Izolační sklo s meziskelní tepelnou fólií

Okna dnešních staveb jsou nejčastěji osazeny skly s hodnotou prostupu tepla U_w = 1,2 W/(m² . K). Nicméně tlak a požadavky dnešních investorů přinášejí mnohdy vyšší nároky. Tradičním izolačním sklem je dnes trojsklo. Vzhledem k jeho tloušťce není vhodnou alternativou pro přesklívání a zanedbatelnou není ani jeho vyšší hmotnost, která zatěžuje okenní závěsy. Alternativou v tomto segmentu jsou izolační skla s vnitřní meziskelní fólií Heat Mirror.

Technologie Heat Mirror vychází z podstaty systému zasklení, které bylo vyvinuto v USA jako špičková technologie pro eliminaci prostupu škodlivého kosmického záření v programu NASA a následně bylo uvolněno pro efektivní tepelnou ochranu budov. Meziskelní tepelné fólie typu Heat Mirror vytváří v okenním skle vícekomorový izolační systém, který je efektivnější než standardně využívaná dvojskla, ale i již zmiňovaná trojskla. Tím, že je fólie napnuta uvnitř meziskelního prostoru skleněného sendviče, rozděluje jej na dvě lépe izolující samostatné komory. Ty jsou naplněny směsí inertních plynů, argonem a kryptonem.

Fólie současně zabraňuje nepříznivé cirkulaci plynu zapříčiňující vznik kondenzátu u spodního okraje skla a zároveň přerušuje tepelný most v okraji skla, doplněný zdvojením distančního okrajového rámečku. Tepelná odrazivost skla je zajištěna nízkoemisní vrstvou vzácných kovů, například oxidů india a stříbra, a právě tento povlak vytváří polopropustné zrcadlo (z angl. heat mirror), které propouští viditelné světlo, ale současně odráží infračervené záření, tedy teplo. Tepelné záření se tak odráží zpět ke zdroji – v létě ven a v zimě zpátky do interiéru. Podle orientace místností, velikosti skleněných ploch a sklonu oken lze kombinací povrchové úpravy skla volit průhlednost nebo prostup slunečního záření, což může významně prodloužit životnost a barevnost povrchů interiérů všeho druhu vlivem působení UV záření.

Tepelná fólie se v Česku vyrábí od roku 2000, v Evropě od 80. let minulého století. V současné době izolační skla s meziskelní fólií typu Heat Mirror představují celé spektrum využití u prosklených otvorových prvků, ale i u celoskleněných stěn, fasád a dalších speciálních aplikací, jako jsou prosklené dveře chladicích a mrazicích boxů, světlíky nebo nově připravované zdicí celoskleněné tvárnice.

Vlastnosti výhodné ve srovnání s jinými skly jsou vysoká efektivita izolačních schopností vůči tloušťce zasklení a výrazná úspora hmotnosti, která je významná zejména v případě výraznějšího podílu zasklení v návrhu. Nezanedbatelné jsou vysoce selektivní vlastnosti prostupu světla a výrazná variabilita optických a energetických vlastností. Uplatní se jak u pasivních staveb využívajících solárních zisků, tak u striktně protislunečního zasklení střech a světlíků.

Nevýhodou jsou především jeho vyšší náklady, způsobené větším podílem ruční práce při výrobě těchto skel, a nižší propustnost pro sluneční záření. Proto je nutné při návrhu brát v úvahu orientaci domu a případně nepoužívat okna s tepelnou fólií na severní či málo osvětlené straně objektu.

Bezrámové zasklení
Osazení velkoformátových skel do stavebních otvorů bez použití klasických rámových prvků s přímým přechodem skla do ostění je dnes velice žádaným architektonickým prvkem. Potlačení rušivého vlivu rámových konstrukcí je zcela v souladu s moderním designem. Díky němu vzniká pohledově atraktivní prvek umožňující intenzivnější vnímání spojení života v interiéru stavby s jejím exteriérem. Nesporným kladem je také dojem vzdušnosti a otevřeného prostoru, který velkoformátové bezrámové zasklení navozuje.

Designovým řešením bezrámového osazení s vysokou užitkovou hodnotou je sklo, které má navíc v meziskelním prostoru integrovanou elektricky ovládanou žaluzii umožňující variabilně měnit izolační, tepelněenergetické i optické vlastnosti zasklení. Design a barevné provedení žaluzie může být vhodně sladěné s ostatními prvky interiéru či exteriéru.

Výhody bezrámového zasklení ovšem nespočívají pouze v jeho přínosu v oblasti designu. Takový typ zasklení maximálně efektivně využívá stavební otvor, zvyšuje prostup přirozeného světla a solární zisky až o 10 % oproti běžným rámovým konstrukcím, což ho předurčuje i pro využití v nízkoenergetických a pasivních stavbách. Navíc sklo v bezrámovém osazení s vysokým stupněm bezpečnostní odolnosti proti rozbití (ESG/VSG) je díky použití meziskelní pokovené fólie méně nákladné než použití obdobně koncipovaného trojskla. Jakékoli snížení bezpečnostního standardu je však z důvodu velkých nákladů na výměnu skla zcela nevhodné.

Přímé zapuštění okrajů izolačního skla do ostění má také pozitivní vliv na efektivní zateplení okraje izolačního skla. Hodnota Uw celé zabudované výplně potom může dosáhnout zcela mimořádné úrovně 0,47 W/(m² . K).

Stavební plán osazení bezrámového zasklení s tepelnými fóliemi

Izolační sklo a Zelená úsporám
Státní dotační program Zelená úsporám má jasně daná pravidla. K získání dotace postačuje výměna oken či jejich přesklení. Ovšem pozor – touto výměnou musíte ušetřit nejméně 20 % tepla, což umožní žádat dotaci ve výši 650 Kč/m² podlahové plochy celého objektu. Je samozřejmé, že okno musí splňovat zadaná kritéria izolačních schopností, tedy hodnotu U_w= 1,2 W/(m² . K). Připomínáme, že U_w je hodnota prostupu tepla celým oknem, tj. sklem i rámem.

Požadovaná hodnota prostupu tepla oknem se odvíjí od izolační schopnosti okenního rámu a okenní výplně. Někteří výrobci oken udávají u použitého zasklení hodnotu Ug = 1,1W/(m2 . K), což je hodnota pouze skleněné výplně. Izolační vlastnosti směrem k okraji rámů se však zhoršují. Izolační vlastnosti rámu bývají horší než u zasklení, takže výsledná hodnota Uw celé výplně se pohybuje v rozmezí 1,3 až 1,7 W(m2 . K). Většina stávajících oken proto nedosahuje požadované hodnoty Uw= 1,2 W/(m2 . K).

Je třeba si uvědomit, že plocha oken většinou tvoří maximálně 10 až 15 % podlahové plochy. Z toho důvodu může dotace v ideálním případě pokrýt i většinu nákladů na přesklení. Srovnání efektivity investice do zasklení s investicí do zateplovacího systému přináší překvapivé zjištění. Při stejné pořizovací ceně za 1 m² zateplovacího systému ušetří investor v nejlepším případě – u cihlové zdi z plných cihel – 0,2 W/(m² . K). Při stejném přepočtu potom přesklení z hodnoty zasklení U_g=2,8 W/(m² . K) na hodnotu 0,6 W/(m² . K) může ušetřit v nejlepším případě 2,2 W/(m² . K), což je desetinásobek úspory dosažené zateplovacím systémem.
Ačkoli tepelná meziskelní fólie je stále poměrně inovativní produkt, ani u něj se vývoj nezastavil. Další rozvoj představuje využívání nepokovené fólie, kterou již brzy bude technicky možné zpracovávat až v šířce do 3 m (stávající se vyrábí pouze v šířce návinu 2 m).

Inovace umožňuje využití fólie pro aplikaci barevné grafiky přímo na jejím povrchu, jako variantu s meziskelní fólií a meziskelní žaluzií, případně jako zasklení se dvěma meziskelními fóliemi (obdoba čtyřskla). Všechny tyto varianty začínají nacházet uplatnění u nízkoenergetických a pasivních domů a při náročných architektonických realizacích celoprosklených objektů.

Martina Rychetská, (red)
Foto: archiv společnosti Izolační skla
Materiál vznikl ve spolupráci se společností Izolační skla, a. s.

Článek byl uveřejněn v časopisu Realizace staveb.