KONSTRUKCE OKEN Prof.ing.Miloslav Pavlík, CSc Doc.ing.Vladimír Daňkovský, CSc
ZÁKLADNÍ FUNKCE OKNA přirozené denní osvětlení a oslunění interiéru budov přirozené větrání interiéru budov možný únik před požárem STAVEBNĚ FYZIKÁLNÍ FUNKCE OKNA tepelná izolace oken zvuková izolace okna vzduchová izolace okna izolace okna proti dešťové vodě statická a dynamická odolnost proti zatížení větrem DOPLŇUJÍCÍ FUNKCE OKNA odolnost proti opotřebení (povrchové úpravy) estetický vzhled okna
POLOHA OKNA ve vztahu k funkci osvětlovaného prostoru
VZTAH OKNA k okennímu otvoru v jednovrstvé konstrukci
TRADIČNÍ ZPŮSOBY OSAZENÍ OKEN
ZPŮSOBY OTVÍRÁNÍ OKEN
JEDNODUCHÉ OKNO S DVOJSKLEM varianta z 2.pol. XX.stol
KYVNÉ/ OTOČNÉ OKNO zdvojené - provedení z 2.pol.XX stol.
STAVBY PRO BYDLENÍ typická řešení současnost
materiál - DŘEVO NEBO PLAST?. PLASTOVÁ OKNA DŘEVĚNÁ OKNA + výhody + + výhody + téměř bezúdržbová nižší cena odolná při nešetrném používání hodnotnější vzhled při správné údržbě dlouhá životnost přírodní materiál menší ekologická zátěž + nevýhody + + nevýhody + nižší pevnost v namáhaných místech nevhodné pro historické objekty vysoká ekologická zátěž vyšší cena nutná pravidelná údržba po mytí složitější údržba
Všechna okna s jednoduchým zasklením Uw = 4,5 W/m²K Q = 4,5*2*32*24= 6,9 kwh/den Všechna okna s zdvojenýmým zasklením Uw = 2,90 W/m²K moderní okna s tep-izolačním zasklením Uw = 1,2 W/m²K Okna pro PD se zasklením Uw = O,60 W/m²K Q = O,6*2*32*24= 0,9 Wh/den
TEPELNÁ IZOLACE RÁMU OMEZENÍ TEPELNÝCH MOSTŮ OKNA VHODNÉ PRO PASIVNÍ DOMY Součinitel prostupu tepla oknem vypočtený PHI pro různá zasklení okna 1230x1480mm U g (W/m 2 K) 0,70 0,66 0,60 0,54 U w (W/m 2 K) 0,80 0,77 0,72 0,68 Profil Zasklení U g U w Dřevina Zákl. cena bez DPH SC78 dvojsklo 1,1 1,1 smrk napojovaný 8 437 SC78 trojsklo 0,6 0,82 smrk napojovaný 9 037 SC92 trojsklo 0,5 0,70 smrk napojovaný 9 492 SC92 trojsklo 0,5 0,70 smrk fix 10 243 SC92 trojsklo 0,5 0,70 meranti fix 11 343 SC92 trojsklo 0,5 SC92 trojsklo 0,5 SC92 trojsklo 0,5 0,70 0,70 0,70 modřín napojovaný 10 756 modřín fix 11 992 dub fix 15 223
PŘÍKLADY KONSTRUKCE OKEN http://www.truhlarstvihosek.cz/
THERMOWOOD se vyrábí patentovaným způsobem ve speciálních sušících komorách při teplotě 160 215 C po dobu několika hod. Je snížena absorpce vlhkosti až o 50 %. Vnitřní rovnovážná vlhkost JEN 5 až 7%!!! Mimořádná rozměrová stálost!!! THERMOWOOD/JASAN
PLASTOVÁ OKNA XX.stol.
PLASTOVÁ OKNA současnost pro domy v NES a PES Plastová okna z německého osmikomorového profilového systému o stavební hloubce 86 mm opatřená z exteriérové strany velmi pevným a odolným hliníkovým opláštěním jsou osazována izolačními trojskly 4-18-4-18-4 s Ug = 0,5 / 0,6 W.m-2.K-1 a švýcarským teplým nekovovým meziskelním rámečkem Swisspacer - V.
Součinitel délkové roztažnosti α Materiál = mm/m o C porovnání sklo 0,008 1 x ocel 0,012 1,5 x hliník 0,024-0,025 2,5 x Polycarbonát 0,065 8,1 x PVC 0,07 8,75 x Dřevo kvláknům Dřevo s vlákny 0,0034 0,425 x 0,0054 0,675 x
OKENNÍ RÁM PVC vyztužený SKELNÝMI VLÁKNY ve hmotě BEZ OCELOVÝCH VÝZTUH!!! GENEO Rau-Fipro
PARAMETRY ZASKLÍVACÍ DRÁŽKY šířka - výška tloušťka iz. dvojskla + 2 x tloušťka těsnění dvojsklo 18 mm trojsklo 21 mm - tloušťka těsnění dvojsklo 3 mm trojsklo 4 mm
ULOŽENÍ ZASKLENÍ V RÁMU OKNA
cena Kč/m 2 : cca 800 až 1.500,- 1.400,- až 2.600,-
PARAMETRY IZOLAČNÍCH SKEL Parametry izolačních skel TYP SKLA rámeček Ug W/m 2 K % g % UV % db pro profil SC78 světlo teplo hluk dvojsklo 18 SWS 1,1 80 63 33 32 dvojsklo 16 SWS 1,0 71 49 26 32 trojsklo 12-12 SWS 0,7 71 50 21 trojsklo 14-14 SWS 0,6 71 50 21 34 trojsklo 16-16 SWS V 0,6 71 50 21 34 trojsklo 18-18 SWS V 0,5 71 50 21 34 trojsklo MGT 18-18 SWS V 0,5 71 49 20 34 trojsklo SGG - LUX se solárními zisky 18-18 SWS V 0,6 73 62 21 34 protisluneční trojsklo SGG 16-16 SWS V 0,6 61 37 14 34
Planibel TOP N 4 mm air gap 12 mm - Planibel TOP N 4 mm - stainless steel frame - air gap 12 mm + Argon - Float 4 mm, Ug=0.7 W/(K.m2) noise reduction 34 Db Planibel TOP N 4 mm air gap 12 mm - Planibel TOP N 4 mm air gap 12 mm + Krypton gas - Float 4 mm Ug=0.5 W/(K.m2) noise reduction 34 db
HEAT MIRROR - dutino mezi skly rozdělena speciální folii odrážející teplo zpět do interiéru Ug = 0.7 0,5 (0,3) W/(K.m2) noise reduction 34dB Typ zasklení Celková investice do přesklení Cena za m2 Úspora energií v % Úspora Kč/rok Doba návratnosti Do konce životnosti Úspora (zisk) U = 2,8 38.000,- 1.750,- 10% 4.200,- 9 roků 21 roků 88.200,- U = 1,4 54.375,- 2.500,- 20% 8.400,- 6,5 roků 23,5 roků 197.000,- Heat- Mirror U=0,74 90.132,- 4.140,- 36% 15.120,- 5,96 roků 24,04 roků 363.500,-
Funkce tepelného zrcadla PROBLÉM BAREVNOSTI SVĚTLA po průchodu sklem často nazelenalý nádech!!! Pro správné vnímání barev v interiéru např. Planibel Clearvision
Samočistící vrstva SGG BIOCLEAN Fotokatalytiská reakce rozloží nečistoty vyšší smáčivost rozprostření vodního filmu rovnoměrně po povrchu (hydrofilní funkce) Výrobce: Saint Goben CENA: příplatek k ceně dvoj /trojskla = + 2 000,- KČ /m2 (brutto)
bezrámové OSAZENÍ OKNA
http://www.pasivnidomy.cz/tepelna-ochrana/okna-a-dvere-pro-pasivni-domy.html?chapter=vliv-osazeni-okna Špatně Správně U W,eff = 1,19 W/(m 2.K) E A = 20,6 kwh/(m 2.a) U W,eff = 0,78 W/(m 2.K) E A = 14,7 kwh/(m 2.a) Tepelný most může ZVÝŠIT potřebu tepla na vytápění až o 50 %.
CHYBNÉ OSAZENÍ OKNA NESPRÁVNÉ ZAKOTVENÍ OKNA SCHÁZÍ PAROTĚSNÝ UZÁVĚR!!! PROTIINFILTRAČNÍ OPATŘENÍ TEPELNÉ MOSTY!!!
SPRÁVNÉ OSAZENÍ OKNA Ideální je umístění okna v rozmezí 6 16 cm od vnějšího líce fasády.
. OSAZENÍ OKNA S VNĚJŠÍ ŽALUZIÍ p://www.pasivnidomy.cz/tepelna-ochrana/okna-a-dvere-pro-pasivni-domy.html?chapter=vliv-osazeni-okna
ZATÉKÁNÍ - TEPELNÉ MOSTY - KOONDENZACE VODNÍ PÁRY - PRŮVZDUŠNOST OKEN
POŠKOZENÍ RÁMU KONDENZOVANOU VLHKOSTÍ
OSTĚNÍ : uzavření spáry PAROTĚSNÁ IZ TEP.IZ. PAROPROPUSTNÁ IZ
VNĚJŠÍ UZAVŘENÍ SPÁRY paropropustná páska (illmod, illbruck TwinAktiv) Průvzdušnost pláště lze v praxi ověřit podle ČSN EN 13829:2001-02, při rozdílu tlaku mezi interiérem a exteriérem 50 Pa. Vlastní průvzdušnost spáry je možné stanovit ve zkušebně dle ČSN EN 1026 na reálném vzorku.
http://www.montazokna.cz/fotogalerie/prubeh-montaze-plastovych-oken-rovne-osteni#
Voda nesmí dovnitř, pára musí ven
KONSTRUKCE OKEN - infiltrace / zatékání
Rozdělení podle použitého materiálu: těsnění z materiálu APTK (aethylen-propylen-terpolymer-kaučuk) = EPDM, Těsnicí profily EPDM jsou často vyrobeny s jednou či dvěma komůrkami, které při dolehnutí na protější plochu dobře utěsní i místa kolem lokálních nerovností lepení v rozích těsnění z materiálu TPE (termoplastický elastomer) - dobrá svařitelnost. Obr.
OKNA PRO PASIVNÍ DOMY certifikované v Passivehaus Institute, NSR
VĚTRÁNÍ OKNY? ano nebo ne??? Současná ČSN 73 0540-2:94 požaduje: nn = 0,50 h -1 obytné místnosti budov (v době pobytu osob!!!) nn = 0,35 h -1 občanské budovy a ostatní místnosti obytných budov nn = 0,25 h -1 budovy ostatní - min hygienické větrání v ostatních případech n N = M vh / V p = počet výměn vzduchu v testovaném prostoru větrání prostoru infiltrací obvodového pláště (okenních spár) INFILTRACE VZDUCHU = SPÁROVÁ PRŮVZDUŠNOST OKEN = (m 2. s -1. Pa -0,67 ) il,v = množství vzduchu, které projde spárami okna za vteřinu při daném rozdílu tlaku vzduchu v exteriéru a interiéru ( 50 Pa) Hodnoty spárové průvzdušnosti oken viz 73 0540-3/94, např. pro okna jednoduchá dřevěná a plastová s izolačním dvojsklem je ilv = 1,9. 10-4 m 2. s -1. Pa -0,67
ŘÍZENÉ VĚTRÁNÍ OKNY
VĚTRÁNÍ integrované v konstrukci okenního rámu
OKNA s MIKROVENTILACÍ SPECIÁLNÍ POLOHA KOVÁNÍ OKNA ŠTĚRBINA MEZI RÁMEM A KŘÍDLA Nevýhody: v teplých obdobích za bezvětří dochází jen k minimální míře větrání, při velkém rozdílu vnitřní a vnější teploty nebo za větrného počasí může být větrání příliš intenzivní - nežádoucí energetické ztráty, v zimě dochází k neustálému nežádoucímu ochlazování ostění - zvýšení nákladů na topení, není možné regulovat ani kontrolovat intenzitu větrání, je závislá na povětrnostních podmínkách, v různých místnostech se intenzita větrání liší (závisí např. na směru větru či orientaci oken ke světovým stranám) samotná mikroventilace dostatečné větrání objektu nevyřeší ZÁVĚR: hygienické větrání v topné sezóně je třeba zajistit systémem VZT!!!
TEPELNÉ ZTRÁTY PROSTUPEM TEPLA - liniové= tepelné mosty TEPLOTNÍ POLE V OSTĚNÍ OKNA.
Obr. 1: Klasické okno pasivního domu s průběžnou izolační vrstvou uspořádanou v jedné rovině, s hluboko zapuštěným sklem, teple obalené trojité izolační sklo bez velkých dutin, probíhajících ve směru tepelného toku
NULOVÁ IZOTERMA v ose zasklení
SMĚR VÝVOJE - minimalizace plochy rámu
PARAPETY OKEN - vnější
PARAPETY z Al profilů
VNITŘNÍ PARAPETY
STAVBY PRO ADMINISTRATIVU/ SLUŽBY typická řešení
Nová celnice Düsseldorf, F.O. Gehry
správní budova a akademie spořitelny, Pysall Stahrenberg + partner, Postupim
Volksbank Herdorf - rekonstrukce
Zemský pojišťovací úřad, Severní Porýní-Vestfálsko
OKNA Z OCELOVÝCH PROFILŮ
OKNA Z HLINÍKOVÝCH PROFILŮ - otvíravá
Schueco AWS 70.HI o stavební hloubce 70 mm nebo AWS 75.SI o stavební hloubce 75 mm s přerušením tepelného mostu kvalitními polyamidovými teplými můstky (s vypěňovaným jádrem) a osazená izolačními trojskly s Ug = 0,5 W.m-2.K-1 a teplým meziskelním rámečkem Swisspacer-V
OKNA Z HLINÍKOVÝCH PROFILŮ posuvná STYK KŘÍDEL
PARAPET OKNA
OSTĚNÍ OKNA
OKNO na bázi PU pěny s Al výztužným rámem
OKNO z Al + obklad strukturální pěna
OSAZENÍ OKNA v provětrávaném obvodovém plášti
Adm. Budovy Beroun Sytem Hueck-Hartmann