Kdy je lepší okna vyměnit a kdy je výhodnější jejich rekonstrukce? Okna mají minimálně tři základní funkce t.j. propouštět do domu světlo, zajistit vizuální kontakt s okolím a umožnit větrání. Okna jsou ale také součástí "ochrané obálky" domu a musí tedy bránit úniku tepla a vnikání hluku. Jsou to dost protichůdné funkce a neexistuje způsob jak tyto protichůdné požadavky beze zbytku splnit. Při výběru nových či rekonstrukci stávajících oken proto vždy děláme kompromisy a zvolené řešení hodně závisí na tom, co považujeme za důležité a z čeho jsme ochotni slevit. Okna jsou významným prvkem v energetické bilanci budovy, mají téměř vždy relativně velké tepelné ztráty ve srovnání s ostatními částmi obálky domu a jižními okny zase vstupuje značné množství tepla ze slunečního záření. Existují různé možnosti jak únik tepla oknem snížit aniž bychom nějak zásadně omezili ony tři základní funkce oken. Používaná okna Ve starých domech jsou obvykle okna dvojitá (někdy nazývaná "špaletová") sestávající se z vnitřního a vnějšího křídla. Mezi skly je vzdálenost kolem 15 cm a v tomto prostoru bývá často umístěna roleta nebo žaluzie. Vyjímečně se ještě setkáme s jednoduchými okny (zpravidla na chodbách nebo jiných nevytápěných místnostech). Nověji se začala používala okna zdvojená, která mají dvě skla vzdálená přibližně 5cm, osazená v sešroubovaných rámech; toto řešení je typické pro panelovou výstavbu. V nedávné minulosti se začala používat jednoduchá okna zasklená izolačním dvojsklem. Tato izolační dvojskla opatřená selektivní vrstvičkou omezující tepelné ztráty radiací a plněná argonem či kryptonem znamenala významný pokrok oproti dříve používanému jednoduchému sklu a umožnila znovu používat jednoduchá okna. Jejich nevýhodou je ovšem to, že při okraji, v místě kde je distanční hliníkový rámeček, je prostup tepla podstatně vyšší- je zde tepelný most. Také jejich propustnost pro světlo je díky oné napařené vrstvičce asi o 15% menší než u běžných
skel. V nejnovějších "nízkoenergetických" domech se uplatní i trojskla nebo dvojskla se speciální fólií mezi skly. obr.1 - izolační dvojsklo s fólií (http://www.izolacniskla.cz/) Únik tepla okny Okna se významně podílejí na úniku tepla z budovy -obr.2
Únik tepla z domu 10% Okna a dveře Stěny Stropy Podlaha 25% 35% 30% obr.2 Podíl oken na úniku tepla z domu Existují v podstatě čtyři cesty, kterými teplo oknem uniká : 1. infiltrace - pronikání vzduchu netěsnostmi mezi křídlem a ostěním, případně i mezi ostěním a stěnou ; oknem "táhne". V případě, že jsou rámy oken zkroucené a nejdou řádně dovřít může infiltrace představovat největší díl z tepelné ztráty okna. 2. konvekce- pohyb vzduchu okolo skel. To co tepelně izoluje není sklo, ale vzduch mezi skly. V důsledku rozdílu teplot ale vzduch okolo skla začne proudit a přenáší tak teplo. 3. kondukce- vedení tepla vzduchem; tento způsob se znatelně projeví jen tam, kde jsou skla blízko u sebe (například dvojskla používaná ve vlacích). Udává se, že optimální vzdálenost skel je kolem 16mm. Jsou-li blíže začíná se nepříznivě uplatňovat kondukce. Naopak při vzdálenosti větší než asi 5cm se znatelněji rozvíjí konvekce. Pokud se prostor mezi
skly naplní nějakým plynem těžším než vzduch, pak se kondukce (a do jisté míry i konvekce) sníží a můžeme si také dovolit dát skla blíže k sobě. Nejčastěji se používá k plnění prostoru mezi skly argon, lepší je krypton a ideální xenon. Cena náplně ovšem od argonu ke kryptonu znatelně roste; to je asi důvod proč se převážně používá argon. 4. radiace: každé zahřáté těleso vyzařuje teplo ve formě dlouhovlného infračerveného záření (tepelné sálání); tento přenos tepla je jen o málo menší než přenos konvekcí. U moderních izolačních dvojskel se používá tepelné zrcadlo t.j. speciální napařená vrstvička, která odrází teplo zpět a dokáže tak snížit přenos tepla mezi skly skoro na polovinu. Tepelné ztráty podle bodů 2.až 4. se souhrně nazývají ztráta prostupem a jejich velikost se charakterizuje veličinou zvanou "součinitel prostupu tepla" U (dříve k )jejíž rozměr je [W.m -2.K -1 ]. Tato veličina je důležitá a podle ní posuzujeme kvalitu zasklení a celého okna. Většina výrobců tuto hodnotu uvádí v prospektech a často ji najdeme napsanou i na rámečku izolačních dvojskel. Čím menší je tato hodnota, tím menší jsou tepelné ztráty a tím lepší tedy okno je. Oprava nebo výměna oken Pokud jsou okna příliš malá, nebo značně zničená (ztrouchnivělé nebo zkroucené dřevo rámů), nebo pokud se nám prostě zásadně nelíbí tak asi není jiná volba než je vyměnit a osadit okna nová. Ve všech ostatních případech je lépe se pokusit o zlepšení vlastností stávajících oken. Kompletní výměna oken je totiž tak nákladná, že prostředky do ní vložené se nám při současných cenách energie nezaplatí dříve než za 20 až 50 let. 1. Výměna oken Dnes se zpravidla osazují jednoduchá okna zasklená izolačním dvojsklem s plastovými nebo dřevěnými lepenými rámy. Tyto rámy jsou opatřeny kvalitním těsněním a infiltrace je zde minimální. Důležité je použít kvalitní izolační dvojsklo s co nejmenší hodnotou součinitele prostupu tepla a nedělit zasklení do příliš malých částí (tepelné mosty na okraji dvojskla). Pokud je třeba z architektonických důvodů okno rozdělit, dají se použít příčky mezi skly nebo ještě lépe na skle. V nízkoenergetických domech lze použít dvojsklo s fólií uprostřed (obr.1) nebo špaletová okna zasklená na vnější straně dvojsklem a uvnitř jedním sklem. Pokud si můžeme vybrat orientaci okna, pak je lépe více oken situovat na jižní, osluněnou stranu.
2. Rekonstrukce oken Zde je celá řada možností, vycházíme z posouzení stavu oken a začínáme tím co přinese největší efekt při nejmenších nákladech. Podrobné zpracování tohoto tématu, včetně popisu metod a vyzkoušených návodů lze najít na stránkách http://www.c-budejovice.cz/ v sekci Energetické centrum. a/ snížení infiltrace- zatěsnění oken Dnes asi nejrozšířenější postup je vsazování těsnicího profilu (obr.3) do drážky vyfrézované v rámu okna. obr.3a - těsnicí profil
obr3b - zatěsnění okna Existuje řada firem, která tuto práci dělá, je však dobré dohlédnout na to aby po vsazení profilů šla okna lehce zavírat! Pokud jsou nějaké potíže, je třeba volit tenčí profil. Těsnost je dobrá a profily ze silikonového kaučuku velmi odolné; instaloval jsem je ve svém domě před 10 lety a zatím nejeví známky poškození. Pokud okna zatěsníme, tak omezíme přirozené větrání a je proto třeba naučit se v době kdy pobýváme v místnosti alespoň 1x za 2 hod vyvětrat. V kuchyních s plynovým sporákem je dobré při vaření na plynu okno pootevřít nebo jej případně vůbec netěsnit. b/ snížení prostupu tepla Nejjednoduší metodou je snížení radiačního přenosu tepla náhradou obyčejného skla na vnitřním okně sklem se selektivní vrstvičkou (např. STOP-GLASS http://www.stopprom.cz/sklo.html ). Cena tohoto skla se pohybyje kolem 500 Kč/m 2 a snížíme tím prostup tepla zhruba o čtvrtinu. Podstatně lepšího efektu dosáhneme nahrazením vnějšího skla kvalitním izolačním dvojsklem. U špaletových oken to lze zpravidla udělat bez větších problémů; nejčastěji se dvojsklo osadí do speciálního plastového rámečku (obr.4)
obr 4a- řez dvojsklem s rámečkem pro zasklení ( http://www.apis.wz.cz/okna.html) 1- dvojsklo, 2- plastový rámeček, 3- dřevěné křídlo okna, 4- zbytky původního zasklení
obr.4b- dvojsklo v plastovém rámečku vsazené do vnějšího křídla špaletového okna Náklady na osazení dvojskla jsou zhruba 1500Kč/m 2 Pokud použijeme dvojsklo s U = 1,2 pak tepelná ztráta prostupem klesna zhruba na 1/3 původní hodnoty. Dojde ovšem k určitému snížením prostupu světla oknem.u zdvojených oken je použití dvojskla problematické- okno se stává příliš těžké.
Levnější alternativa (pro kutily) je přidání jednoduchého skla na vnitřní stranu vnějšího křídla. Tento postup je výhodný u malých oken kde chceme zachovat max. propustnost pro světlo (obr.5). Při použití obyčejného skla se tímto způsobem sníží tepelná ztráta zhruba na 2/3 původní hodnoty, při nákladech zhruba 200-300Kč/m 2. Je také možné použít výše zmíněné speciální sklo STOP-GLASS a docílíme většího efektu, ovšem při vyšších nákladech. obr.5 - sklo přidané na vnější křídlo c/ omezení nočních tepelných ztrát Hlavní příčinou velkých tepelných ztrát okna je požadavek na jeho průhlednost. Pokud jsme ochotni se tohoto požadavku za dlouhých zimních nocí vzdát, otevírají se další možnosti pro omezení úniku tepla. Okenice - pokud osadíme těsné okenice s vložkou z tepelně-izolačního materiálu lze dosáhnout podstatného snížení úniku tepla. Podobný, byť menší, efekt mají venkovní předokenní rolety s polyuretanovou izolací. Reflexní rolety mezi okny- jde o málo používané a přitom velmi levné řešení. Já k tomuto účelu používám hliníkem pokovené nebo laminované fólie pro parozábrany v ceně přibližně
50Kč/m 2 buď samostatně nebo natočené k existující látkové roletě (obr.6). Stažením této rolety se částečně omezí konvekce v prostoru mezi skly a téměř zcela se odstraní radiační přenos tepla.
obr.6- látková roleta mezi okny s přidanou reflexní fólií