La radiació solar

Quan la radiació solar incideix sobre qualsevol superfície (un vidre, un tendal, una cortina, etc.) es divideix en tres parts.

La part que reflecteix la superfície i es dissipa – REFLEXIÓ
La part que absorbeix la superfície i l’escalfa – ABSORCIÓ
La part que travessa la superfície i es transmet al que hagi darrere d’ella – TRANSMISSIÓ

La quantitat de radiació solar reflectida, absorbida o transmesa depèn de la naturalesa del teixit, per tant, cada teixit es comporta d’una manera diferent i en gran mesura ve determinada per:

La densitat
El gruix
El color
La radiació solar és un conjunt de radiacions electromagnètiques emeses pel So. D’aquest conjunt, una part és absorbida per l’atmosfera i l’altra part és la que arriba a la superfície de la terra.

La radiació que arriba a la superfície es descompon en tre tipus:

Radiació Utravioleta (8% del total). És la més energètica i per tant la més perillosa. Produeix lesions cutànies (cremades) i està associada amb l’aparició de càncers de pell.
Radiació visible (43% del total). És la radiació corresponent a la zona visible, la longitud d’ona està entre 360nm (violeta) i 760nm (vermell). Produeix enlluernament.
Radiació Infraroja (49% del total). És la menys energètica. Produeix sensació de calor.
Índexs Tèrmics – Índexs Òptics
Per poder valorar com actua un teixit determinat s’utilitzen els següents índexs:

Índex de Reflexió Solar (Rs): Percentatge de radiació solar total incident que es reflecteix per la superfície del teixit cap a l’exterior. Com més alt sigui, més energia reflecteix el teixit.
Índex d’absorció solar (As): Percentatge de radiació solar total incident que s’absorbeix per la superfíce del teixit. Com més baix sigui, menor és l’energia que traspassa el teixit.
Índex de Transmissió Solar (Ts): Percentatge de radiació solar total incident que es transmet a través del teixit. Com més baixa sigui, més baixa és l’energia que traspassa el teixit.

La suma d’aquests tres índexs té un valor de 100:

Rs As Ts = 100%

Factor Solar Total (Gtot): Percentatge de radiació solar total incident que penetrarà efectivament a l’interior d’un edifici a través del teixit i del vidre. És a dir, té en compte l’efecte pantalla combinat d de teixit i el vidre. Com més baix sigui aquest factor, menys radiació solar penetra a l’edifici i per tant, el teixit és més eficaç bloquejant la radiació solar i reduint les necessitats de refrigeració.

Com ja s’ha indicat abans, la radiació solar absorbida pel teixit provoca l’escalfament del mateix. Després d’un curt període de temps, el teixit es converteix al seu torn en un emissor de calor.

Si el teixit està a l’exterior del vidre que tanca l’habitació, la calor irradiat es dissipa en l’ambient exterior. En canvi, si està darrere del vidre és a dir dins de l’habitació, la calor irradiat pel teixit es queda a l’interior. Per tant, des del punt de vista de l’eficiència tèrmica és més eficaç col·locar el teixit a l’exterior de l’edifici.

Tècnicament, aquest comportament es descriu mitjançant el valor del Factor Solar Exterior (si el teixit és a l’exterior) i del Factor Solar Interior (si el teixit és a l’interior).

A aquests quatre índexs se’ls denomina Índexs Tèrmics ja que estan directament relacionats amb l’eficiència tèrmica i el confort tèrmic proporcionat pels teixits.

En general, l’índex més utilitzat en regulacions i normatives per especificar l’eficiència tèrmica d’un teixit de protecció solar és el Factor Solar Total (Gtot).

Dels tres components de la radiació solar que arriben a la superfície de la terra, la radiació visible és l’única que té influència directa amb el confort visual.

El confort visual neix de l’adequada combinació d’una sèrie de factors: la naturalesa de la llum (natural o artificial), la seva estabilitat i la seva quantitat en relació amb les exigències visuals de les activitats que s’han de realitzar, ja siguin laborals, domèstiques o de descans. Una inadequada correlació entre il·luminació i activitat, condueix a l’aparició prematura de fatiga, i en casos extrems, de desequilibri lluminós.

Per mesurar l’acció d’un teixit determinat, sobre la part visible de la radiació solar, s’han definit els següents índexs òptics:

Grau d’obertura (Tvnn) o Openess Factor (OF): Percentatge de la superfície del teixit ocupada per forats. És un índex que indica exclusivament una característica del teixit i és independent al color d’aquest. Com més alt és el grau d’obertura, major serà la llum que deixarà passar el teixit.
Factor de Transmissió visible (Tv): Percentatge total de radiació lluminosa visible que passa a través del teixit.
Factor de Reflexió visible (Rvnh): Percentatge de radiació lluminosa visible que reflecteix el teixit. Quan la llum travessa un teixit, la llum transmesa total es reparteix en totes direciones (tranmisión difusa). La llum transmesa de manera difusa és més suau, té menys contrast, i genera ombres més clares (transició més suau entre llum i ombra).
Factor de Transmissió lluminosa difusa (Tdif): es defineix com la diferència entre l’actor de tranmisión visible i el grau d’obertura: Tdif = Tv – OF.
Quan es fa referència a aspectes d’enlluernament i reconeixement de frmas es indicacomo Tvndif. Un valor baix significa un major confort visual.

Quan es fa referència al control de la il·luminació s’indica cmo Tvdifh. Aquest control es fa servir per quantificar el caràcter difuminador d’un teixit. Un valor alt indica una major aportació de llum natural a través del teixit.

Des del punt de vista de la regulació i de la normativa, l’índex emprat per especificar el confort visual proporcionat per un teixit, és el Factor de Transmissió Lluminosa Visible Tv.

 

La radiació solar i les lones
La instal·lació d’un element de protecció solar, com un tendal o una cortina, permeten controlar la quantitat de radiació solar que penetra en un edifici a través d’una obertura. Segons el tipus i el color del teixit seleccionat, es reduirà en més o menys grau els contrastos d’intensitat lluminosa en el camp de visió, a l’matei temps que limitarem les necessitats de refrigeració de l’interior de l’edifici.

Per exemple, un teixit de color fosc permet controlar millor l’enlluernament ja que transmet menys llum, però la quantitat de radiació reflectida és menor que en un color clar i el seu porcente d’absorció és més gran. Aquesta radiació solar absorbida es remet en forma de calor, de manera que un teixit fosc, proporciona major confort visual però pot disminuir el confort tèrmic.

 

Factor de protecció UV
La radiació solar Ultraviolada és necessària per a la salut humana. Per exemple, el nostre cos necessita vitamina D, encarregada de regular la incorporació del calci als ossos. Aquesta vitamina es forma en exposar la pell a la radiació ultraviolada del sol. Alhora, un excés d’aquesta radiació presenta un risc important de formació de lesions cutànies, i que poden arribar a provocar l’aparició de càncers de pell.

Hi ha diferents tipus de pell (fins a 6 segons els dermatòlegs) i cada un reacciona de manera diferent quan s’exposen a la llum solar i cada un té el seu propi temps màxim d’exposició a la llum solar per no patir danys. Per exemple, les pells de tipus I només pot exposar-se al sol sense protecció entre 5 i 10 minuts abans que es comencin a produir vermellors.

El Factor de Protecció Ultraviolada UPF indica quant temps pot estar una persona sota de l’element de protecció solar sense patir danys a la pell. Una lona amb un UPF de 50 permet que una persona amb la pell tipus I estigui sota la lona sense problemes aproximadament 250 minuts.