Ťažko skúšané okná

Primárnou úlohou okien je presvetlenie vnútorných priestorov, zabezpečenie vizuálneho kontaktu s okolím a vetranie. Všetky tieto úlohy vo svojej podstate plní už samotný okenný otvor. Funkciou okna, v technickom zmysle slova, je teda zachovať požadované kvality okenného otvoru, a pritom eliminovať všetky neželané dôsledky faktu, že sme si nechali dieru v stene. Tými sú poveternostné vplyvy, tepelné straty, nedostatočná ochrana majetku a súkromia, ale i riziko vypadnutia z budovy. Veľkosť, tvar a umiestnenie okna majú tiež značný vplyv na výsledný vzhľad architektúry. Novinkou je, že v súčasnosti sa okná začali používať aj ako nástroj na získavanie tepelnej energie zo slnka.

Okenný otvor

159815

V minulosti na stavbách prevládali okná s minimálnou veľkosťou. V južných krajinách mali malé otvory chrániť interiér pred prehriatím a prašnosťou, na severe mali zabrániť zbytočným únikom tepla a znížiť možnosť vniknutia vetra, dažďa a snehu. Neskôr sa na množstvo svetla v interiéri začalo hľadieť zo zdravotného a hygienického hľadiska, čím vznikla požiadavka zväčšiť plochu okna.

Aby sa zamedzilo zbytočným stratám tepla, začali sa používať jednoduché pravidlá a vzorce na výpočet optimálnej veľkosti a výšky umiestnenia okna:

• okno by malo byť čo najvyššie pod stropom,
• z bezpečnostných dôvodov by mal byť parapet okna vo výške aspoň 90 cm,
• francúzske okná siahajúce po zem musia mať ochranné zábradlie vysoké 110 cm,
• norma hovorí, že 2/3 miestnosti by mali byť aspoň jednu hodinu denne priamo presvetlené, čo pri vhodnej orientácii spĺňajú okná s veľkosťou aspoň 1/8 plochy izby.

Konštrukcia okenného rámu

Podľa konštrukcie okná rozdeľujeme na otváravé, ktoré sa skladajú z rámu a okenného krídla, a neotváravé, pri ktorých je jediný rám s výplňou pevne osadený do otvoru v konštrukcii. Pri obytných domoch sa v obvodových stenách používajú prevažne otváravé okná, a to aj v prípade, že túto ich funkciu často nevyužívame. Otváravé okná môžu byť jednoduché, zdvojené alebo dvojité. Jednoduché okná sa skladajú z okenného rámu a jedného jednoduchého okenného krídla, ktoré môže byť zasklené jednoduchým sklom, izolačným dvojsklom alebo trojsklom. Zdvojené okná sa skladajú z jedného okenného rámu upraveného na zavesenie dvoch okenných krídel, ktoré sú navzájom trvalo spojené spojkou krídla. Dvojité okná, ktoré sa dnes už prakticky nepoužívajú, pozostávajú z dvoch okenných rámov a dvoch krídel, pričom okenné rámy sú navzájom opticky spojené dreveným obložením.

159817

Spôsob otvárania okien

Podľa spôsobu otvárania rozlišujeme okná otváravé (najčastejší typ), otočné, sklopné a výklopné, kyvné, posuvné, výsuvné a podobne. Každý z týchto typov má svoje výhody aj nevýhody, ktoré ho predurčujú na využitie v určitých podmienkach. Popri najčastejšie používaných otváravých oknách sa často vyskytujú výklopné a sklopné okienka, ktoré sa samostatne používajú na vetranie a osvetlenie suterénu, hygienických priestorov a podobne alebo v kombinácii s iným typom rámu slúžia aj v hlavných priestoroch budovy ako vetracie otvory. Kyvný systém otvárania sa už tradične používa pri strešných oknách určených na presvetlenie podkrovia alebo vo zvislých konštrukciách, ak chceme mať otváravú väčšiu zasklenú plochu (menšie zaťaženie pántov). V súčasnosti získavajú väčšiu popularitu aj posuvné okná, respektíve balkónové dvere a zasklené steny, ktoré umožňujú vizuálne čisté a priestorovo nenáročné prepojenie exteriéru s interiérom.

Kovanie okien

Funkčnosť okien – spôsob ich otvárania, bezpečnostné prvky a podobne – závisí od kovania okna. Moderné okno by malo mať celoobvodové kovanie, ktoré zabezpečuje stabilizáciu okenného krídla v okennom ráme. Medzi jeho ďalšie výhody patrí rovnomerné dovretie okna po celom obvode, a tým aj vytvorenie kompresie tesniaceho profilu, združenie otváravej a výklopnej funkcie okna a v neposlednom rade i ochrana proti násilnému vniknutiu. Okná a balkónové dvere na prízemí je rozumné poistiť bezpečnostným kovaním a okná na vyššom podlaží je zasa vhodné (najmä ak sú v dome deti) vybaviť bezpečnostnými prvkami (takzvanými blokádami). Špeciálne kovania umožnia optimálnu výmenu vzduchu za pomoci trojstupňového otvárania, prípadne aj prostredníctvom samoregulačného systému odvetrávania.

Vetranie

159821

Zatiaľ čo v minulosti predstavovalo utesnenie okenných rámov jeden z najväčších problémov (riešilo sa pomocou klampiarskych prác, neskôr sa začali používať samolepiace izolačné pásiky), dnes sa, naopak, stretávame s problémom prílišného utesnenia a dokonalej vzduchotesnosti okien. Rám okna by mal umožňovať infiltráciu vzduchu do miestnosti. V opačnom prípade môže dochádzať ku kondenzácii vodných pár na skle a okennom ráme. Kým pri drevených rámoch túto funkciu plní prirodzená prievzdušnosť dreva, pri plastových oknách výrobcovia ponúkajú iné riešenia:

• mikrovetranie netesnosťou medzi rámom a oknom vzniká pri uvoľnení tlaku kovania kľučkou,
• vetracie prieduchy, klapky, drážky môžu byť umiestnené v ráme, krídle alebo pod parapetom (môžu byť nastaviteľné alebo samočinné),
• automatické systémy vyhodnocujú stav vzduchu v miestnosti a automaticky okno otvoria alebo zatvoria.

Premyslené samočinné vetracie systémy umožňujú prostredníctvom vetracích drážok výmenu vzduchu na princípe rozdielu tlaku vo vnútornom a vonkajšom prostredí, pričom vzduch nasatý z vonkajšieho prostredia vedú medzipriestorom v ráme okna a prirodzene ho predhrievajú.

Vlastnosti okenného rámu

Vlastnosti okenného rámu do značnej miery závisia od materiálu a profilu okna. Konštrukcia okenného rámu musí umožniť infiltráciu vzduchu aj pri zavretých oknách. Okno musí odolávať účinkom dažďa hnaného vetrom tak, aby cez styky okna s konštrukciou neprenikala dažďová voda do interiéru. Aby sa zvýšila účinnosť tesnenia, detaily okenných konštrukcií sa tesnia v dvoch úrovniach: v prvom štádiu sa zachytáva účinok dažďa pomocou dažďovej prekážky; v druhom štádiu sa potláča účinok vetra – túto funkciu plní tesniaci profil prekážky proti vetru. Požiarna odolnosť okien závisí od materiálu rámu, systému zasklenia a konštrukcie otvoru.

Drevené rámy sú horľavé (požiarna odolnosť do 30 minút), hliníkové a oceľové sú nehorľavé (požiarna odolnosť od 90 do 120 minút), plastové okná pri horení vylučujú škodlivé splodiny. Postupne stále narastajú nároky na tepelnoizolačné vlastnosti stavebných materiálov a prvkov obvodovej konštrukcie, rámy okien nevynímajúc. Tepelnoizolačné vlastnosti okenných rámov závisia od materiálov. Projektanti kovových, plastových a kombinovaných okien tento problém riešia premyslenými niekoľkokomorovými oknami. Takáto konštrukcia rámu s troma až piatimi vzduchovými komorami alebo komorami vyplnenými tepelným izolantom dokonale zabraňuje vzniku tepelných mostov. Dokonca i drevo, považované za dobrý tepelnoizolačný materiál, sa začína kombinovať s ďalšími prvkami z plastu, ovčej vlny a podobne, aby sa tepelnoizolačné vlastnosti rámu zvýšili na maximum.

159816

Tepelnotechnické parametre okenného rámu a zasklenia

Pri posudzovaní kvality okna sú rozhodujúce tepelnotechnické vlastnosti rámu a skla. Hodnotiacim číslom je súčiniteľ prechodu tepla označovaný symbolom U a udávaný v jednotkách W/(m² . K). V minulosti sa táto veličina uvádzala ako koeficient prechodu tepla a označovala sa písmenom k. Pri starších, približne 20-ročných budovách môžeme predpokladať, že tento koeficient je pri zdvojených oknách 2,9 W/(m² . K). Neskôr sa hodnota posunula na úroveň 1,6 W/(m² . K), no dnes je normou U = 1,1 W/(m² . K) a menej. Tieto hodnoty by mali spĺňať okenné rámy aj sklené výplne.

Výplne okien

Vývoj okna bezprostredne súvisí s vývojom technológií. Prvým krokom k zlepšeniu tepelnej bilancie okien bolo zdvojenie okna. Neskôr sa oba rámy spojili a vytvorili zdvojené okno s dvoma jednoduchými sklami. Dnes je samozrejmosťou okno s dvojitým zasklením. Na zlepšenie tepelnotechnických vlastností sa priestor medzi sklom napúšťa plynmi – najčastejšie ide o argón, kryptón alebo xenón. Výskumy ukazujú, že ideálnym riešením by mohlo byť vákuovanie priestoru medzi sklami. Popri bežných izolačných dvojsklách sa v súčasnosti začali využívať aj trojsklá. Úlohou okennej tabule je chrániť interiér pred prehrievaním, znižovať hladinu hluku a zaručiť bezpečnosť. Na tieto účely sa používajú špeciálne upravené sklá.

Ochranu pred násilným vniknutím zabezpečia nerozbitné a nepriestrelné sklá, bezpečnostné fólie, kalené sklo, lepené sklo či drôtosklo. Na ochranu súkromia slúžia tmavé alebo zrkadlové sklá, prípadne farebné fólie. Špeciálna fólia či tenký povlak striebra dokážu ochrániť sklo pred únikom tepla aj pred prehrievaním. Najkvalitnejšie sú schopné znížiť straty tepla až o 30 %, v lete zase znižujú teplotu v miestnosti o 7 až 9 °C. Zvukovoizolačné vlastnosti okien ovplyvňuje najmä hrúbka a počet skiel, osadenie okien v ráme, tesniace prvky a netesnosti v konštrukcii. Výrobcovia udávajú zvukové vlastnosti okien indexom vzduchovej nepriezvučnosti R’w (dB). V súčasnosti sa zvukovoizolačné vlastnosti okien zlepšujú napustením vzácneho plynu do výplní medzi vrstvami skiel (hexafluorid síry SF6, respektíve SF6 a argón), čím možno okrem tepelnoizolačných vlastností zvýšiť R’w okna o 3 až 4 dB.

Osadenie okna

159818

Okenné výplne možno do stavebného otvoru osadiť rôznymi spôsobmi. Spôsob osadenia okna je často vecou architektonického riešenia objektu. Okno môže lícovať s vonkajšou stranou fasády alebo s vnútornou stenou. Pre okno osadené v jednovrstvovej homogénnej stene sa za optimálne riešenie považuje poloha vo vnútornej tretine obvodovej steny. Pri vrstvenej obvodovej stene sa okno osadzuje tak, aby bolo v rovine s tepelným izolantom vrstvenej steny. Treba zdôrazniť, že tak ako správna konštrukcia samotného okna je dôležité aj premyslené riešenie detailov osadenia okna a stykov okna s ostením. Hĺbka osadenia okna ovplyvňuje plasticitu fasády. Vzniká tak vnútorný a vonkajší parapet, úlohou ktorého je odvádzať vodu smerom od okna a zároveň chrániť ostenie.

Okno musí byť vo fasáde pevne ukotvené a všetky štrbiny dôkladne zaizolované. Izolačné vlastnosti okenného rámu a izolácia v mieste ukotvenia okna musia byť kontinuálne prepojené s izolačným materiálom obvodových stien tak, aby na rozhraní steny a okenného otvoru nevznikali tepelné mosty. Dôležité je zabezpečiť odvádzanie zrážkovej a skondenzovanej vody. Tvar a hĺbka ostenia zo strany interiéru zasa ovplyvňujú prúdenie vzduchu v miestnosti.

Špecifiká strešných okien

V porovnaní s bežnými fasádnymi oknami musia strešné okná spĺňať náročné materiálové a konštrukčné kritériá vyplývajúce z extrémneho klimatického zaťaženia (dážď, slnko, mráz, sneh), musia byť mimoriadne dobre utesnené proti pôsobeniu vody z vonkajšej strany plechovým lemovaním a oplechovaním. Ak sú osadené v miestnosti vystavenej zvýšenej vlhkosti, ich povrch treba ošetriť aj z vnútornej strany, napríklad poplastovaním. V prípade použitia obyčajných skiel je potrebné zvážiť nebezpečenstvo zranenia ľudí pri jeho rozbití, vyplývajúce z umiestnenia strešných okien nad hlavami užívateľov.

159819

Osadenie strešných okien

Po technickej stránke sa strešné okná najviac líšia od tých normálnych spôsobom osadenia. Výrobcovia strešných okien udávajú vhodnosť jednotlivých produktov pre minimálny a maximálny sklon strechy, ako aj pre aplikáciu na jednotlivé druhy strešnej krytiny. Veľkosť a umiestnenie okna, respektíve kombinácie strešných okien ovplyvňuje konštrukcia, šírka a vzdialenosť krokiev. Pri výbere strešných okien sa vychádza zo vzdialenosti krokiev, no v niektorých prípadoch je nevyhnutné pred osadením okna krokvy upraviť. Na zabezpečenie dobrého prístupu k oknu a prúdenia vzduchu okolo okna je dôležité, aby horné ostenie strešného okna bolo vodorovné a spodné ostenie zvislé.

Lemovanie

Montážne sady dodávané výrobcami optimalizujú montáž okien do strechy a umožňujú dodatočné zateplenie rámu okna, prípadne eliminujú vznik tepelných mostov alebo netesností spôsobujúcich zatekanie. Prekrytie a utesnenie okolia okna v rámci strechy a prepojenie izolačných vrstiev s izoláciami strešnej krytiny zabezpečuje lemovanie. Lemovania umožňujú zasadiť okno do strešnej krytiny jednotlivo alebo ako zabudované do zostáv niekoľkých okien. Vyrábajú sa z hliníkového, medeného alebo titánzinkového plechu.

Typy strešných okien a ich ovládanie

Strešné okná sa z hľadiska otvárania najčastejšie riešia ako kyvné, výklopné, kyvno-výklopné a v prípade výlezov na strechu môžu byť aj otváravé. Strešné okná sú spravidla menej prístupné ako okná bežné, preto niektorí výrobcovia umiestňujú ovládanie okna na spodnú hranu alebo dodávajú diaľkové mechanické alebo elektronické ovládanie okna. Pri oknách s ovládacími prvkami v hornej lište by horná hrana rámu nemala byť vzdialená viac ako 180 až 200 cm od podlahy, pri sklone strechy do 60° a umiestnení hornej hrany rámu do 200 cm sa jednoznačne odporúča horné ovládanie. Nevyhnutnou súčasťou strešných okien je široká paleta doplnkov, ktoré regulujú najmä zvýšené množstvo tepla prenikajúceho do podkrovia v lete a obmedzujú prehrievanie interiéru.

Článok vyšiel pôvodne v publikácia Všetko o hrubej stavbe, JAGA GROUP.