Okno do světa úspor

15. 04. 2012

Otom, že výběru kvalitního okna je třeba věnovat dostatečnou pozornost, už nejspíš nemusíme čtenáře přesvědčovat. Správně vybrané a umístěné okno ovšem nemá za úkol pouze přivést světlo do interiéru, ale může se stát i zajímavým […]

Pořídit si kvalitní okno neznamená pouze vybrat si dobrý rám a sklo. Pokud máme svůj vysněný dům pořád jenom na papíře, je důležité věnovat náležitou pozornost velikosti prosklených ploch i jejich orientaci. Není tajemstvím, že správně umístěná okna mohou v mnoha případech sloužit jako tepelný zdroj. Nesmíme ale zapomenout, že interiér příjemně prohřátý zubatým zimním sluncem se může v létě změnit ve skutečnou výheň. „Dříve než začneme řešit dodatečné stínění, je vhodné si v některém z dostupných programů nasimulovat pohyb slunce vaším domem,” říká architektka Anna Igriciová. I volně dostupné programy (VELUX Daylight Vizualizer nebo Google SketchUp) umožňují po nastavení správných parametrů a umístění domu na konkrétní virtuální pozemek zjistit, která část interiéru bude v kterou denní i roční dobu osluněná. Architekti obvykle spoléhají na přírodu – tedy zimní slunce nízko nad obzorem sice nemá letní intenzitu ani nebývá k dispozici tak často jako žhavé letní paprsky, nicméně „dosáhne” hlouběji do interiéru. „Zde se někdy používá tzv. akumulační stěna – zeď z vhodně vybraného materiálu se schopností teplo slunečních paprsků dobře zachytit a vyzařovat i dlouho poté, co slunce přestane plochu ozařovat,“ dodává architektka. V létě, kdy je slunce výše nad obzorem, proniká do interiéru pod jiným úhlem a neosvětlí a neohřeje tak velkou plochu uvnitř domu.

Zasklení 65 od společnosti VELUX. Jedná se o nízkoenergetické izolační trojsklo s výbornými tepelněizolačními parametry. Výplň mezi jednotlivými okenními tabulemi tohoto zasklení tvoří plyn krypton, který má lepší vlastnosti než argon – snižuje hodnotu součinitele prostupu tepla oknem (U_a = 1,0 W/(m².K)) a tím zajišťuje menší tepelné ztráty a větší pasivní solární zisky. Jeho hodnota součinitele prostupu tepelného záření g = 46. Foto: VELUX

Společnost Inoutic jako první nabízí plastový okenní profil Eforte, který při použití běžné ocelové výztuhy, vestavné hloubce 84 mm a bez přídavných izolačních prvků dosahuje výborného koeficientu tepelné prostupnosti rámem, a to pouhých 0,95 W/(m²K). Při použití prosklení s tepelnou prostupností U_g = 0,6 W/(m²K) okna spolehlivě dosahují parametrů pasivních domů. Pomocí speciálních skel lze dosáhnout dokonce hodnoty tepelné prostupnosti celým rámem U_w = 0,66 W/(m²K), která se pohybuje výrazně pod hodnotami požadovanými pro pasivní domy. Foto: Inoutic

Regulovat množství slunečních paprsků, kterému umožníme vstoupit do našich příbytků, lze samozřejmě ještě i pomocí dodatečného stínění. Šikovný architekt dokáže vhodným zapuštěním lodžií či různým tvarováním vlastní stavby vytvořit ideální prostředí pro využití tzv. pasivních solárních zisků.
Na pasivní solární zisky lze ale pohlížet z několika úhlů – buď jako na přímý ohřev vzduchu sluncem pronikajícím do interiéru okny, nebo jako na využití předehřátého vzduchu (např. na tmavém povrchu střechy/fasády budovy) při větrání. Nezastupitelná je i složka aktivních solárních zisků prostřednictvím solárních panelů a fotovoltaických článků.

Úpravy existujícího domu

Vybíráte-li okna pro svůj nový dům nebo se chystáte vyměnit stará okna za nová, měli byste pozornost věnovat dvěma hodnotám, které jsou pro sklo určující – koeficient tepelného prostupu, který udává, jak dobře okno izoluje, a solární faktor (neboli celková propustnost sluneční energie), který určuje, kolik sluneční energie sklo pustí dovnitř.
Cílené rozmístění oken umožňuje dosáhnout rovnováhy mezi tepelněizolačními vlastnostmi oken (U) a pasivními solárními zisky (g) a snížit tak v domě spotřebu energie na minimum. „Osvětlení denním světlem hraje v architektonickém konceptu domu rovněž velkou roli, a pokud jde o využití oken pro úsporu nákladů na provoz domu, je potřeba alespoň okrajově zmínit výrazné snížení spotřeby elektřiny na osvětlení díky vysokému činiteli denní osvětlenosti,“ říká Klára Bukolská, architektka společnosti VELUX Česká republika s.r.o.

„Naše okna dosáhla výborných výsledků při tzv. blower door testech, při nichž se zkouší těsnost oken u pasivních či nízkoenergetických staveb, kde je požadována téměř stoprocentní těsnost obálky domu. Povolená hodnota je 0,6, což znamená, že při tlaku 50 pascalů je za jednu hodinu možné vyměnit maximálně 60 procent objemu vzduchu v celé budově. S okny PROGRESS jsme se dostali hluboko pod tuto normu, pro konkrétní domy byla naměřena hodnota 0,2,“ uvádí Miroslav Culka ze společnosti DAFE – PLAST, s. r. o.

Ve spojení s trojitým zasklením (koeficient tepelné propustnosti sklem U_g= 0,6 W/(m²K) a „teplými“ hranami dokáže hliníková konstrukce profilu AWS 90.SI⁺ s konstrukční hloubkou 90 mm za předpokladu standardních rozměrů 1,23 x 1,48 m a pohledové šířky 117 mm zajistit hodnoty součinitele prostupu tepla oknem U_w = 0,8 W/(m²K). Foto: Schüco International

Svou nezastupitelnou úlohu zde tedy hraje volba zasklení. Máte-li okna svého domu orientována na různé světové strany a chcete, aby bylo příjemně v každé místnosti, pak je potřeba zvolit takové zasklení, které nepropustí příliš slunečních paprsků tam, kam nemá, a naopak umožní slunci vejít tam, kam je potřeba.
Jestliže máte střešní okna orientovaná na jižní stranu a rádi byste zamezili přehřívání interiéru v létě, měli byste sáhnout po zasklení s velmi malými solárními zisky (třeba zasklení VELUX 60 se součinitelem prostupu tepelného záření g = 0,29 a U = 1,3 W/(m².K)). Takové okno zabraňuje akumulaci slunečního tepla, čímž předchází přehřívání interiéru. Setkáváme se i s projekty, kde pro různé světové strany bylo zvoleno rozdílné zasklení v rámci jednoho domu. Například zasklení tepelněizolačním….tepelnými ztrátami,“ vysvětluje Klára Bukolská z firmy VELUX.

Přirozené větrání s řízeným otevíráním oken závislým na povětrnostních podmínkách zaručuje příhodné teplotní podmínky a kontrolování kvality vzduchu. Především v létě může být vnitřní klima domu optimálně upraveno i díky využití nočního chlazení. Rovnoměrné proudění je přitom zajišťováno pozicí a uspořádáním oken v závislosti na geometrii a orientaci budovy (komínový efekt, princip příčného provětrání). V zimních měsících rychlé a efektivní větrání zabrání ochlazení konstrukcí a tím i ztrátám energie.

Okno jako systém

Vlastní okno je tvořeno těmito částmi – rám, křídlo, zasklení, podkladový (parapetní) profil, vnitřní parapet a venkovní parapet. Pro dosažení co nejlepšího výsledku musí všechny tyto složky dohromady fungovat jako jeden systém.
„V případě dvojskla je solární faktor 62 %, to znamená, že dovnitř projde 62 % sluneční energie. U trojskla se dostáváme na hodnotu 47 %, což může být příjemné v létě, v zimě už ale nikoli,“ říká Miroslav Culka, obchodní ředitel firmy DAFE – PLAST, s. r. o. Je proto potřeba zvážit, na jakou světovou stranu je okno orientováno, a podle toho se rozhodnout pro typ zasklení. „Pro optimální výsledek doporučujeme kombinovat sklo s velkým solárním faktorem zároveň s venkovním zastíněním, jako jsou žaluzie, rolety nebo markýzy.” My dodáváme, že závisí i na výše zmíněné architektuře stavby – např. stavba s velkým převisem střechy, je-li správně navržená, se obejde i bez stínění.

Správný výběr kvalitních střešních oken je ještě důležitější než u zbývajících okenních ploch. Střecha je více vystavena slunci – je nutné zvažovat hodnotu součinitele prostupu tepelného záření g. Foto: VELUX

S volbou správného zasklení pro váš dům poradí projektant, který by měl spočítat veškeré parametry, z nichž rozhodující je měrná potřeba tepla na m² za rok. V praxi to znamená výpočet toho, kolik za 12 měsíců zaplatíte za vytápění. Při výpočtech by se mělo počítat jak s koeficientem tepelného prostupu daného skla, tak se solárním faktorem. V potaz se bere také orientace okna vzhledem ke světovým stranám a rovněž plocha zasklení. „Podle těchto výpočtů pak poznáte, jaký typ skla je pro vás nejefektivnější,” říká Miroslav Culka.
Na trhu dnes existují desítky možných řešení. Špičku technologického ledovce tvoří speciální zasklení pro nízkoenergetické stavby. Jednotliví výrobci se odlišují třeba výplní: „Výplň našeho špičkového zasklení 65 mezi jednotlivými okenními tabulemi tvoří plyn krypton, který má lepší vlastnosti než argon – snižuje hodnotu součinitele prostupu tepla oknem (U = 1,0 W/(m².K)). Prakticky je vidět výhody takového zasklení v konkrétních projektech. Třeba domy z programu VELUX Model Home 2020 přímo počítají s využitím pasivních tepelných zisků a zahrnuje je do plánované energetické bilance aktivních domů,“ vysvětluje Klára Bukolská.
Výrobci skel tedy pracují s optimalizací povrchových úprav, aby trojskla propouštěla více světla a v chladných dnech i více tepla do interiéru a naopak aby se interiér v teplých dnech nepřehříval. Druhým vývojovým směrem je pak úprava stávajících dvojskel tak, aby se izolačními parametry blížila trojsklům. Tato inovace spočívá v povrchové úpravě skel pomocí speciálních povlaků, které zvyšují propustnost světla a tepla z venkovního záření do interiéru a přitom zamezují úniku tepla ven v zimě.

Rámy na ráně

Zatímco o parametrech zasklení uvažujeme zejména v případě, kdy počítáme solární zisky, kvalita rámů nás začne zajímat, pokud nás trápí možné tepelné ztráty. Dnes se používají tři základní typy a jejich kombinace: hliníkové, plastové a dřevěné.
Hliník je materiál, který umožňuje vyrobit okna lehká, mimořádně konstrukčně přesná, bez jakýchkoli deformací v průběhu času, snadno ovladatelná a zároveň odolná. Nevýhodou hliníku byla vyšší tepelná vodivost. Moderní typy oken jsou vybaveny tzv. přerušením tepelného mostu, kdy se do hliníkového profilu vkládá pruh z nekovového materiálu, nejčastěji z polyamidu vyztuženého sklolaminátovými vlákny, který zabraňuje tepelné vodivosti a tím zlepšuje izolační vlastnosti rámu.
„Ve spojení s trojitým zasklením (koeficient tepelné propustnosti sklem U_g = 0,6 W/(m²K) a „teplými“ hranami dokáže hliníková konstrukce profilu AWS 90.SI⁺ s konstrukční hloubkou 90 mm za předpokladu standardních rozměrů 1,23 x 1,48 m a pohledové šířky 117 mm zajistit hodnoty součinitele prostupu tepla oknem U_w = 0,8 W/(m²K),” představuje hliníkové řešení Pavel Byrt ze společnosti Schüco International KG.
Ani technologie nejběžnějších plastových okenních profilů neustrnuly ve vývoji. Výrobci postupně upouštějí od extrémně širokých profilů (95–120 mm), které měly sice skvělé tepelnětechnické parametry, ale zase hyzdily fasády a ubíraly plochu zasklení. Vývoj se ubírá směrem k tenčím profilům 82–88 mm. Upouští se i od zvyšování počtu komor uvnitř profilu. Pro získání lepších hodnot tepelné prostupnosti U se zkouší jiné technologické cesty. Počty komor se nenavyšují, spíše se hledá optimalizace jejich uspořádání. Další kroky směřují ke zlepšení těsnění či použití výztuh z kompozitních materiálů nebo vyplnění středové komory pěnovou hmotou. „Plastový okenní profil Eforte při použití běžné ocelové výztuhy, vestavné hloubce 84 mm a bez přídavných izolačních prvků dosahuje výborného koeficientu tepelné prostupnosti rámem, a to pouhých 0,95 W/(m²K),“ vysvětluje za plastové výrobce Radek Slabák ze společnosti Inoutic. „Při použití prosklení s tepelnou prostupností U_g = 0,6 W/(m²K) okna spolehlivě dosahují parametrů pasivních domů.“

Kvalitní montáž

Po důkladném promyšlení, jaká okna si vlastně pořídit, a následném výběru kvalitního okna je pro spokojenost důležitá také jeho správně provedená montáž. Sebekvalitnější okno nedokáže fungovat tak, jak má, pokud je špatně namontované.

TEXT: Jan Dobrovolný
FOTO: Archiv firem
Odpovědný redaktor: Matej Šišolák
ZDROJ: časopis HOME, JAGA MEDIA, s.r.o.

Kategorie: Rekonstrukce domu