Zasklení pro úsporu energie a tepelnou pohodu

Okna, jako nejslabší článek obálky domu z pohledu tepelně technických parametrů, jsou stále horkým tématem. Tentokrát se podrobněji podíváme na vlastnosti zasklení, které má na energetiku domu nemalý vliv. Jaké parametry je třeba sledovat v případě výběru zasklení pro pasivní nebo nízkoenergetický dům?

Každá okna jsou z tepelně technického hlediska „slabým místem“ každého domu, o to více v případě domů v nízkoenergetickém či pasivním standardu. Proto je nutno okna jako taková pečlivě vybírat a zaměřit se na parametry, které celkovou bilanci ovlivňují.

Parametry

A jaké parametry tedy sledovat? Důležitou vlastností zasklení je bezesporu součinitel prostupu tepla skla Ug (W/m². K). Cílem je dosáhnout co nejnižší hodnoty, v případě izolačních trojskel se pohybujeme mezi hodnotami 0,7 až 0,5 W/m². K, nicméně tato veličina je jen jedním dílem celkového požadavku na součinitel prostupu tepla oknem. Do požadované hodnoty vstupují další parametry – součinitel prostupu tepla rámem a řešení distančních rámečků. Nejlepším řešením z tepelně technického hlediska jsou takzvané „teplé rámečky“. Jednoduše řečeno, pokud jsou použity teplé distanční rámečky a vybereme rám okna, který má dobré tepelně technické vlastnosti, nemusíme mít součinitel prostupu tepla skla tak nízký. Mnohdy totiž s přísným požadavkem na tuto hodnotu opomíjíme další parametry zasklení, které v celkové bilanci hrají významnou roli a současně ovlivňují kvalitu vnitřního prostředí. Z tohoto důvodu je třeba najít „optimalizovanou“ variantu s nejlepším výsledkem.

Solární faktor SF nebo také g (%) určuje, kolik tepelné energie ze slunce projde zasklením do interiéru, respektive kolik přírodního tepla dokážeme získat ze slunečního záření do interiéru. Tato hodnota je důležitá především v zimním období, kdy v případě pasivních či nízkoenergetických domů okna slouží ve slunných dnech jako „topení“. Jednoduše řečeno, čím vyšší solární faktor, tím lépe. Standardní doporučení je v případě skel dosahovat solárního faktoru nad 50 procent. Mnoho izolačních trojskel, kde je požadavek na co nejmenší součinitel prostupu tepla Ug = 0,5 W/m². K, má hodnotu solárního faktoru hodně pod 50 procent. Povrchová teplota na skle je poté nižší a pocitově člověk vnímá okno jako studené, i když venku příjemně svítí sluníčko.

Světelná prostupnost LT (%) nám říká, kolik světla ze slunce projde zasklením do interiéru domu. Požadavky na osvětlenost místností nejsou přísné, nicméně jde spíše o vnímání kvality vnitřního prostředí jako takového. V minulosti byla okna konstruována přede­vším z důvodu prosvětlení místností a kontaktu s vnějším prostředím. Tmavé místnosti ve většině případů působí studeně, depresivně a často v nich člověk musí déle svítit, čímž zvyšuje spotřebu energie. Na úroveň světelné prostupnosti by měl být brán zřetel čím dál tím více a tento parametr by neměl být opomenut při výběru izolačního zasklení, aby nebylo třeba v interiéru zbytečně svítit.

Dalšími sledovanými parametry v případě pasivních domů, především při výpočtu tepelné stability místnosti v letním období, jsou energetická absorpce, energetická reflexe či světelná reflexe.

Tepelně technické vlastnosti skel versus stěn

Porovnávací veličinou mezi tepelně technickými vlastnostmi okna/zasklení a obvodové stěny je součinitel prostupu tepla. Norma ČSN 730540-2 Tepelná ochrana budov – Požadavky určuje nejvyšší hodnotu pro obě tyto konstrukce.

V případě pasivních domů je požadavek na součinitel prostupu tepla obvodovou stěnou 0,18 až 0,12 W/m².K, pro okna je to 0,8 až 0,6 W/m².K. Jak je na první pohled patrné, tepelně technické vlastnosti oken jsou téměř čtyři a půl až pětkrát horší. Proto je důležité se snažit dosáhnout co nejlepších hodnot. Pro příklad – mnohdy projektanti zvyšují tloušťku tepelné izolace ze 140 milimetrů na 180 milimetrů, což konečný součinitel prostupu tepla obvodovou stěnou zlepší přibližně o 0,03 W/m².K. V případě, že nepoužiji izolační dvojsklo s Ug = 1,0 W/m².K, ale zvolím izolační trojsklo s Ug = 0,6 W/m².K, zlepší se celkový součinitel prostupu tepla o 0,40 W/m².K. Mám-li plochu obvodové stěny 100 m² a plochu oken 10 m², jsou tepelné ztráty stěnou sníženy o 3 W/K, v případě oken je to snížení o 4 W/K.

Další vlastnosti skel

Jaké faktory ovlivňují světelnou prostupnost, energetickou a světelnou reflexi, součinitel prostupu tepla a další vlastnosti skel? Světelnou prostupnost ovlivňuje počet skel, pokovení, zabarvení a jiné. Energetická a světelná reflexe je regulována užitím speciálních vrstev, takzvaných coatingů, které regulují požadované parametry.

Součinitel prostupu tepla je ovlivněn tloušťkami skel, tloušťkami vrstev mezi skly a zvoleným plynem vyplňujícím meziskelní dutinu (užití vzduchu, argonu či kryptonu), použité distanční rámečky, použití a umístění nízkoemisivní vrstvy. Solární faktor ovlivňuje počet skel, počet nízkoemisivních vrstev a dalších coatingů.

Když se okna rosí

Rosení oken lze rozdělit na tři základní druhy. Prvním z nich je kondenzace, která se objevuje na interiérové části izolačního zasklení. Toto rosení je způsobeno především nízkou teplotou a vlhkostí vzduchu v interiéru. Většinou se tento jev vyskytuje v zimním období v místnostech, které nejsou příliš vytápěny. Řešením takové kondenzace bývá většinou rychlé a důkladné vyvětrání místnosti. Vliv na vnitřní kondenzaci má i použití distančních rámečků uvnitř izolačního zasklení – při použití již výše zmíněného „teplého rámečku“ se tento jev prakticky eliminuje.

Dalším typem kondenzace může být mezi­skelní, jinými slovy uvnitř izolačního zasklení. Tento jev je způsoben tím, že hermeticky uzavřená izolační dutina izolační skla byla narušena (ať již ve výrobě nebo při instalaci) a je tedy nutno okno vyměnit. Posledním typem kondenzace je exteriérová. Při výskytu tohoto typu kondenzace můžeme konstatovat, že stavba je velice dobře izolována. V našich klimatických podmínkách hrozí exteriérová kondenzace na stavbách s velice vysokou úrovní tepelné izolace a při použití kvalitních izolačních materiálů a samozřejmě i v místech s danými klimatickými podmínkami. Tento jev se nejvíce projevuje především na jaře a na podzim, za jasného chladného nočního počasí, kdy je teplota v noci nízká a přes den již/ještě relativně vysoká. Vliv na kondenzaci má také vlhkost vzduchu. Vnější kondenzace na oknech vzniká ve chvíli, kdy se venkovní tabule izolačního zasklení nedokáže zahřát a je ochlazována vnějším vzduchem. Tím je její hodnota nižší než rosný bod a dojde k ulpění kapiček vody na skle. Předejít tomuto jevu lze v dnešní době použitím speciálních povlaků s antikondenzační funkcí.

Jaká je životnost zasklení?

Životnost zasklení se samozřejmě jako každý jiný produkt v čase nepatrně mění. Jde především o samotné stárnutí materiálu. Sklo jako materiál se však bere jako vysoce odolný a časem neměnný materiál. Záruka na izolační zasklení je v dnešní době standardně stanovena na období 10 let. Samovolný únik plynové výplně zasklení, jeden z hlavních činitelů tepelné izolace, je v normě charakterizován jako únik jednoho procenta plynu za období jednoho roku. Lze tedy konstatovat, že přibližně po období 20 let je izolační zasklení funkční po všech stránkách, poté se jeho úroveň tepelné izolace snižuje.

TEXT: Michaela Poláková, Pavel Hotový  (AGC Flat Glass Czech)
Foto: AGC Glass Europe

Článek byl uveřejněn v časopisu ASB.