Okna z hlediska úniku tepla, akustiky, prostupu světla či bezpečnosti 1 – Úvod do problematiky

Okny utíká nejvíce tepla (obr. 1). Na sklech se tvoří kondenzát a venku námraza. V létě je díky nim v interiéru vedro. Jejich životnost je krátká (uniká z nich plyn) a proniká jimi hluk. A jsou snadno rozbitelná, tedy slabá překážka pro zloděje atd. Naopak nabízejí spojení s přírodou, krásný výhled a hlavně zdroj energie v zimě (světlo a teplo).

Kdo má pravdu?
A existují vůbec okna, která izolují jako zeď, chrání v létě před horkem, ale v zimě pustí do interiéru sluneční paprsky, které vyhřejí celý byt? Se skly, na kterých nekondenzuje voda, z vnějšku se nedělá námraza, navíc s podstatně větší životností, protože z nich neutíká plyn, která jsou bezpečná i proti zlodějům a která hlavně umí tlumit hluk tak, že není slyšet ani vlak?

Jistěže existují. Jsou dražší a rozhodně nevytváří takovou image jako bourák, ve kterém jezdíme, a velký dům, ve kterém bydlíme, takže nejsou pro většinu populace příliš zajímavá. Ale těm, kdo si je pořídí, umí zajistit ticho a tepelnou pohodu, mnohem více energie, než kolik jimi uteče, a dokonce i velmi úsporné vytápění. Proto se také vyrábějí stále větší a zabírají na domech čím dál větší plochu.

Pojďme si o nich povědět více (bez odkazu na jakékoliv výrobce nebo značky) a zkusme si definovat zájmové body, na které se postupně zaměříme:
1. maximální tepelněizolační účinek, bez vnitřní kondenzace a venkovní námrazy;
2. maximální tepelný zisk ze Slunce v zimě a celkově plusová energetická bilance;
3. maximální ochrana před letním přehříváním v létě;
4. ochrana před elektrosmogem (zdravé bydlení);
5. maximální akustický útlum;
6. dlouhá životnost (zamezení úniku plynu);
7. nezdeformovaný odraz u skleněných fasád;
8. maximální bezpečnost z hlediska poranění i zlodějů.

Extra:
9. topná skla jako velmi účinný zdroj sálavého vytápění;
10. okna s rekuperačním větráním, integrovaným v rámu;
11. ultralehká zasklení pro světlíky a celoskleněné střechy;
12. odsuvné celoskleněné stěny (HS portály a řešení s minimálními rámy);
13. skleněná termoaktivní fasáda (v zimě získává teplo ze Slunce, v létě pomáhá klimatizovat);
14. vodní skla pro nejnáročnější (a bohaté) nadšence s maximálním energetickým využitím.

Když se řekne okna, hodně lidí si představí jen skla. Ale okno jsou i rámy a také stínicí technika a jako celek tvoří tahle sestava výplň stavebního otvoru.

Začněme rámy. Ty by si sice pro svou rozmanitost zasloužily vlastní seriál nebo alespoň dlouhý článek, my si ale dovolíme zestručnit problematiku do několika vět a rozdělit je na čtyři základní kategorie.
a) hliníkové,
b) plastové,
c) dřevěné (popř. v kombinaci s plastem nebo hliníkem),
d) bezrámové zasklení (kotvící profily jsou skryté pod tepelnou izolací).

Hliníkové rámy (obr. 2) jsou nejtrvanlivější, ale izolují hůře než plastové a dřevěné. Díky své malé hmotnosti, velké pevnosti a především dlouhé životnosti se používají nejvíce na celoskleněné fasády a pro designová řešení. Pro běžnou bytovou výstavbu už méně (roli hraje i vyšší cena).

 

Plastové (obr. 3), díky svým vzduchovým komorám, izolují v malé tloušťce nejlépe, dokonce i lépe než dřevo. Jsou suverénně nejlevnější, a proto i nejčastěji používané. Ale u větších tlouštěk (tedy s lepším izolačním účinkem) se plast v teplém interiéru roztahuje více než v chladnu venku a rám se pak kroutí a netěsní. Totéž platí i pro hliníkové rámy.

Proto se stále více stavebníků vrací ke dřevu (obr. 4). Lze z něj vyrobit rámy tlustší než 10 cm bez rizika ztráty těsnosti, a tedy umožňují zasklít velmi tlustá izolační skla, nebo se vyrábí i jako kastlová přes celou tloušťku zdi s extra vnitřními a venkovními křídly a vnitřním parapetem. Dřevo je vynikající i z hlediska akustiky a jako jediný materiál „dýchá“. Bohužel je háklivé na vodu a UV záření, takže musí být buď speciálně ošetřené (nejlépe napuštěné olejem), anebo se kombinuje s jinými materiály (dřevo-plast, dřevo-hliník).

Trochu mimo skupinu patří bezrámové zasklení (obr. 5). Celý stavební otvor vyplňuje izolační sklo (izolující vždy lépe než jakýkoliv rám), které plynule přechází do fasádní tepelné izolace. Řešení je nejen velmi elegantní, ale především naplňuje všechny požadavky, které na okno klademe z hlediska izolačního účinku, solárního zisku, akustiky, ale i bezpečnosti a hygieny. Jediné, co lze bezrámům vytknout, je komplikace při případné výměně skla – proto se zde používají běžně kalená bezpečnostní skla, která běžným způsobem rozbít nelze a tím pádem je i vyšší cena. Otvíravé prvky se do celoskleněných ploch integrují pomocí vloženého rámu. Používá se k tomu hliník nebo dřevo.

   

Ale i bezrámové zasklení má svoji Achillovu patu – ale jen u velkých ploch, kde je boční napojení skel na sebe tzv. strukturální spárou. Tyto okraje skel a výplň spáry tvoří totiž tepelný most, protože zde použité materiály izolují mnohem hůře, než kdyby byl použit rám. Lze to sice vyřešit pomocí jednoho velkého izolačního skla, tvořícího výplň celého otvoru (až do 3,2×18 m), ale toto provedení je velmi drahé.

Dobrá zpráva na závěr
Na trhu jsou dnes dostupná i bezrámová okna a bezrámové dveře, do kterých lze zasklít i velmi tlustá skla s vynikajícím izolačním účinkem (obr. 6). Samotné rámy jsou přitom velmi subtilní, takže lze použít větší skla a tím získat v interiéru více světla a v zimě tepla. Horní strana i obě boční strany rámu jsou zvenčí izolovány přesahem fasádní izolace. Celé řešení tak získává opravdu výjimečné vlastnosti (tepelné, mechanické, akustické i s velmi dlouhou životností), které se už velmi přibližují parametrům celobezrámových zasklení. Ale na rozdíl od nich jsou navíc otvíravé.

Příště se soustředíme na maximální izolační účinek zasklení.

MICHAL BÍLEK
foto archiv autora a archiv firem Vekra a Slavona

Michal Bílek (*1970)
je absolventem SPŠ Elektrotechnické, po maturitě emigroval do Německa. Do ČR se vrátil v roce 1993, kdy začal pracovat v odvětví TZB. V současnosti působí jako CEO ve třech společnostech a jako prezident nadnárodní asociace SIGFA. Díky celoživotnímu samostudiu a mnohaletým zkušenostem v oboru se dnes věnuje vývoji nových řešení pro stavebnictví se zaměřením na úsporu energie a solární zisky.

Zdroj: imaterialy.cz