Vplyv výmeny okien na úsporu energie, rosný bod a vznik kondenzátu

 

Myslím, že hlavné je uvedomiť si, do akého prostredia bude výrobok zabudovaný. Pokiaľ ide o prostredie so zvýšenou vlhkosťou, tak nie je vhodné používať drevené výplne otvorov. Ak mám v rodinnom dome ordináciu, ktorou prejde denne sto ľudí, tak si na vchodové dvere nevyberiem plast, ale napríklad hliník. Pri dnešnej širokej ponuke výplní otvorov môžete zohľadniť aj architektonickú stránku. Sama cítite, že plastové okno do drevenice nie je ideálnym riešením, aj keď z pohľadu tepelnotechnického v tom nie je žiadny problém. Okrem toho by som rád varoval pred používaním výrazne tmavých, predovšetkým plastových rámov pri veľkoformátových zaskleniach orientovaných na južnú stranu. Teplotná rozťažnosť materiálov spolu s nekvalitným zabudovaním môže byť príčinou netesností okna či balkónových dverí. 

Čo sa týka výberu konkrétneho profilu, prípadne zasklenia, sú výrobky renomovaných výrobcov známych značiek porovnateľné – pokiaľ sa nerozhodnete pre „no name“ výrobok s podozrivo nízkou cenou, nemôžete sa pomýliť. 

Nie je nutné za každú cenu mať čo najväčší počet komôr v profile. Medzi rámom so siedmimi alebo ôsmimi komorami už nie je takmer žiadny rozdiel. V súčasnosti je dôležitejší trend nahradiť oceľovú výstuhu, z pohľadu tepelnej vodivosti, vhodnejším materiálom. V poslednom čase som zaznamenal aj chybu v podobe snahy do profilu určeného pre dvojsklo osadiť trojsklo a zmenšiť zasklievacie lišty. Pred takýmito výrobkami musím varovať. 

Myslím si, že pri výbere je dôležité uplatniť všeobecné zásady, ktoré by sa mali uplatňovať vždy, keď vo fáze výstavby volíte medzi výrobkami a dodávateľmi. Skúsim ich sformulovať podľa časovej následnosti: písomná cenová ponuka, vyhodnotenie referencií montážnej firmy, zmluva so vzorom preberacieho protokolu a harmonogramom prác od vybúrania pôvodných okien až po odovzdanie hotovej práce, presná špecifikácia materiálov použitých na ošetrenie pripojovacej škáry okna. U okien predovšetkým platí, že jediným kritériom výberu dodávateľa nesmie byť najnižšia cena. 

Pri montážach väčšieho rozsahu, napríklad pre bytové družstvá alebo spoločenstvá vlastníkov bytov, sa osvedčila montáž referenčného okna, ktoré na stavbe slúži ako vzorové okno, aby kvalita osadzovania neklesala s počtom podlaží domu.

 

Keby som sa pri odpovedi na prvú časť otázky mal riadiť propagačnými materiálmi, vyhlásil by som, že úspora energie bude minimálne 30 percent. Pred spustením programu Zelená úsporám sme nemali takmer žiadne výpočty vplyvu výmeny okien na úsporu energie. Vďaka tomuto diskutabilnému dotačnému programu sme urobili výpočty na približne stovke rodinných a bytových domov. Môžeme povedať, že v niektorých veľmi špecifických prípadoch sa možno priblížiť k hodnote 30 percent. Optimizmus však trocha narúša to, že použitý výpočet podľa ISO EN ČSN 13 790 nezohľadňuje okrajové podmienky a je vhodný skôr pre nízkoenergetické budovy než pre domy, ktorých ročná merná potreba tepla na vykurovanie sa pohybuje okolo 150 kWh/(m² . a). Reálna úspora celkovej spotreby energie závisí od množstva faktorov, ako je pomer zasklenej plochy k ostatnej ploche obalovej konštrukcie budovy, orientácia zasklených plôch, kvalita pôvodných okien a tepelnotechnické vlastnosti nových. 

Aby som nadviazal na druhú časť otázky, musím povedať, že výrobok ako taký je len 50 percent úspechu. Zostávajúcu časť do 100 percent musí doplniť kvalitné systémové vyriešenie osadenia okna. Z meraní blower-door testov, ktoré som mal možnosť preštudovať, a termografických meraní, ktoré som robil, vyplýva, že funkčná škára okna (škára medzi krídlom a rámom), ovplyvňuje netesnosť objektu len minimálne. Za jej kvalitu zodpovedá výrobca a obvykle je tu všetko v poriadku. Pokiaľ boli zistené problémy, týkali sa predovšetkým pripojovacej škáry okna (napojenia okna na stavebnú konštrukciu). Napojením okna na stavebnú konštrukciu alebo inak povedané jeho zabudovaním – sa okno stáva stavebnou konštrukciou a platí preň okrem iného ČSN 73 0540 Tepelná ochrana budov (STN 73 0540). To znamená, že nemôžeme pripustiť argumenty niektorých montážnych firiem, že na okno sa táto norma nevzťahuje. Je udivujúce, že až v roku 2011, keď už je veľká časť výplní otvorov vymenená, vyšla v Česku technická národná informácia TNI 74 6077 Okná a vonkajšie dvere – Požiadavky na zabudovanie. Podobný dokument, hoci nezáväzný, na ktorý by sa ale dalo odvolávať v zmluvách o dielo, žiadala odborná verejnosť už roky. 

Utesnenie pripojovacej škáry pomocou pásky a tmelu. Mirador

Utesnenie pripojovacej škáry pomocou pásky a tmelu. Mirador

Termovízne fotografie ukazujúce netesnosti pripojovacej škáry spôsobené montážou len na PUR penu Stanislav Ondroušek

Termovízne fotografie ukazujúce netesnosti pripojovacej škáry spôsobené montážou len na PUR penu Stanislav Ondroušek

 

Dnes taká diskutovaná, takzvaná teplá hrana ponúka zvýšenie povrchovej teploty, obmedzuje tvorbu kondenzátu na interiérovej strane izolačného zasklenia na jeho okrajoch, pozdĺž okenného krídla. Použitie teplého rámčeka teda nemá vplyv na výpočet súčiniteľa prechodu tepla izolačným dvojsklom – U_g (určuje sa v strede skla bez vplyvu rámčeka), ale znižuje súčiniteľ prechodu tepla celým oknom U_w približne o 0,1 W/(m² . K). Rozhodujúca je hĺbka zapustenia dvojskla v zasklievacej drážke okenného krídla. Napojenie izolačného dvojskla či trojskla s dištančným rámčekom do krídla je vzorovým príkladom väzby medzi odlišnými konštrukčnými prvkami, kde pri nesprávnom návrhu alebo realizácii môže vzniknúť tzv. lineárny tepelný most. Dôvod, prečo sa o dištančnom rámčeku v zasklení a teplej hrane toľko diskutuje, je v tom, že s tým, ako sa výrazne zvýšila tepelná izolácia, a teda aj vnútorná povrchová teplota súvisiacich častí konštrukcií (napríklad skiel, okenných krídel, rámov i obvodového muriva), sa výrazne prekresľujú (chladné) lineárne a bodové tepelné mosty. Príkladom je práve rosenie na okraji zasklenia. Rámček z tepelne nízkovodivého materiálu toto riziko spolu s vhodným spôsobom zapustenia skla a dostatočným vetraním eliminuje. 

Rád by som ešte popísal väzbu priebehu izoterm na polohu osadeného okna v konštrukcii. Izotermy sú čiary alebo plochy, na ktorých je rovnaká teplota. Na posúdenie osadenia okna na ostení je nevyhnutné poznať priebeh izotermy s teplotou 10 °C, pretože práve tá určuje miesto, kde dochádza pri odporúčanej vlhkosti 50 % k tvorbe kondenzátu, čím sa vytvárajú hnilobné substancie a dochádza k plesniveniu rohov. 

Bohužiaľ, pri výmene okien sa nezvykne spracovať projektová dokumentácia a umiestnenie okna vzhľadom na líce fasády sa prakticky nerieši. Pokiaľ sa menia len okná, osadzujú sa vo veľkej väčšine do pôvodnej polohy, aby neboli nutné stavebné úpravy na existujúcej fasáde. Tato vzdialenosť býva pri hrúbke steny 450 mm asi 120 mm. Pokiaľ nebude zrealizované zateplenie vonkajšieho plášťa, bude na novom tesnom okne takmer určite dochádzať ku kondenzácii vodnej pary. Ak sa okná osadzujú v novostavbe, býva len málokedy určený priebeh izotermy v projektovej dokumentácii, preto sa rieši skôr dostatočný priestor na kvetináče než tepelnotechnické súvislosti. Pri kvalitných oknách s izolačným trojsklom môže dochádzať ku kondenzácii vodnej pary na vonkajšom povrchu, čo krátkodobo obmedzuje priehľadnosť zasklenia; tento jav je prejavom kvality okna a jeho zabudovania. 

 

Vzorové osadenie s ošetrením pripojovací škáry, pohľad z exteriéru Stanislav Ondroušek	Detail pripojovacej škáry z exteriéru Stanislav Ondroušek
Vnútorná parotesná páska Stanislav Ondroušek	Utesnenie kotevného prvku výplne – dôležitý faktor celkovej tesnosti Stanislav Ondroušek

 

Takto položená otázka je príliš všeobecná, starý byt môže mať štandardné vnútorné prostredie, ale aj zvýšenú vlhkosť muriva vplyvom zlej hydroizolácie a podobne. Môže byť orientovaný na juh v hornom podlaží priamo pod nezateplenou strechou alebo na sever na prízemí. Z týchto odpovedí vyplýva, že mikroklíma sa výmenou okien vždy zásadne zmení. Je nutné položiť väčší dôraz na intenzívne krátke vetranie, kedy sa vymení len vlhký teplý vzduch, ale neochladí sa konštrukcia. Osobne mám obavy skôr z masívne realizovaných výmen výplní otvorov spojených so zateplením na budovách škôl a škôlok. Zadanie vždy znie: zníženie energetickej náročnosti. A práve z tohto titulu sú tieto práce aj dotované z rozpočtu Európskej únie. Skutočnosť je taká, že našich najmenších zabalíme do nepriedušného obalu a nezaistíme im hygienickú výmenu vzduchu. Nedokážem si predstaviť, ako pri teplote vonkajšieho vzduchu –10 °C dokáže učiteľka vyvetrať triedu alebo herňu pod hodnotu koncentrácie oxidu uhličitého 1 000 ppm, čo sa požaduje vo vyhláške č. 268/2009 Sb., o technických požiadavkách na stavby, a zároveň zachovať maximálny rozdiel teplôt medzi členkom a hlavou 3 °C, ako požaduje vyhláška č. 410/2005 Sb. Nielen pre deti sediace pri oknách je to nemožné. Bohužiaľ, s návrhom, ktorý by riešil nútené vetranie, v lepšom prípade s použitím rekuperácie tepla, som sa zatiaľ nestretol. 

 

 

Myslím si, že časy, keď sa do obytnej budovy dávali okná trojkomorové, do nízkoenegetického domu päťkomorové a do pasívneho domu high-tech okná s trojitým zasklením je vďaka snahe o udržateľný rozvoj preč. Tento názor opieram o požiadavky formulované v smernici Európskeho parlamentu a Rady 2010/31/EU o energetickej náročnosti budov, v ktorej sa okrem iného zaväzujeme postupne znižovať energetickú náročnosť novopostavených budov a prebiehajúcich zásadných rekonštrukcií tak, že v roku 2020 bude možné stavať len domy s takmer nulovou spotrebou energie (pasívne domy). Myslím si, že dnes uvažovať o stavbe alebo stavebnej úprave, ktorá nebude spĺňať minimálne nízkoenergetický štandard, je krátkozraká a zmarená investícia. Okná do pasívneho domu sa musia predsa len musia vyberať precízne už vo fáze projektu. Solárne zisky a tepelné straty oknami musia byť v pasívnom dome v zodpovedajúcom pomere v prospech solárnych ziskov. Vzhľadom na to, že napríklad v podmienkach Česka je menej solárnych ziskov než v Rakúsku, upúšťa sa pri navrhovaní pasívnych domov od masívne zasklených južných priečelí tak, ako to poznáte zo vzorových obrázkov. Pri výbere okna do pasívneho domu je potrebné riešiť aj také detaily, ako je priestupnosť slnečného žiarenia zasklením. V projektoch pasívnych domov, ktoré som mal možnosť riešiť, používam bežne dva typy zasklenia podľa orientácie okna na svetové strany. 

 

Zdalo by sa logické najprv vymeniť okná a potom robiť zateplenie obvodového plášťa. Pokiaľ by však medzi týmito etapami mal byť nech už z finančného či z iného dôvodu väčší časový odstup, rádovo niekoľko rokov, odporúčal by som postup obrátiť. Pretože v prípade, že vymeníte okná, ktoré s ohľadom na nasledujúce zateplenie fasády osadíte k vonkajšiemu lícu muriva, budete musieť do zateplenia fasády znášať zvýšenú kondenzáciu vodnej pary, čo by napríklad pri drevených oknách mohlo mať fatálne následky na ich životnosť. Zároveň sa pripojovacia škára okna bude nachádzať v kondenzačnej zóne. Predpokladám, že nebudete chcieť okno osadiť najskôr do polohy uprostred muriva a pred zateplením fasády ho posunúť k vonkajšiemu lícu. Naopak, v prípade, že je už fasáda zateplená, dôjde len k zásahu do ostenia, ktorý nebude taký nákladný.