zachodu słońce przechodzi między nimi. Pionowe lamele też trzeba obracać: o 18:00 o 63,7°, najwięcej około 17:20 (71,4°). Na ścianie zachodniej liczy się więc to, że lamele da się obracać — pionowe i poziome.

Najważniejsze

• Licz z kątem profilowym, nie z wysokością słońca.
• Kąt graniczny otwartych lamel = atan(rozstaw ÷ szerokość). Im mniejszy rozstaw względem szerokości, tym mniej trzeba obracać.
• Sprawdź cały dzień: na zachodzie najgorsze są ostatnie godziny przed zachodem słońca, na wschodzie pierwsze godziny rano.
• Obliczenie dotyczy słońca bezpośredniego. Światło rozproszone i odbite i tak przejdzie.

Kalkulator liczy geometrię zacienienia, nie konstrukcję. Mocowanie, obciążenie wiatrem i sam system lamel muszą odpowiadać instrukcji producenta i lokalnym przepisom.