Aktivní okno pasivního domu

Stavba

Fotogalerie:

Okna pasivního domu patří k technicky nejkomplikovanějším prvkům. Nejenže musí zajistit optimální denní osvětlení, ale hlavně se stará o co nejmenší tepelné ztráty s využitím solární energie.

Kvalitní výplně stavebních otvorů mohou výrazně zvýšit efektivitu dobře zatepleného obvodového pláště. Při výběru okna je rozhodující součinitel prostupu tepla skla i rámu, u zasklení je pak třeba sledovat propustnost slunečního záření. Roli hraje i správné osazení okna do konstrukce a jeho kvalitní utěsnění. Nezanedbatelnou roli hraje i správné užívání s pravidelnou údržbou.

Jaká okna a dveře zvolit?

U novostaveb navrhuje otvorové výplně v kontextu s celkovým projektem architekt, u přestaveb na pasivní dům (PD) pak projektant nebo odborník s příslušnou kvalifikací (autorizovaný stavbař, energetický expert). Okna jsou zadávána do výroby s udáním přesných parametrů, včetně řešení všech detailů při respektování daného tvaru ostění, nadpraží, parapetů, ale i způsobu otevírání apod.

Tyto detaily se řeší v souvislosti se statickou stabilitou, s vodo-, paro-, vzduchoa zvukotěsností i dalšími požadavky. Stejně důležitý – zde ovšem bez požadavku na solární zisky – je i projekt umístění, konstrukce a parametrů vchodových (vstupních) i interiérových dveří. K důmyslným systémům patří třeba provětrávaná zárubeň, vhodná pro všechny prostory s nárokem na proudění vzduchu a zajištění příjemného klimatu.

Vzduchová (plynová) mezera

Mezery mezi skly jsou obvykle vyplněny inertním plynem za běžného atmosférického tlaku. Plyn je tepelný izolant a omezuje tepelné ztráty. Skla jsou velmi dobře zapouzdřena, není tedy důvod obávat se velkého úniku plynů. Výrobci udávají maximální únik plynu do 0,5 %, standardně používané a certifikované materiály propouštějí od 0,4 do 0,8 % plynové náplně za rok a toto množství přísně sleduje norma ČSN EN 1279-3 se stanoveným maximálním přípustným únikem plynu do 1% ročně. Samotné procento naplnění izolačních skel záleží především na používané technologii (standardně se pohybuje v rozmezí 92–98 %), ale i tuto skutečnost zohledňuje norma, která požaduje a také počítá s minimálním plněním na 85 %. Z uvedených údajů si lze snadno spočítat životnost plynové náplně oken.

Parametry oken

Kromě všech obvyklých funkcí okna v PD slouží k vytvoření pasivního solárního zisku. Musí zajistit, aby v zimním období proniklo co nejvíc slunečního tepelného záření dovnitř objektu a současně aby se ztráty (únik energie z interiéru ven) omezily na minimum. Oproti běžným oknům a oknům používaným v nízkoenergetických stavbách, musí okna instalovaná v PD splňovat přísnější kritéria. Vztahují se jak na rám, tak na zasklení, které by mělo mít co nejnižší součinitel prostupu tepla (U) a naopak co nejvyšší stupeň celkové energetické propustnosti slunečního záření (g).

Součinitel prostupu tepla celého okna nesmí být u pasivních domů větší než 0,8 W/ m²K. Hodnota g vyjadřuje, jak okno propouští solární záření do interiéru, nabývá hodnot od 0 do 1 (při hodnotě g = 1 je veškeré teplo ze slunečního záření dopadající na zasklení okna propuštěno do interiéru). Čím vyšší je hodnota tohoto součinitele, tím vyšší solární zisk v budově vzniká. Hodnota tohoto součinitele závisí především na počtu skel – okna s dvojskly mají přibližně o pětinu vyšší prostup solárního záření (g = 0,75) v porovnání s trojskly určenými pro pasivní domy (g = 0,6).

Více článků z rubriky STAVBA na www.dumabyt.cz nebo www.modernibyt.cz.

Praktická montáž okna

Průzkumy ukázaly, že vyšší solární zisky mají okna při jihovýchodní orientaci domu. Což je ovšem teorie, neboť zdaleka ne všude lze dům orientovat tak, jak bychom potřebovali. Právě proto je zapotřebí navrhovat okna pasivní stavby pro každou stěnu zvlášť, v kontextu s orientací budovy. Co lze a dokonce je bezpodmínečně nutné ovlivnit, to je správná funkčnost otvorové výplně po celou dobu její životnosti. Okna (i dveře) jsou vystavena silným klimatickým vlivům (vlhkost, UV záření, nárazový vítr, přívaly sněhu, mráz, déšť, velké kolísání teplot atd.).

Ani sebekvalitnější okna nebudou plnit svoji funkci, pokud nebudou správně osazena do obvodového pláště. Při montáži je třeba dbát hlavně na pečlivé utěsnění připojovacích spár tak, aby nedocházelo k zatékání a zároveň byla zajištěna vzduchotěsnost, účinné odvětrání, minimalizace kondenzátu uvnitř připojovací spáry apod. Okno integrované do stěny totiž přestává být samostatným výrobkem, ale stává se součástí stavebního díla jako celku. A také může stavbu znehodnotit jako celek.

Okna PD

Souhrn požadavků

− součinitel prostupu tepla celého okenního systému Uw ≤ 0,8 W/m²K

− stupeň celkové energetické propustnosti slunečního záření g ≤ 0,45

− stupeň barevné věrnosti skel by měl být co nejvyšší

− okenní rámy co nejvíce integrované do fasády (tepelná izolace musí překrývat rámy)

− co nejmenší podíl rámů na celkové ploše oken

− některá okna mohou být řešena jako pevné zasklení nebo součást fasády

− zasklené plochy s orientací převážně na jih, k severu okna co nejmenší

− okna na východ a západ musí, okna na jih mohou být opatřena ochranou proti záření

− rolety a stínicí prvky musí být umístěny mimo úroveň tepelné izolace

Požadavky na okna PD

− orientace stavby, tedy i oken vůči světovým stranám a správná velikost (rozměry)

− využití pasivních solárních zisků (vždy musí být vyšší než ztráty)

− dostatečná propustnost slunečního záření skel

− teplý distanční rámeček izolačních skel a kvalitně izolovaný rám

− správné osazení okna při montáži, vyplnění a utěsnění okenních spár

− instalace stínicích systémů a prvků proti nadměrnému přehřívání

Zvukověizolační vlastnosti

Při stanovení požadavku je nutno vycházet z toho, jaké vlastnosti musí mít obvodový plášť budovy vzhledem k akustickému zatížení okolním prostředím. Akustické vlastnosti stěn budov se vyjadřují pomocí tzv. vážené hodnoty stavební vzduchové neprůzvučnosti (vážené neprůzvučnosti) a nesmějí být nižší, než stanoví normy. Podle poměru ploch otvorových výplní a neprůhledných částí obálky se požadavek na váženou neprůzvučnost vlastních oken a dveří může snížit až o 5 dB oproti požadavku na váženou neprůzvučnost celého pláště R‘w [dB].

Podle hodnoty vážené neprůzvučnosti Rw se otvorové výplně řadí do tříd zvukové izolace. Často se uvádí, že použitím izolačního trojskla se dosáhne výrazně vyššího zvukového útlumu oken. Je to pravda jen zčásti, aplikaci tří stejně silných skel totiž při určitých frekvencích zvukových vln mohou provázet nežádoucí rezonance. Nejefektivnější jsou proto speciální lepená skla v různých kombinacích. Doporučuje se volit třídu zvukové izolace 2, tedy Rw = 30–34 dB.

Diskuse o počtu skel

Je třeba říci, že okna s izolačními dvojskly propouštějí díky menšímu množství skel v porovnání s trojskly do interiéru více slunečního záření, takže tepelné zisky jsou vyšší. Naproti tomu okna s trojskly mají menší hodnotu součinitele Uw a propouští tedy méně tepla ven z budovy. Cena oken s trojskly je o něco vyšší (asi 5,5 tis. Kč/m² plochy okna) v porovnání s dvojskly (kolem 4 tis. Kč/m²), ovšem pokud se zaměříme na některé další funkční výhody, doporučení odborníků zní – do PD jedině trojsklo se dvěma vrstvami tepelněizolačního pokovení a plynovou výplní.

Další důležité ukazatele

Patří k nim odolnost proti zatížení větrem, vodotěsnost (zde hraje roli i to, je-li okno nakonec ve stavbě částečně chráněno například přesahem ostění, nebo nikoliv). Významnou roli rovněž hraje použitý materiál a konstrukční řešení profilu okenního rámu a křídla. U konvenčního izolačního zasklení jsou jednotlivé okenní tabule po obvodě spojeny hliníkovým distančním rámečkem. V místě spojů ovšem dochází ke značným tepelným ztrátám. Okna vhodná pro PD tedy musí mít plastový, tzv. „teplý“ rámeček (Warm Edge) a kromě toho musí být zapuštění skel do rámů hlubší (u běžného zasklení asi 15 mm, u PD asi 25 až 30 mm).

Problémem je i změna barevnosti skla, což má vliv především na pohodu obyvatel. Na stupnici 100 lze docílit maximální hodnotu barevné věrnosti 99, dobré zasklení má index 96. A konečně je zde také schopnost zabránit kondenzaci vody (tzv. „rosení“) na vnitřní, ale i exteriérové straně okna. V místnosti s teplým vysoce vlhkým vzduchem, která není průběžně odvětrávána, se za chladného počasí sráží vlhkost na studeném vnitřním skle. „Uplakané“ okno z vnější strany vzniká při vysoké venkovní relativní vlhkosti vzduchu, kdy je teplota vzduchu vyšší než teplota povrchu zasklení. To svědčí o dobře izolujícím zasklení, neohřívá se poslední vnější tabule skla.

text: Petr Saulich, foto: archiv firem a redakce

Poslat Messengerem