Jan Hollan
CO S OKNY UPRAVENÁ STARÁ OKNA LEPŠÍ NEŽ NOVÁ
Co s okny Upravená stará okna lepší než nová Autor: Jan Hollan Grafická úprava, ilustrace: Rostislav Pospíšil Všechny fotografie autor a archiv autora Korektury: Eva Strnadová Vydání první Vydal Ekologický institut Veronica, 2013 Panská 9, 602 00 Brno e-mail:
[email protected] tel.: 542 422 750 www.veronica.cz www.veronica.cz/okna Publikace je vydána v rámci projektu „Environmentální poradenství jako nástroj individuálního dalšího vzdělávání. Aktivně, profesionálně, místně zakotveně“, projekt je spolufinancován z Evropského sociálního fondu a státního rozpočtu České republiky.
© ZO ČSOP Veronica, 2013 ISBN 978-80-87308-25-7 Tištěno na recyklovaném papíru
Jan Hollan
CO S OKNY UPRAVENÁ STARÁ OKNA LEPŠÍ NEŽ NOVÁ
ÚVOD České země, jako součást bývalého Rakousko-Uherska, mají jednu velkou historickou výhodu oproti anglicky mluvícím zemím: už v předminulém století zde začal platit předpis, že budovy, v nichž v zimě bydlí, učí se nebo v kancelářích pracují lidé, musejí mít dvojitá okna. Ta totiž, na rozdíl od oken jednoduchých, poskytují jen dvakrát horší tepelnou izolaci než okolní cihlová zeď. Oblast, kde působili technici ovládající němčinu a kde vznikly stavební tradice, které byly kdysi na špičce technického a kulturního vývoje, je ale bohužel mnohem menší než oblast se stavebnictvím primitivním, jakým se vyznačují např. země mluvící anglicky. Tam se možností, že by v interiérech mohlo být i v zimě poměrně teplo a v létě by tam nemuselo být nemile horko, i když se uměle elektricky nechladí, začali zabývat až v poslední třetině dvacátého století. Technickou novinkou se stala okna sice jednoduchá, ale se dvěma skly za sebou namísto jednoho. Ta se pak dostala i do českých zemí. Skutečností, že izolují hůře než okna dvojitá, se málokdo trápil. Naštěstí se koncem tisíciletí objevila nová technologie, která potlačuje tok tepla z jedné tabule skla na druhou, třeba až na třetinu toku původního. I tak ale může docházet k tomu, že výměnou starých dvojitých oken za taková nová jednoduchá s moderními dvojskly se únik tepla z domu valně nesníží… Proč? Tomu porozumíme, když si rozebereme, jak vlastně okna fungují. Pak se také zamyslíme nad tím, jaká okna mohou fungovat nejlépe. Začít číst můžete kteroukoliv část, ale pro plné porozumění radám praktickým jsou potřeba i teoretické kapitoly předchozí.
5
OBSAH 1 OKNO – SPOJENÍ S VNĚJŠÍM SVĚTEM /8/ 1.1 Oddělení vnějšího a vnitřního vzduchu /8/ 1.2 Zdroj světla, a tedy i tepla /9/ 1.3 Překážka pronikání hluku /10/ 2 UTĚSNĚNÍ STARÝCH OKEN /10/ 2.1 Spáry mezi křídly oken a pevnými rámy /11/ 2.2 Mezi oknem a zdí /12/ 2.3 Staré vnější dřevěné rolety – funkce a údržba /13/ 2.4 Ochrana dutiny zdvojených oken proti prachu /15/ 2.5 Proč mít plášť budovy vzduchotěsný /15/ 3 LEPŠÍ ZASKLENÍ /16/ 3.1 Skla s různým obsahem železa /16/ 3.2 Skla, která (téměř) neodrážejí světlo /17/ 3.3 Skla, která dobře odrážejí sálání protějšího skla /18/ 3.3.1 Jak sáláme my, jak naše okolí – jde o stovky wattů na metr čtvereční /18/ 3.3.2 Sklo s odolnou vrstvou bránící sálání /20/ 3.3.3 Skla a fólie do dutin bez vodní páry /20/ 3.4 Dvojskla /20/ 3.4.1 Argon, krypton, xenon místo vzduchu /21/ 3.4.2 Dostatečná tloušťka dutiny /21/
6
3.4.3 Vliv okrajů dvojskla, okrajů okna, sklonu zasklení /22/ 3.4.4 Plocha nízké emitance má být ta třetí bráno zvenčí /22/ 3.5 Trojskla aneb dvoukomorová souvrství /22/ 3.6 „Čtyřskla“, čili tříkomorová souvrství /23/ 3.7 Vakuová trojskla – vzdálená budoucnost /23/ 3.8 Vakuová dvojskla /24/ 4 VÝMĚNA ZASKLENÍ /24/ 4.1 Okraje skleněných souvrství – distanční rámečky /25/ 4.2 Překrytí okraje nového zasklení /26/ 5 POTLAČENÍ TEPELNÉHO MOSTU KOLEM OKEN /27/ 6 PŘÍDAVNÉ VRSTVY UVNITŘ DVOJITÉHO OKNA – SVÉPOMOCNÉ ÚPRAVY /29/ 6.1 Samolepicí fólie nelze doporučit /29/ 6.2 Čiré fólie /29/ 6.3 Rolety staré a rolety z pokovených fólií /30/ 6.3.1 Kde jaké fólie získat /31/ 6.3.2 Utěsnění rolety dole a na bocích /32/ 6.3.3 Tepelné vlastnosti okna při rozbalené roletě /32/ 6.3.4 Přidání čiré fólie na vnější křídla /33/ 6.3.5 Starobylý způsob navíjení rolety /34/ 6.3.6 Novější ruční navíjení umožňující i dvojitou roletu /34/ 6.3.7 Napínání strunami jdoucími přes kladky, možnost odvíjení vzhůru /35/ 6.3.8 Elektrický pohon rolet /36/
6.3.9 Změna vzhledu oken vlivem rolet /37/ 6.3.10 Umístění rolet do zdvojených oken starých a nových, eventuálně do dvojskel /37/ 6.3.11 Pokovená roleta na interiérové nebo exteriérové straně /38/ 7 JINÉ POHYBLIVÉ CLONĚNÍ /39/ 7.1 Markýzy /39/ 7.2 Žaluzie s lepšími povrchy a lepší geometrií /39/ 7.2.1 S otočnými lamelami, jejichž konkávní strana míří nahoru a je zrcadlově lesklá /39/ 7.2.2 Upravené běžné žaluzie /40/ 7.2.3 Žaluzie s nízkou emitancí /40/ 7.3 Rolety z čiré, ale strukturované fólie /40/ 8 OKNA DO NEBE /41/ 8.1 Skla místo tašek /41/ 8.2 Světlíky /41/ 8.3 Běžná střešní okna a jejich nedostatky /42/ 8.4 Roleta namontovaná nad světlíkem či střešním oknem /42/ 8.5 Fóliová roleta uvnitř okna nebo pod ním /43/ 9 KDY OKNA NEJLÉPE TOPÍ /43/ 9.1 Otevírání vnitřních křídel dvojitých oken /43/ 9.2 Okna s pokovenou fóliovou roletou oproti oknům s trojskly /44/ 9.3 Závěsy, záclony, vnitřní žaluzie, jiná interiérová clonění /45/
10 ZÁVĚR /46/ 11 POZNÁMKY /47/ 12 DOPORUČENÁ LITERATURA A ODKAZY /49/
7
1 OKNO – SPOJENÍ S VNĚJŠÍM SVĚTEM Místnost bez oken je symbolem zlého vězení. Ztrácí se v ní blahodárný rytmus světla a tmy, dne a noci. Okna umožňují v interiéru vnímat, co se děje venku. Už tím, že díky nim odhadneme, je-li noc, svítání, zataženo, plné slunce… A ovšem tím, že skrze ně můžeme vidět vnější svět. A také slyšet, cítit, do značné míry podle toho, jak chceme. Toho docilujeme tím, že naše okna – otvory ve zdech – mají výplně, které lze otevírat. 1.1 Oddělení vnějšího a vnitřního vzduchu V dávných dobách to nebývaly výplně zasklené, ale jen dřevěná dvířka, případně rámy potažené průsvitnou vrstvou, nejsnáze tenkou kůží. Mimo zimní období byla i taková okna beze skel poměrně komfortní. V noci, kdy bývá chladno, světlo zvenčí moc důležité není, a je tedy jedno, čím je zavřené okno vyplněno, zatímco ve dne bývá 8
i venku natolik teplo, že otevřené okno nevede k velkému nepohodlí. Z toho je zřejmá ta nejdůležitější funkce uzavíratelných oken: řídíme jimi větrání. Můžeme snadno docílit toho, že uvnitř je v průměru mnohem tepleji než venku. Okna lze totiž otevírat jen na dobu, kdy je odpoledne i venku tak teplo, že se interiér od venkovního vzduchu neochladí. Ale můžeme docílit i opaku, když větráme jen od pozdní noci do rána, pak lze v interiéru udržet i za letních veder, kdy venku bývá odpoledne přes 30 °C, příjemnou letní teplotu kolem 25 °C. Pro co nejvydatnější noční provětrávání, aby se dobře ochladily zdi, lze otevřít i dveře a využít toho, když vzduch může ventilovat přes několik podlaží. V dnešní době už existují okna i dveře, které se otevírají a zavírají i elektricky a jsou ovládány dálkově nebo počítačově, s využitím čidel větru a deště. Takový systém nemusí být levný, ale byl by určitě z dlouhodobého hlediska levnější než instalace a provozování soustavy umělého elektrického chlazení interiérového vzduchu, kterému se říkává klimatizace. Kromě toho přináší vyšší komfort. Nejen v tom, že v interiéru není přehnaně chladno, ale taky se v něm teplota samovolně mění od nižší ranní do vyšší odpolední, rozdíl mezi interiérem a exteriérem se během dne drží v rozumných mezích. Během značné části roku leckde stačí, když se okna uzavírají jen zhruba, nemusejí doléhat úplně těsně. Stačí to tam, kde mají okna bránit jen silnému proudění vzduchu, nikoli i pronikání prachu a hluku. Zvuk totiž prochází i malými škvírami. V období tak chladném, že už je v interiéru potřeba topit, mají být
okna dokonale těsná. Jinak totiž větrají trvale, a to tím více, čím je venku chladněji – tedy přesně opačně, než by se to hodilo. I když jsou netěsnosti tak malé, že je interiér větrán i v mrazech „tak akorát“ (čili relativní vlhkost vzduchu v interiéru neklesá pod 40 %), bylo by lepší větrat více přes den, kdy je venku tepleji, než přes noc. A samozřejmě také více tehdy, když je v domě víc lidí, kteří se hodně pohybují – až přítomností lidí a jejich činností vzniká potřeba větrání. Škvíry v oknech nebo kolem nich jsou zkrátka nežádoucí, okna mají větrat jen tehdy a tak moc, jak si zvolíme. Jsme-li týden pryč, nemají větrat vůbec – za předpokladu, že doma nemáme zdroje jedovatých či zapáchajících látek (jako podlahovou krytinu nebo nábytek ze špatných materiálů) uvolňujících se do vzduchu, které by mezitím pronikly do všech zdí atp., takže by nešly vyvětrat rychle průvanem. Tím jsme uvedli jedno zásadní téma, totiž jak docílit úplné těsnosti oken, kterému se budeme věnovat ve zvláštní kapitole. 1.2 Zdroj světla, a tedy i tepla Zásadním přínosem skleněných výplní oken bylo samozřejmě to, že i přes zavřená okna je vidět ven. I když nejstarší výplně, totiž hrbatá sklíčka spojovaná olovem, moc jasný pohled neposkytovala. Ale i ta dávala druhou výhodu, totiž mít ve dne uvnitř i při zavřených oknech hojnost světla, přičemž se dům také vyhřívá slunečním zářením, především právě světlem (druhá část slunečního tepla, infračervené záření, je většinou slabší). Vyhřívání samozřejmě za slunného dne funguje, i když je venku mráz.
Příkon slunečního tepla je veliký, na metr čtvereční plochy obrácené ke slunci dopadá až celý jeden kilowatt. Kolik je to při oblačném nebi, zhruba řekne i luxmetr – platí, že jednomu kilowattu na metr čtvereční slunečního záření odpovídá sto tisíc luxů, čili 1 W/m2 odpovídá 100 lx. Udává-li luxmetr např. jen pět kiloluxů, lze čekat, že příkon na metr čtvereční činí kolem 50 W. Podrobněji viz kapitolu „Základní vědomosti o záření“ knížky Klima a koloběhy látek (Miléř & Hollan, 2013). V podstatě veškeré sluneční záření projde přes sklo dovnitř a ohřívá, na co dopadne. Vzduch ohřátý od osluněných povrchů je pak sklem uvězněn v interiéru. Méně zřejmá je skutečnost, že sklo je bariérou nejen pro vzduch, ale i pro dlouhovlnné infračervené záře ní, které vydávají všechny povrchy. Vydávají ho tím více, čím jsou teplejší. Vyzařování vlivem teploty nazýváme sálání. Nápadné je od předmětů hodně teplých, jako je např. povrch kamen – a ovšem také viditelný povrch Slunce. Nápadný je ale také jeho nedostatek, když obrátíme tvář k povrchům velmi chladným, např. ke vnitřku mrazicího boxu. Sluneční záření s vlnovými délkami pod tři mikrometry (budeme je nazývat krátkovlnné) přes sklo projde z devíti desetin, zato záření vydávané námi a vším kolem nás, o vlnových délkách vyšších, neprochází sklem vůbec. Sklo takové záření pohlcuje tak dobře jako temně šedý papír. Teplo se tím pádem dostává skrze okno ven jen takovým způsobem, že sklo samo sálá do okolí a je ovíváno vzduchem. Pokud by šlo jen o jedinou vrstvu skla, jako bývala v továrních halách či jako dosud je v Anglii či Spojených státech, 9
pak by sklo mělo za bezvětří teplotu v polovině mezi teplotou interiéru a exteriéru. Složka tepelného toku z jednoho předmětu na druhý, která je působena sáláním, je úměrná rozdílu teplot obou předmětů, běžně činí 4 W/(m2K). Je-li rozdíl teplot interiéru a skla poloviční oproti rozdílu interiér/exteriér, je už díky jednoduchému sklu poloviční i ta složka úniku tepla z interiéru, která připadá na sálání. To, že sklo se chová vůči krátkovlnnému a dlouhovlnnému záření zcela různě, že prvé propouští a druhé pohlcuje, není samozřejmostí. Tenká plastová fólie se tak nechová, propouští nejen sluneční sálání, ale i dlouhovlnné sálání pozemských předmětů. Skrze takovou fólii, pokud vyplňuje okenní otvor, sálá ven rovnou interiér, jehož teplota se v případě bezvětří od exteriéru liší dvakrát více než teplota fólie či skla v okně. V oknech se fóliové výplně místo skleněných používají jen nouzově, když se sklo rozbije, ale v zahradnictví jsou běžné – fóliovníky chladnou sáláním více než skleníky. Jak značný ten rozdíl je, závisí na tloušťce fólie a jejím složení. Okna se skleněnými výplněmi jsou v našich zeměpisných šířkách nesmírně významná jako náhrada umělého vytápění nebo alespoň jeho doplněk. Zajišťují, že v interiéru s nezanedbatelným podílem zasklených otvorů se udržuje mnohem vyšší teplota než venku. Zatímco počet dní s průměrnou venkovní teplotou nad 20 °C ve většině Česka býval menší než 30, doba, kdy v interiérech i bez vytápění teplota neklesá pod 20 °C, je běžně čtyři měsíce. Na tom se samo10
zřejmě podílejí i příkony od lidí (desetina kilowattu na osobu) a různých spotřebičů, ale příkon ze slunečního záření, ať již přímého nebo rozptýleného, hraje většinou rozhodující roli. A to i tehdy, když se v budovách topí – okna hřejí dům účinněji, než to dokáží solární kolektory. Každý dům je vlastně zčásti skleník. 1.3 Překážka pronikání hluku Propustit světlo, ale ubrat hluku, to je další úkol zasklení. Hluk do interiéru či z něj proniká tím méně, čím je sklo tlustší. Dvě skla dostatečně daleko od sebe, tak jako jsou v tradičních dvojitých oknech, znamenají dvojitou redukci hluku. Dnešní rozsáhlé výměny oken „pro snížení průniku hluku do interiéru“, kdy se dvojitá okna nahrazují jednoduchými, ať už s jakýmkoliv dvojsklem, jsou, slušně řečeno, absurdní. Opravdu účinné opatření je, když se vymění stará skla v původním dvojitém okně za vhodná dvojskla a vnitřní i vnější křídla oken se utěsní. 2 UTĚSNĚNÍ STARÝCH OKEN V minulých staletích se jen málo dbalo na to, aby okna byla vzduchotěsná. Přibližnou těsnost zajišťovaly jejich rozměry, kdy byly pohyblivé části o milimetry menší než pevné rámy. A pak ovšem také přitlačení křídel na rámy, dokud dobře fungovalo jejich kování. Jakési těsnění se instalovalo obvykle jen na vnější okenní křídla – tzv. kovotěs. Ten není spojitý v rozích křídel, ale u vnějších křídel to nevadí. Úplně těsná musejí být jen křídla vnitřní. Důvod je prostý
–pokud těsná nejsou a ta vnější jsou těsnější, pak je uvnitř okna více-
méně interiérový vzduch, který v zimě obsahuje více vodní páry než vzduch vnější. A pára pak na skle vnějších křídel kondenzuje, skla se rosí, případně dokonce namrzají. Při vydatném orosení voda po skle stéká, dolní rám křídla pak bývá mokrý a jeho dřevo během desítek let může začít hnít. 2.1 Spáry mezi křídly oken a pevnými rámy Neudržovaná dvojitá okna jsou někdy až v takovém stavu, že kování, které má křídla oken přitlačit k rámům, už není natolik funkční, aby křídla při běžném užívání opravdu přitlačovalo. Může to být i tím, že jsou křídla zkřivená. Až na výjimečné případy to lze napravit, řešení takového mechanického problému prozradí pouhý pohled nebo podrobnější studium závady. Jsou-li už křídla dobře dotlačovaná do zavřené polohy, je namístě prohlédnout, jak velké škvíry zůstávají mezi plochami, které na sebe mají přiléhat. Z á k l a d n í m v y l e p š e n í m o k e n j e p a k o p a t ř i t vnitřní křídla nebo pevné rámy, na něž ona křídla dosedají, moderním těsněním. Nej rychleji se instaluje samolepicí proužek polyetylénové pěny (bývá bílá, hnědá, černá) tloušťkky 3 mm. Patří všude tam, kde je mezi plo chami, které na sebe mají dosedat, mezera větší než desetina mili metru. Jestli je mezera natolik tenká, že těsnění do ní není potřeba lepit, poznáme tak, že do ní před dotlačením křídla vložíme cigaretový papírek. Nejde-li vytáhnout, těsnění v tom místě není potřeba. Pokud jsou mezery tenčí než jeden milimetr, je vhodné nalepit prou-
Orosení vnějších křídel a těsnění křídel vnitřních Pokud jsou vnější křídla zevnitř ráno orosená, je to doklad, že do dutiny dvojitého okna proniká interiérový vzduch. Na dolní desce okna je už stopa po vodě, která při velkém orosení stéká až tam. Těsnění chybělo na spodním okraji rámů poté, co byly znovu natřeny. Aplikace proužku pěnového těsnění byla práce na jednu minutu.
žek zprvu jen na část obvodu křídla či pevného rámu a křídlo zavřít. Pěna se do druhého dne stlačí a nebude už klást odpor při zavírání křídla. Pak přidáme proužek i na zbytek obvodu. Takto provedené těsnění má trvanlivost i desítky let, nepoškodíme-li je mechanicky 11
(poškozené úseky lze snadno nahradit) a nebývá-li vystavováno přímému slunci. Je-li těsnění ještě pevně přilepené, lze je tam ponechat i při natírání okna, tenká vrstva barvy na něm nevadí. Uvolněné či poškozené bývá jen těsnění na dolním okraji okna, stačí proto před natíráním odstranit to spodní a pak nalepit nové. Alternativou pěnového polyetylénu vhodnou pro tlustší spáry jsou samolepicí profily ze silikonové gumy. Jejich nevýhoda ovšem je, že se nevytvarují, při dovírání okenních křídel kladou odpor i po letech. Řemeslně složitější varianta utěsnění pro spáry tlustší než 3 mm užívá profil ze silikonové gumy opatřený navíc „perem“. Pro vložení pera je nejprve potřeba vyřezat či vyfrézovat drážku. Jde-li o umístění do křídla, a ne do pevného rámu, stačí na to malá okružní pila s patřičnou šablonou, aby vznikla drážka rovnoměrně hluboká. Je-li profil pro danou mezeru dostatečně velký a měkký, nemusí klást při zavírání okna takový odpor, že by lidé na dovírání okna rezignovali. Instalaci takového těsnění je lépe přenechat řemeslníkovi, který to dobře ovládá. Jen je potřeba mu říci a také zkontrolovat, aby těsnění bylo nepřerušované a dobře navazovalo i v místě, kde se stýká jeho začátek a konec. V rozích lze těsnění instalovat tak, že se tam z něj pero odřízne, zůstane jen těsnicí profil držený v dané poloze svými vzdálenějšími úseky. Vnitřní polovina dvojitého okna nemá obsahovat žádné zbytkové netěsnosti. Vnější okenní křídla tak dokonale těsná být nemusejí, jde jen o to, aby do dutiny dvojitého okna nezafukoval vítr. 12
2.2 Mezi oknem a zdí Stará, ale i nová okna mohou skrývat ještě další vadu, totiž netěsnost mezi rámem a zdí. V dnešní době se nová okna správně napojují na zeď vždy tak, že se přechod přelepí speciální trvale lepicí páskou, kterou pak lze omítnout či natřít. Na sklonku 20. století takové pásky na trhu nebyly a přibližnou těsnost zajišťovala jen omítka dotažená až k rámu, přičemž přechod z omítky na rám byl přetřený malbou zdi či nátěrem okna. To není napojení trvale vzduchotěsné. V dnešní době lze vzduchotěsnost oken, která takto osazena nejsou, zajistit tím, že kout mezi omítkou a rámem mírně zakulatíme
proužkem akrylátového tmelu (ten lze, na rozdíl od silikonového tmelu, čímkoliv přetírat). Pokud je mezi omítkou a rámem viditelná spára, je nejprve potřeba tmel vtlačit do ní. 2.3 Staré vnější dřevěné rolety – funkce a údržba Okna v některých domech nad sebou mají dutinu, v níž je dřevěná roleta, kterou lze na vnější straně okna spustit. Taková roleta je vynikající ochranou před přehříváním letním sluncem a poskytuje
Dřevěné rolety Dolní zkřivená lamela byla nahrazena ocelovou pásovinou, pod níž je dělená dřevěná tyč (jako se užívá pro zakončování rolovacích nástěnných map). Do tyče jsou přišroubovány původní ocelové planžety, obepínající pásovinu z obou stran. Dřevěná tyč utěsňuje spáru roletové skříně nad oknem. Na dvou šroubech jsou připevněny tlusté podložky z mechové gumy usnadňující počátek rozvíjení rolety. Dolní část rolety lze odklopit, čímž funguje jako markýza.
úplné soukromí v noci. Dům se zataženými roletami také nenarušuje noční venkovní prostředí světlem z interiéru. Ale roletová skříň ve zdi nad oknem je současně místem, kudy z domu uniká v zimě dost tepla. Částečnou obranou proti tomu může být, že skříň až do tloušťky, která je k dispozici, vyložíme či vylepíme pěnovým polystyrénem (prodyšné izolace nejsou vhodné, zafukuje do nich vítr). A víko na interiérové straně opatříme týmiž proužky pěnového těsnění, jaké se užívají u těsnění pohyblivých částí oken. Vnější dřevěné rolety jsou běžné u vil z předválečných let. V mnoha případech už přestaly fungovat, protože se utrhl popruh, kterým se ovládají. Rozhodně stojí za to popruh vyměnit a roletu znovu roz pohybovat . Z rolet kromě toho vypadávají staré kratičké vruty, které procházejí přes ocelové planžety propojující lamely rolet. Uvolněné vruty je vhodné dotáhnout a fixovat např. užitím kaučukového lepidla. Jeli už otvor pro ně „vykotlaný“, lze je nahradit šroubky s matičkami, které se zapustí do vnější lamely. Častým problémem těchto starých rolet je, že dolní mohutnější lať z tvrdého dřeva je zkřivená. Někdy ji lze narovnat přidáním velkého trojúhelníkového dřevěného profilu, který dokáže utěsnit škvíru roletové skříně, když je roleta vytažená (na profil lze nahoře nalepit pružné těsnění). Jindy se dá dolní lať nahradit ocelovým pásem – jeho váha pomůže k tomu, aby se i srolovaná roleta dobře odvíjela směrem dolů. Ocelový pás je vhodné doplnit dřevěnými latěmi (např. tvaru půlválce) tak, aby při vytažení nahoru těsnil ve škvíře 13
roletové skříně, a také novými pružnými dorazy, které pomohou prvnímu pohybu rolety směrem dolů. Pružné dorazy (z gumy či pružino vé) a přitížení dolní latě ocelovým pásem lze užít i u rolet, které jsou jinak v pořádku. 2.4 Ochrana dutiny zdvojených oken proti prachu Křídlo zdvojeného okna je tvořeno rámem se dvěma skly několik centimetrů od sebe vzdálenými, přičemž rám je sešroubován ze dvou vrstev, které lze oddělit. Je to nouzová náhrada oken dvojitých. Ve 2. polovině 20. století byla hojně využívána u velkých křídel v panelových domech i ve školních budovách. Slabinou takových oken bývá, že se dutina mezi skly časem zapráší. Do dutiny totiž nutně musí pronikat vzduch, když se dutina ochladí, a unikat, pakliže se ohřeje. Pronikání prachu lze zabránit tak, že vzduch proudí nikoliv škvírami mezi oběma vrstvami složeného rámu, ale filcem, který se mezi ony vrstvy vloží. Že tam výrobci takové těsnění nedávali, je hloupým opomenutím. Když rozebrané dvojité okno zevnitř umyjeme, tenký filc na jednu plochu nalepíme. Tím docílíme toho, že už se dutina nikdy nezapráší. Aby se zdvojené okno uvnitř nerosilo, platí totéž co u okna dvojitého – v prostoru mezi skly nesmí být v zimě interiérový, ale jen exteriérový vzduch. Sešroubované křídlo tedy musí do rámu okna dosedat těsněním, které interiérový vzduch nepustí až ke spáře vyložené filcem. To nemusí jít tak snadno u okenních křídel, která se otáčejí kolem 14
osy, jež prochází jejich středem. Pak je vhodné užít filc coby těsnění jen v hraně křídla otevírané směrem ven a většinu spáry mezi oběma polovinami křídla utěsnit neprodyšně páskou z pěnového polyetylénu. Dalším možným vstupem prachu i interiérového vzduchu do dutiny mezi skly dvojitého okna jsou průchodky ovládání žaluzií. Žaluzie ve dvojitých oknech běžně bývají, je to jejich nejvhodnější umístění. Průchodky by měly na ovládací prvky žaluzie, tj. šňůrky i obvyklou ohebnou hřídel, těsně lícovat, a to v celé tloušťce průchodu rámem křídla. 2.5 Proč mít pláš ť budovy vzduchotěsný Odpověď, která každého napadne: aby na nás v zimě netáhlo. Když je vzduch pronikající zvenčí do budovy ledový, snadno si takového průvanu všimneme. Nejenže je nepříjemný, ale je i silnější. Spáry větrají tím více, čím větší je venku mráz. Je to proto, že ledový vzduch má vyšší hustotu a jeho tlak klesá směrem do výšky rychleji než tlak vzduchu v interiéru. Dole se tedy do interiéru dere, nahoře vzduch z interiéru škvírami uniká. Dům „táhne“ jako komín. Rozumné tempo větrání je ale úplně jiné: když je venku teplota příjemná, hodí se větrat vydatně, pokud je mráz, pak co nejméně. Jen tak, aby vzduch uvnitř nepříjemně nezapáchal. Pouze u domů bez vydatné a souvislé tepelné izolace k tomu může přistoupit požadavek, aby absolutní vlhkost interiérového vzduchu byla tak nízká, že jeho rosný bod bude několik stupňů pod teplotou nejstudenějších
Zdvojené okno se zabudovanou žaluzií Ohebná hřídel pro naklápění lamel prochází otvorem příliš velkého průměru. Šňůry pro spouštění a zvedání žaluzie jsou spolu v jedné průchodce, která nepatřičně propojuje interiér s dutinou mezi skly. Správně by do dutiny měly vést průchodky tři a těsně obepínat šňůry a hřídel. Mezi oknem a zdí je patrná spára, která asi propojuje interiér s exteriérem. Tu je potřeba přinejmenším zatmelit.
Dostatečnou vlhkost vzduchu v zimě zajistíme tím, že nenecháme budovu větrat zbytečně, různými škvírami a komíny (ty nepoužívané je potřeba uzavřít). Větráme ji pak podle chuti, u nedostatečně izolovaných domů i s ohledem na to, aby studená místa interiéru nezačala vlhnout.
koutů, venkovních zdí za nábytkem a okolí jednoduchých oken. Jen tehdy tyto plochy nevlhnou. Škvíry většinou interiér odvlhčují přehnaně. Za mrazů má totiž venkovní vzduch, který do domu táhne, absolutní vlhkost velmi malou. Jak se v interiéru ohřeje, jeho relativní vlhkost je extrémně nízká. To zvyšuje prašnost, projevy statické elektřiny, je to nepříjemné a nezdravé. Relativní vlhkost interiérového vzduchu by pokud možno neměla ani za mrazů klesat pod 40 %. U budov s výbornou tepelnou izolací je bez problémů možné, a také příjemné, ji mít i v zimě kolem 60 % (v létě za dusných horkých dní bývá běžně i 80 %, protože v interiéru je chladněji než venku). Další nedobrý důsledek škvír je ten, že když jimi v zimě uniká vzduch z budovy ven, pára v něm obsažená nakonec ve škvírách kondenzuje, což může časem dům poškodit. 15
Jakmile je plášť budovy patřičně těsný, je vhodné větrat mechanickým systémem s dvojicí ventilátorů, v němž se teplo přesouvá ze vzduchu odváděného do vzduchu přiváděného, lze tak vrátit devět desetin tepla. Za letních veder se teplo přesouvá opačně, z teplého vzduchu přiváděného do chladnějšího vzduchu odváděného. Dovnitř tak jde vždy čerstvý vzduch příjemné teploty. Takové hospodaření s teplem, které pasivně teče z jednoho proudu vzduchu do druhého, se označuje jako rekuperace. A celý systém pak má přiléhavý německý název Komfortlüftung, „větrání pro komfort“. Zajistí nejen tepelnou pohodu, ale ubere i prachu zvenčí. Je-li v něm zařazen i jemný filtr, nevniknou dovnitř ani částice pylu. Komfortní větrání nemusí do budovy pouštět ani hluk. Trvalým pomalým pohybem vzduchu skrze interiér se velmi snižuje prašnost, pokud tam zrovna pobýváme a prach vytváříme nebo uvolňujeme. Místo aby si prach někde sedl, zachytí se na filtru odpadního vzduchu nebo odejde ven. Je to něco zcela jiného než „klimatizace“, která interiérový vzduch jen opakovaně prohání přes ohřívací, chladicí, zvlhčovací či odvlhčovací zařízení, a přitom jej dále znečišťuje. Lidé, kteří si na mechanické větrání čerstvým vzduchem zvykli, na něj nedají dopustit. Více o větrání a o vlhkosti v budovách viz elektronickou knížku Nové standardy pro staré domy. Příručka pro regeneraci rodinných domů ve 21. století (Haselsteiner et al., 2012), zejména závěrečnou kapitolu „Proti pověrám o domech“. 16
3 LEPŠÍ ZASKLENÍ V budovách, v nichž nemá teplota kolísat tak jako venku, se dnes v situacích, kde se v minulosti používala prostá vrstva jednoho skla, užívají dvojskla nebo trojskla, tedy souvrství tloušťky od jednoho do čtyř centimetrů. Vlastnosti takových souvrství se mohou velmi lišit. Probereme je obecně, i když trh některé varianty téměř nenabízí. 3.1 Skla s různým obsahem železa Napřed se budeme zabývat samotným jedním sklem. Ani u něj neplatí, že je sklo jako sklo. Různá tabulová sodnovápenatá skla se nenápadně liší obsahem železa. Čím je příměs železa ve skle vyšší, tím více pohlcuje sluneční záření, především jeho infračervenou část. Méně tepla tedy propustí rovnou do interiéru, více se sluncem zahřívá. Samozřejmě část tepla, které sklo pohltí, do interiéru přijde také, teplé sklo na interiér sálá a od skla se ohřívá vzduch, který kolem něj proudí. Nicméně přes sklo s menším obsahem železa se interiér vyhřívá více. Ve starých oknech, v nichž už byla někdy některá skla vyměněna, se dá leckdy rozdíl pohltivosti skel pro sluneční záření poznat snadno naomak – některá skla mohou být zřetelně teplejší. Nemusí to být jen vyšším obsahem železa, může to být jen tím, že jsou tlustší. Stará skla bývala běžně jen dva milimetry tlustá (každý kilogram skla něco stál, a pokud se vnitřní křídla na léto vysazovala a někam odkládala, tak bylo snazší je přenášet), dnes se vsazují skla tlustá
i 4 mm. Metr čtvereční takového skla má hmotnost 10 kg. Běžně pohltí pět až osm procent slunečního záření. Které sklo má více a které méně železa, poznáme i napohled, máme-li dvě tabule stejných rozměrů vedle sebe. Stačí, když se podíváme na jejich hranu. Vyšší obsah železa se projeví sytou zelenomodrou barvou. Skla s minimálním obsahem železa jsou při pohledu na jejich hranu jen nazelenalá, i metrem skla je dobře vidět skrz. Německy se proto tabulové sklo s malým obsahem železa nazývá bílé, Weißglas. Taková skla jsou dražší, protože surovinou pro ně jsou méně běžné písky a protože se taví až při vyšší teplotě. V architektuře se používají tam, kde se instalují skla tlustá, pokud mají být i při šikmém pohledu pěkně průhledná, málo zelená. Sklo s minimalizovaným obsahem železa tlusté 4 mm pohltí jen jedno procento slunečního záření. Do oken se taková „nízkoželezná“ (anglicky low-iron, německy eisenarme) skla užívají zřídka i proto, že se málokde vyrábějí. Ale měla by být samozřejmostí u slunečních kolektorů pro ohřev vody i u fotovoltaických panelů, tam zvýšení účinnosti o několik procent rozhodně stojí za to – výrobce by měl deklarovat, jaké sklo použil. Ti dobří jiná skla nepoužívají.
3.2 Skla, která (téměř) neodrážejí světlo Každé obyčejné čiré sklo odráží aspoň 8 % světla zpět. Tak málo je to ve směru přibližně kolmém, čili při úhlu dopadu pod 35°. Při úhlu dopadu 65° jsou to už dvě desetiny. Na každý z povrchů skla připadá polovina odraženého světla. Víme ale, že odrazivost se dá snížit, známe to u povrchů čoček fotoaparátů. V novém tisíciletí byly vyvinuty skvělé levné metody, jak téměř anulovat i odrazivost velkých skleněných tabulí. Zatím ale taková skla bohužel výrobci oken či dvoj– a trojskel téměř nenabízejí, ač by poměr cena–užitek měl vyjít dobře. U velkých dodavatelů se dá získat maximálně sklo tloušťky 2 mm používané k zasklívání obrazů; u takto krytého obrazu je sklo téměř neviditelné. Jak vznikají superpropustná skla, která nezrcadlí? Na jejich povrchu se vytvoří vrstva taktéž skleněná. ale porézní, polovinu jejího objemu tvoří vzduch. Póry mají rozměry mnohem menší, než je vlnová délka světla, jsou velké jednotky až desítky nanometrů. Taková „nanoporézní“ struktura se chová jako spojité prostředí s indexem lomu rovným odmocnině z indexu lomu skla. Lze tím docílit stavu, že sklo odráží v úhlech dopadu 0 až 50° jen jedno procento světla. Je-li současně nízkoželezné, může být jeho propustnost pro sluneční záření, bráno pro celou cestu Slunce po nebi či pro rozptýlené záření ze zatažené oblohy, až 95 %. Nanoporézní povrchová vrstva se vytváří buď leptáním, nebo protažením tabule lázní s nanočásticemi silikátu, následným oschnutím a vytvrzením za horka. 17
Skla s takovým povrchem, která doopravdy téměř nejsou vidět, by měla být samozřejmostí tam, kde o propustnost jde nejvíce, tj. u solárních kolektorů na ohřev a na výrobu elektřiny. Bohužel tomu tak zatím není, asi i vinou nevědomosti výrobců. Jen špičkoví výrobci je užívají. Měla by smysl i u domů, které se snaží minimalizovat spotřebu tepla na umělé vytápění. Výroba takových vrstev na skle není drahá, ale patřičnými technologiemi disponuje jen několik firem v Evropě. Německy se sklo, které skoro neodráží světlo, označuje jako „odzrcadlené“, Entspiegeltes Glas. Jiným složením povrchových vrstev lze docílit i toho, že na skle neulpívají nečistoty nebo že (jde-li o nečistoty organické) časem zmizí. 3.3 Skla, která dobře odrážejí sálání protějšího skla Připomeňme si, že i obyčejné sklo se značným obsahem železa propouští alespoň osm desetin slunečního záření, zatímco infračervené záření s vlnovými délkami nad 4,5 mikrometru nepropouští vůbec. Devět desetin z něj pohltí, desetinu odrazí. Jako by pro takové záření bylo sklo téměř černé. Sklo tedy funguje jako „spektrálně selektivní“ filtr – krátkovlnné záření propustí, dlouhovlnné nikoliv. 3.3.1 Jak sáláme my, jak naše okolí – jde o stovky wattů na metr čtvereční Zářením závislým na teplotě předmětů, čili sáláním, se děje většina tepelných toků ovzduším. Sáláním interiéru se v zimě do skla 18
dostává polovina tepla, druhá polovina se tam dostane vzduchem, který kolem skla klesá dolů, jak se od něj ochlazuje. Sklo pak svým sáláním vydává teplo do okolí. Za bezvětří je to u svislých skel také polovina tepelného toku. U střešního okna pod bezoblačnou oblohou, která se jeví o dvacet kelvinů1 chladnější než terén, sáláním uniká valná většina tepelného toku. Tepelný tok připadající na sálání je zhruba úměrný rozdílu teplot, konstanta úměrnosti činí obvykle 4 W/(m2K). Jinak je to u lesklých kovových ploch, u nich je alespoň desetkrát menší.
Jak sálání porozumět? Jak studená je bezoblačná obloha, když zapadne slunce? Stoupneme si na otevřené prostranství a obrátíme tvář dolů k zemi a pak nahoru k nebi. Můžeme to několikrát zopakovat. Pokud je to v zimě, když je kolem nuly, pak cítíme, když je naše tvář obrácená vzhůru, zhruba totéž, jako když v interiéru skloníme obličej dolů k otevřenému mrazicímu boxu. Ten také sálá velmi málo, i když je to přes 200 W/m2. Graf s nadpisem „Záření černého tělesa“ téměř přesně platí i pro běžné členité povrchy, jako je tráva, hlína, sníh či jíní. Ty téměř žádné dlouhovlnné záření neodrážejí, vše pohltí. Hladké nekovové plochy sálají o desetinu méně. To ale nijak necítíme, protože ona chybějící desetina je nahrazena zářením okolí, které se od hladkých ploch odráží obdobně jako světlo na skle. Úplně jinak se chovají lesklé kovové plochy. Ty naopak odrážejí přes 90 % sálání okolních předmětů a samy sálají alespoň desetkrát méně, než by činilo vyzařování „černého tělesa“. Toho se využívá v termoskách, v nichž je vakuum, takže se tepelný tok nemůže realizovat pohybem molekul plynu. Když jsou obě vnitřní plochy evakuované dutiny skleněné termosky povrstvené napařeným hliníkem, zářivé ohřívání vnitřního skla vnějším se sníží až tisíckrát, zbývá jen tok tepla sklem hrdla termosky. Stejně je tomu u moderních termosek nerezových. Lesklé kovové plochy téměř nesálají, což se projevuje i u horkých čistých nerezových nádob nebo lesklých ploch
žehliček – nijak nás nevarují, když se k nim blížíme, jak jsou zrovna horké. Rozdílné chování kovových a nekovových povrchů si můžeme vyzkoušet i jinak. Nalepíme si na rovnou plochu, např. na kus lepenky, lesklý alobal, čili hliníkovou fólii. Pak ji v chladné místnosti protáhneme před svou teplou tváří. Ucítíme, jak na nás odraz vlastní tváře sálá. Když totéž provedeme s nepolepenou stranou lepenky, tak se takový efekt neprojeví. Sálání odrazu tváře v alobalu je podobně velké jako sálání teplé dlaně, i tou můžeme projet těsně kolem tváře, její sálání jistě ucítíme. Schopnost tělesa sálat vyjadřujeme číselně hodnotou od 0 do 1, správně se nazývá emitance. U nepropustných předmětů je to doplněk odrazivosti do jedničky. Hliníková fólie může mít např. emitanci 0,03, a sálání okolních předmětů tedy odrážet z 97 %. U chlupaté přikrývky nebo koberce je to opačně, emitance je kolem 0,97 a odrazivost jen 3 %. Koncem 20. století byly vynalezeny vrstvy, které se vůči dlouhovlnnému záření chovají jako kovové, ale přitom jsou velmi dobře propustné pro světlo. Jejich nanesením na jednu stranu skla vznikne „selektivní zrcadlo“. Světlo se na takovém skle odrazí jen z obvyklých osmi procent, ale sálání jiných těles než Slunce se na povrstvené straně odrazí téměř všechno. Z nepovrstvené strany se přitom sklo chová jako úplně obyčejné.
19
3.3.2 Sklo s odolnou vrstvou bránící sálání Označují se jako skla s tvrdou vrstvou nízké emisivity, ve skutečnosti jde ale o veličinu zvanou emitance. Strana opatřená takovou vrstvou má emitanci kolem 0,17. Takový povrch pak sálá pětkrát méně než nepovrstvené sklo a také pětkrát více odráží sálání z okolí. Bohužel také pohltí čtvrtinu slunečního záření. Kde se dá takové sklo použít? Nabízejí se dvě možnosti. Jedna z nich je použít je místo obyčejného skla ve starém dvojitém okně nebo v okně zdvojeném. To může být vhodné tehdy, když z nějakého důvodu nechceme do starého křídla vložit moderní dvojsklo. Vrstvou odrážející dlouhovlnné záření má být pak takové sklo orientováno dovnitř dvojitého okna, k protějšímu zasklení. Je to lepší než orientovat odraznou vrstvu z okna pryč, protože uvnitř dvojitého okna se tolik nepohybuje vzduch, takže značné potlačení zářivého tepelného toku hodně pomůže. Druhé možné použití je na vnější straně střešního okna. Tam zabrání nočnímu orosení či ojínění skla tím, že sníží sálání do nebe, které je při bezoblačné obloze zvláště studené. O to, aby takové sklo bylo použito při výrobě dvojskla nebo složitějšího souvrství, musíme ale výrobce požádat, není to běžná praxe. Např. výrobek Planibel G je možné po domluvě získat v distribučním centru koncernu AGC v Olomouci (tel.: 585 152 396) nebo od firem, které jej občas používají k výrobě dvojskel, jako je izolacniskla.cz.
20
3.3.3 Skla a fólie do dutin bez vodní páry Mnohem významnější jsou v praxi skla s dražším, složitým vícenásobným povrstvením s ještě mnohem nižší emitancí, činící jen 0,03 až 0,05 2. Téměř každé takové povrstvení je velmi choulostivé, jeho použití je jen uvnitř dutin dvojskel či trojskel. Nemůže být dlouho vystaveno vlhkému vzduchu. Je-li na jedné straně dutiny taková vrstva, zářivý tepelný tok se v dutině téměř anuluje. Zbývá tam pak jen vedení tepla plynem, event. také proudění onoho plynu. Obdobné vrstvy jednodušší skladby lze nanášet i na tenoučkou plastovou fólii, některé dokonce oboustranně. Taková oboustranně povrstvená fólie se pak umístí doprostřed dutiny mezi dvojici skel. Je to obdoba trojskla, ale tenčí a lehčí. Ve skutečnosti se takové vrstvy začaly nanášet na fólii dříve než na skla, na trh se dostaly již r. 1981, ale tato technologie se rozšířila jen málo. Povrstvené fólie nabízí jen jeden výrobce v Kalifornii, daný produkt se označuje jako Heat Mirror3. 3.4 Dvojskla Jak jsme již uvedli, první dvojskla se objevila v anglicky mluvících zemích jako z nouze ctnost, když bylo potřeba trochu zlepšit tepelné vlastnosti jednoduchých oken. Tehdy šlo o zcela obyčejné tabulové sklo, v dutině mezi skly byl vzduch, v rámečku, tzv. distančním, oddělujícím obě skla, byl silikagel, aby se povrch dutiny nerosil. Takové obyčejné dvojsklo izoluje hůře než dvojité okno. Německy se takovému „tlustému sklu“ říká Isolierglas. To je v pořádku, tepelně izoluje aspoň o polovinu lépe než jednoduché sklo.
Opravdová změna v zasklívání přišla až se skly s vrstvou nízké emitance. Většina tepelného toku z teplejšího skla na chladné se totiž bez takové vrstvy děje sáláním. Vrstva s emitancí na úrovni jen několika procent zmenší sálavý přenos tepla alespoň dvacetkrát. A dvojsklo pak může izolovat i pětkrát lépe než jednoduché sklo, pokud je mezi skly krypton s příměsí argonu místo vzduchu. 3.4.1 Argon, krypton, xenon místo vzduchu Dalším krokem je totiž snížit i vedení tepla plynem uvnitř dutiny. Toho lze docílit náhradou vzduchu plynem, který má nižší tepelnou vodivost. Takovou vlastnost mají některé tzv. netečné plyny, jejichž molekuly mají jen jeden atom místo dvou. Jednoatomové molekuly mají při dané teplotě nižší energii než dvouatomové, molekula tedy přenese méně tepla. Zřetelně nižší tepelnou vodivost než vzduch mají ty vzácné plyny, jejichž molekuly mají také větší hmotnost než molekuly dusíku či kyslíku. Pak se pohybují pomaleji než molekuly vzduchu a úměrně tomu se zpomaluje tepelný tok. Plynem s molekulovou hmotností o třetinu vyšší než vzduch je naštěstí hojný argon, kterého je v atmosféře celé jedno procento. Získává se jako jeden z plynů při destilaci zkapalněného vzduchu, bod varu má o 10 K vyšší než dusík a o 3 K nižší než kyslík. Ještě dvakrát vyšší tepelný odpor má krypton, s atomy dvakrát větší hmotnosti. Ten je ale stokrát dražší (až ke třiceti korunám za litr). Kryptonu je ve vzduchu o čtyři řády méně než argonu, pouhá jedna milióntina (1 ppm). Ještě desetkrát dražší je pak xenon, s tepelnou vodivostí nejmenší. Jako náplň oken-
ních souvrství se téměř nepoužívá. Dokonce ani čistý krypton většinou ne, bývá v něm příměs argonu. Dutina se totiž nejprve naplní levným argonem, který se pak vytlačí kryptonem neúplně. 3.4.2 Dostatečná tloušťka dutiny Tepelnou vodivost dutiny vyplněné plynem lze snížit nejen volbou těžšího vzácného plynu, ale také tlustší dutinou. Je to zpočátku podobné jako u pěnových tepelných izolací, u nichž je tepelný odpor úměrný jejich tloušťce. Pro velmi tenké dutiny (kolem půl centimetru) u svislého zasklení také platí, že tepelný odpor plynové vrstvy je úměrný tloušťce dutiny. U tlouštěk několika centimetrů ale už tepelný odpor dále nijak neroste, protože se teplo účinně předává prouděním plynu dolů kolem chladnějšího skla a pak nahoru kolem teplejšího. Proto není velký rozdíl v tom, jak izoluje zasklení v okně zdvojeném, s dutinou tlustou např. 4 cm, a okno dvojité s dutinou tlustou 2 dm. Vliv proudění je tím větší, čím větší hmotnost mají molekuly plynu. Uvádí se, že není účelné mít dutinu tlustší než 20 mm v pří padě argonu, u kryptonu je to 12 mm, u xenonu jen 6 mm. Takové tloušťžky dutin je při nákupu vhodné požadovat, nižší tloušťky znamenají vždy horší izolační vlastnosti. Rozhodně by se neměly užívat tloušťky poloviční4. V dnešní době by se už samotná dvojskla u novostaveb používat neměla, izolují příliš málo. Důvody, proč použít dvojsklo místo trojskla, ale existují při renovaci starých oken – dvojsklo je tenčí a lehčí. 21
A pokud se do starého okenního křídla dobře nevejde ani zasklení 4-16-4 (tj. skla tloušťky 4 mm s dutinou tlustou 16 mm vyplněnou argonem), je namístě užít krypton v dutině tlusté jen 10 mm, v nouzi jen 8 mm. Skla stačí mít jen 3 mm silná, čímž se lze dostat na tloušťku dvojskla 14 mm. 3.4.3 Vliv okrajů dvojskla, okrajů okna, sklonu zasklení Dostatečně tlusté dvojsklo vyplněné argonem tepelně izoluje jakoby dvakrát lépe než obyčejné dvojité okno. Proč jakoby? To je vlivem okraje dvojskla – mechanické oddělení obou skel tvoří tepelný most, kudy zejména u malých dvojskel prochází podstatná část tepla. Dalším problémem je, jako u všech jednoduchých oken, tok tepla kolem okna, tedy okolní zdí. Údaj o tepelné vodivosti takového skleněného souvrství proto vždycky platí jen pro většinu jeho plochy, bez započtení hůře izolujících okrajů. A také platí jen pro svislou instalaci, ve střešních oknech izolují dvojskla o polovinu hůře, protože se, zejména za mrazů, teplo dostává rychle z vnitřního skla na vnější prouděním teplého plynu nahoru a chladného dolů. Pro nejlepší dvojskla s dutinou tloušťky 2 cm plněná argonem se uvádí jakási standardní hodnota měrné tepelné prostupnosti označovaná Ug jako 1,1 W/(m2K). Index g zde znamená glass, někdy také „centre of glass“; je to hodnota pro oblasti daleko od okrajů zasklení. Za velkých mrazů je ale i u svisle instalovaného dvojskla tepelná prostupnost vyšší mj. proto, že tehdy se dutina uprostřed plochy skel značně ztenčí. 22
Čtveřice odrazů na plochách dvojskla Jde o zasklení v jídelním voze vlaku EC Smetana. Je v něm vidět obraz slunce vytvářený na kulové stolní lampě. Plocha, která má na sobě vrstvu nízké emitance, dává odraz jiného odstínu. Také ubírá více světla, takže odraz z plochy ještě vzdálenější je slabší. Jako jasný zdroj, který se ve skle odráží, může posloužit jakákoliv osluněná lesklá ploška, za šera pak např. plamínek zapalovače.
3.4.4 Plocha nízké emitance má být ta třetí bráno zvenčí Vzhledem k tomu, že důvodem náhrady jednoduchého zasklení dvojsklem je zabránit úniku tepla v zimě, záleží i na tom, která strana dutiny je povrstvena, aby měla jen malinkou emitanci. To je proto, že taková vrstva pohlcuje i značnou část slunečního infračerveného záření, čímž se zahřívá. Chceme-li toho využít, pak je potřeba mít ono sklo na interiérové straně okna. Jestli to tak je, lze kdykoliv snadno ověřit podrobným pohledem na odrazy lesklého předmětu či plamínku na všech čtyřech plochách dvojskla. Odraz na povrstvené ploše má totiž odlišný barevný odstín. 3.5 Trojskla aneb dvoukomorová souvrství Jde-li o jednoduchá okna, pak dvojskla zimní tepelnou pohodu nezajistí. Jejich vnitřní sklo je totiž v noci příliš studené. To vede nejen k vyššímu úniku tepla, ale také k tomu, že na nás takové sklo málo sálá a je u něj nepříjemně. A zejména u velkých oken se vzduch kolem takové studené plochy rozproudí směrem dolů a my jej cítíme jako ledový průvan.
Skutečnou pohodu zajistí až okno, které jako celek zabudovaný v k o n s t r u k c i d o m u n e m á m ě r n o u t e p e l n o u p r o p u s t n o s t Uw větší než 0,8 W/(m 2 K) (index w znamená window). Toho lze docílit i použitím jednoho trojskla, je-li ve zdi osazeno dobrým způsobem. Samozřejmě snáze a s rezervou se to zajistí, když je dvojité okno zaskleno dvěma dvojskly, ale to nyní pomiňme. Běžná trojskla jsou obdobou dvojskel, užívají tří tabulí tloušťky 4 mm a argonem/kryptonem vyplněných dutin tloušťky až 18 mm. Prostřední sklo je obyčejné, krajní mají stranu obrácenou do dutiny povrstvenou. Slunečním zářením se tak zahřívá už vnější sklo, čímž klesá podíl slunečního tepla pronikajícího do interiéru5. Alternativou trojitého zasklení je sestava, v níž je prostřední přepážka z tenké povrstvené fólie. Ta téměř nepřispívá ani ke hmotnosti, ani ke tloušťce sestavy. Jak je uvedeno výše, takové fólie vyrábí jen jediný zámořský producent. Na rozdíl od skla se transportuje v rolích, takže výrobci zasklení, kteří je dokáží aplikovat, jsou po celém světě (u nás je to www.izolacniskla.cz). Zasklení, kdy prostřední vrstvu tvoří tato fólie, budeme dále řadit také mezi trojskla. Až na tloušťku a hmotnost má totiž stejné vlastnosti. Přesnější označení by ovšem bylo „dvojkomorová zasklení“. Významným rozdílem mezi dvojskly a trojskly je, že teplotní spád na jedné dutině je u trojskel menší, téměř jen poloviční. Díky tomu je v nich konvekce plynu pomalejší a tepelný tok, který působí, je o hodně menší. Zvlášť výrazně se to projeví u šikmých střešních oken. Typické hodnoty měrné tepelné propustnosti trojskel daleko od
jejich okrajů jsou při plnění argonem a dutinách tlustých 16 mm Ug = 0,6 W/(m2K), při tenkých 12mm dutinách Ug = 0,7 W/(m2K), ale při plnění kryptonem Ug = 0,5 W/(m2K). Při užití prostředního skla tloušťky jen 2 mm a krajních skel kalených, 3mm, to znamená celkovou tloušťku zasklení 33 mm, je-li přepážka z fólie hm88tc, je to 30 mm. Užití jen 10mm dutin to může stlačit na 28 mm, za cenu poněkud nižšího tepelného odporu. 3.6 „Čtyřskla“, čili tříkomorová souvrství Systém se třemi komorami musí izolovat opět o dost lépe, bude-li mít jedna strana v každé dutině dostatečně nízkou emitanci. Vnitřní přepážky nemohou být obě skleněné, nejde-li o zasklení, které není nikdy osluněno, povrstvené sklo neovívané vzduchem z okolí by dosáhlo příliš velké teploty. Reálně se tříkomorová zasklení vyrábějí jen s užitím fólie Heat Mirror. Při plnění kryptonem a tloušťce dutin 12 mm lze docílit hodnoty Ug = 0,3 W/(m 2K). Při tak velké celkové tloušťce dutin se užívají místo 4mm skel raději skla tloušťky 5 mm. Dvě fólie znamenají nutně nižší prostup slunečního tepla, ten činí nejvýše 0,4. U oken, která jsou v zimě osluněná jen málo nebo vůbec, to ale nijak nevadí, významné zvýšení tepelné izolace je mnohem podstatnější. 3.7 Vakuová trojskla – vzdálená budoucnost Tloušťku dutiny lze zmenšit na zlomek milimetru, pokud by v ní 23
bylo dostatečně důkladné vakuum. Realizace ale naráží na technické problémy, jak popisuje např. jeden nadějný patent („Glas + Rahmen – Neues Konzept Für Vakuum-Isolierglas“, 2013). Evakuovaná dutina se mezi dvěma rovinnými skly musí něčím rozpírat, na rozdíl od termosek, které jsou všude prohnuté. Dělá se to sloupky kovovými, skleněnými nebo keramickými o rozměrech necelý milimetr a sponu několika centimetrů. Jsou tak malé, že přestávají být ze vzdálenosti přes jeden metr viditelné. Vedou sice teplo z teplejšího skla na chladnější, ale jejich úhrnná plocha je tak mizivá, že lze u takto provedených trojskel docílit hodnoty Ug = 0,25 W/(m2K). Tloušťka zasklení by přitom byla jen 10 mm. Bohužel zatím jde jen o koncept, který se ještě ani v malém měřítku nezačal uplatňovat a stěží lze čekat, že by se na trhu objevil dříve než za deset let. 3.8 Vakuová dvojskla Na trhu jsou ovšem už dlouho dvojskla vytvořená jinou technologií, původně s užitím tvrdé vrstvy s emitancí 0,2, ale nyní i s vrstvami lepšími, na okrajích spájené sklem s nízkým bodem tání. Pro samostatné použití se ne vždy hodí, protože by při velkých rozdílech teplot uvnitř a venku jejich spojení mohlo prasknout. V sestavách, kdy je teplotní spád na samotném dvojskle menší než rozdíl interiér/exteriér, je jejich užití bezproblémové. Izolují podobně jako dobrá obyčejná dvojskla, ale mohou být tenká jen 6 mm. Poznají se podle kovového uzávěru v rohu zasklení (z interiérové strany bývá vpravo nahoře), což je místo, kudy byl ze spáry mezi skly vyčerpáván 24
vzduch. Výrobci jsou jen v Asii („Nippon Sheet Glass Spacia Co., Ltd.“, 2013), („Hengda VIG“, 2013), kde se taková dvojskla skutečně uplatňují. Velcí evropští výrobci skel s nimi mají obchodní spojení a měli by být schopni jejich výrobky dovézt. Výhodou vakuových dvojskel je, že jejich izolační vlastnosti se nezhoršují, když nejsou ve svislé poloze. Další výhodou je, že i ta nejtenčí, tloušťky 6 mm, se chovají podobně jako plná skleněná tabule téže tloušťky, pokud jde o bariéru pro zvuk; uberou jej v široké oblasti frekvencí i přes 30 dB („Sound reduction | Nippon Sheet Glass Spacia Co., Ltd.“, 2013). 4 VÝMĚNA ZASKLENÍ Stará dvojitá okna jsou výbornou technologií 19. století, ale ve 21. století už s nimi spokojeni být nemůžeme, jsou-li užita tam, kde v zimě chceme mít vždy teplotu nad 12 °C. Základní možností, jak je vylepšit, je nahradit jednoduchá zasklení moderními skleněnými souvrstvími. Je možné nahradit obě vrstvy jednoduchých skel. Tak se snadno získá okno s velkou rezervou splňující požadavky na pasivní domy a poskytující vynikající zvukovou izolaci. Druhou možností, která ale také přinese velké zlepšení, je aspoň nahradit skla ve vnějších kříd lech oken. Proč raději ve vnějších než vnitřních? Protože vnější zasklení lze hned nebo časem dobře navázat na vnější tepelnou izolační vrstvu domu. Náhrada jen vnitřního zasklení by znamenala, že teplo bude unikat deštěním na okrajích dvojitého okna a že místa
mezi vnitřními křídly s dvojskly a zdmi budou velmi chladná – kolem oken bude výrazný tepelný most. Argumentem proti výměně vnějšího zasklení může být, že se tím změní vzhled domu. To nastává hlavně tehdy, když je staré sklo válcované6. Pokud ale bylo vnější zasklení už nové, ze skla zcela rovinného, lze vzhled oken při užití tenkého dvojskla téměř zachovat. Až na to, že skla ve dvojskle nebudou rovinná, ale prohnutá směrem k sobě, což při zrcadlení znamená jeden z obrazů zvětšený a druhý zmenšený. Odráží-li se ve dvojskle jen modré nebe, nikdo si prohnutí skel nevšimne.
Dvojskla ve starém dvojitém okně I do velmi tenkých křídel starého dvojitého okna, která se otevírají ven, lze snadno umístit dvojskla. Černý tmel na okrajích dvojskel by samozřejmě bylo možné překrýt např. tenkými bílými lištami nebo proužky pokovené lepicí pásky.
Do původní pozice jednoduchého skla lze vždy umístit vakuové dvojsklo. U nás se tak ale běžně užívají jen dvojskla s kryptonem tlouš ťky alespoň 16 mm. Ta pak z původního rámu poněkud vyčnívají a překrývají se novým plastovým rámečkem. Lze je ale umístit i tak, že se původní osazení prohloubí, aby zasklení nepřečnívalo. Jde i velkoryse tlusté zasklení (35mm trojsklo vyplněné kryptonem) vložit místo jednoduchého skla do starých okenních křídel?
Jistěže ano, i když ne na původní pozici, kde bylo ve vyfrézovaném osazení rámu jednoduché sklo. Tlusté trojsklo lze umístit do rámu tak, že využije celou jeho tlouš ťku. „Platí“ se za to tím, že se průhledná plocha okna zmenší o zatmelené okraje trojskla, tedy na všech stranách o jeden centimetr. V místě původního osazení jednoduchého skla lze pak s výhodou umístit prvek, který překrývá neprůhledný okraj trojskla a potlačuje tepelný most tvořený distančními rámečky a tmelem skleněného souvrství. 4.1 Okraje skleněných souvrství – distanční rámečky Skleněné tabule dvojskla či trojskla jsou na okrajích odděleny tzv. distančními rámečky. Nejčastěji jsou to duté kovové profily vyplněné „vysoušedlem“, čili zrnky, které na sebe vážou vodní páru. Profil je směrem dovnitř zasklení opatřen drobnými otvory, kterými vysoušedlo odebere z prostoru mezi skly zbytek vodní páry. Kov se užívá proto, aby zamezil difúzi argonu či kryptonu ze zasklení ven a vzduchu naopak dovnitř. Trvale těsné napojení kovového rámečku na skla zajišťuje vrstvička polyisobutylenu, který klade difúzi velký odpor. Na vnějším okraji zasklení jsou rámečky kryty jiným tmelem, polysulfidem, polyuretanem nebo silikonem. Kovové profily bývaly z poměrně masivního hliníku a představovaly velký tepelný most. Není-li možno okraj zasklení překrýt zvenčí dobrou tepelnou izo lací, je vhodné požadovat rámeček neobsahující masivní kovový profil. Takový se označuje jako „warm edge spacer“, teplo vede několikrát méně. Může být ze speciální tenké nerezi, lépe ale izolu25
jí rámečky, jejichž mechanicky tuhá část je nekovová, jen překrytá kovovou nebo pokovenou fólií (existuje i systém bez kovové vrstvičky). I takový „teplý rámeček“ se projevuje jako „lineární tepelný most“ s hodnotami od 0,03 W/(m·K) do 0,07 W/(m·K), viz: http://amper.ped.muni.cz/pasiv/odkazy/spacers.pdf nebo http://www.warmekante.info/ . V praxi ovšem závisí velikost tepelného mostu i na tom, jak hluboko je okraj tabule zabudován do okenního rámu a čím je z exteriérové a interiérové strany překryt. Veškeré systémy „teplých rámečků“, které jsou na trhu, splňují přísné požadavky na zamezení difúze, takže se složení plynu uvnitř dutiny mezi skly ani po desítkách let téměř nezmění.
Pružný distanční rámeček ze silikonové pěny
Volit rámečky s minimální tepelnou vodivostí, pokud nemohou být překryty tepelnou izolací, je důležité u malých tabulí. Např. čtverec s hranou 0,3 m, a tedy s obsahem (velikostí plochy) 0,09 m2, má obvod dlouhý 1,2 m. Při výborném trojskle s Ug = 0,5 W/(m2K) připadá na transport plynem mezi skly 0,05 W/K a na tepelný most okrajem zasklení, i při rámečku 26
z těch lepších, 0,04 W/(m·K), také 0,05 W/K. Kdyby byl na okraji použit rámeček s dvojnásobnou tepelnou vodivostí, tabulka by izolovala i třikrát hůře, než by odpovídalo hodnotě Ug. U velkých tabulí je zhoršení tepelné izolace vinou okraje menší, tok okraji roste jen s první mocninou velikosti tabule, tok plochou tabule s mocninou druhou. U čtvercové tabule s hranou 1 m tak rámeček s nejmenší dostupnou tepelnou vodivostí zvýší únik tepla zasklením ne o sto procent, ale „jen“ o čtvrtinu. I u velikých tabulí ale může být tepelný most na okraji nepříjemný, pokud vede za mrazů až k rosení. To je projevem skutečnosti, že teplota okraje skla klesla až pod rosný bod odpovídající absolutní vlhkosti interiérového vzduchu. Nejprve se to stává na dolním okraji zasklení, kde se kromě vedení tepla rámečkem uplatňuje i konvekce, tedy proud studeného plynu klesající podél vnějšího skla a obracející se zde vzhůru podél skla vnitřního. Ta je zvláště významná u dvojskel. 4.2 Překrytí okraje nového zasklení I při užití nejlepší technologie představuje okraj nového dvojskla či trojskla nemalý tepelný most. Je ale možné takový tepelný most dodatečně potlačit. Nové zasklení se zpravidla překrývá lištou, která upravuje vnější vzhled okna a také sklo v rámu upevňuje. Mezi tako vou lištu a sklo lze vložit vrstvu pěnové hmoty s co nejlepšími tepel ně izolačními vlastnostmi, polyuretanu či polystyrenu. I když bude mít tloušťku jen 2 cm a zakryje pruh skla šířky rovněž 2 cm, tepelný
most okrajem zasklení se značně sníží. Pěnovou hmotu je nutno chránit před světlem, a to i ze strany skla – toho lze docílit např. pokovenou páskou. Vnější krytí může poskytnout třeba jen tenký hliníkový plech spojený se sklem silikonovým tmelem. Do téže vzdálenosti od okraje skleněného souvrství je vhodné tepelně izolovat i zevnitř. Když vnitřní a vnější překrytí okraje skla „lícuje“, je to dobré i z hlediska vzhledu okna. Tepelný most okrajem zasklení se tak sníží na polovinu (zdvojnásobí se cesta, kterou teplo musí urazit sklem). U vnitřní izolace je potřeba dbát na to, aby se mezi chladné sklo a pěnový materiál nedostával vzduch z interiéru, z nějž by se tam srážela voda. Samozřejmě se za takové potlačení tepelného mostu „platí“ tím, že se zmenší průhledná plocha okna. Zajímavým řešením by proto mohlo být použití dostatečně širokého přídavného tepelného krytí, které by se instalovalo jen na období, kdy se topí, a na léto se odnímalo. Byla by to obdoba amerického zvyku, kdy se k oknu často jen na zimu připevní přídavná tabule (tzv. storm window), případně i z dobře izolujícího dvojskla, viz: http://www.whatarestormwindows.com/. 5 POTLAČENÍ TEPELNÉHO MOSTU KOLEM OKEN Užívá-li okno co nejlepší skleněná souvrství (nebo je vylepšené dle kapitoly následující), začíná být značným problémem tepelný tok jeho rámy nebo zdí kolem nich. Zvláště závažné je to u jednoduchých oken. U nich je cesta tepla zdí kolem rámů dlouhá ani ne deci-
metr. Styk rámu jednoduchého okna se zdí bývá pak tím daleko nejchladnějším místem interiéru, jeho teplota se dokonce v zimě může blížit rosnému bodu, čímž zeď vlhne a případně plesniví. To je typická situace u téměř všech jednoduchých oken, která byla vsazena na místo původních kvalitních oken dvojitých, pokud dostatečně dobře nenavazují na důkladnou vnější tepelnou izolaci domu. Ideální navázání okna na tepelnou izolaci je takové, že okno je vysunuto až do oné izolační vrstvy, nezůstává „utopené“ v původní zdi. Izolační vrstva má přitom zakrývat přinejmenším celou pevnou část rámu okna. Okno může spočívat na dřevěném hranolu přišroubovaném ke zdi, novější technologií jsou konzoly z velmi tvrdého pěnového polystyrénu. Jednodušší, i když tepelně méně dokonalé řešení je takové, že okno lícuje s původní zdí a vnější izolace prostě pokračuje až přes okraj okna.
Montáž okna do izolační vrstvy Nové okno má být předsazeno před pevnou zeď, opřít je lze o speciální konzoly z velmi tvrdého pěnového polystyrénu. Ostatní polystyrén může být naopak velmi lehký, tepelně vylepšený nanočásticemi grafitu.
Co dělat, když okno takto dobře osazené není? Izolační prvky je možné zvenčí k okrajům okna přidat dodatečně, alespoň k okraji hornímu a okrajům bočním. Nejfunkčnější tvar izolačního prvku je klín z pěnové hmoty, u okna tlustý, zužující se k vnějšímu líci domu. 27
Klín může být krytý týmž materiálem jako okolní zeď nebo materiálem jiným, např. proto, aby byl zvenčí bílý a zlepšoval osvětlení interiéru. Připevnit jej na ostění vně okna lze montážní pěnou, lepidlem nebo jen pomocí šroubů (přičemž je potřeba docílit toho, aby klín přiléhal ke zdi i k oknu těsně). Nejlepší možné navázání tepelně izolačního klínu na okno je takové, že pružným těsněním odolným UV záření dosedá až na okraj zasklení. To samozřejmě znamená změnu vzhledu okna zvenčí Okna se schovanými rámy Tepelně nejlepší osazení oken je takové, když ostění přechází hladce až na samotné trojsklo. Krokem k tomu je, když aspoň rám okna nahoře a na bocích nijak nevyčnívá. Je-li dřevěný, může se hodně podobat dřevěnému ostění. Křídlo okna dosedá na těsnění pevného rámu až samotným sklem.
28
i zevnitř. Zvenčí zmizí okrajové rámy, u okna s jedinou tabulí tedy rámy všechny (klíny lze barevně upravit, aby se rámům podobaly). Druhá neobvyklá věc je, že zevnitř se okno napohled nezvětší, když je otevřeme – místo rámu pohyblivého křídla se objeví čelní plocha izolačních klínů. Taková netradiční, ale tepelně nejdokonaleji provedená okna jsou ostatně už i na trhu – jsou-li zavřená, nejsou zvenčí rámy křídel vůbec vidět. I dobře osazená okna lze pomocí izolačního klínu vylepšit, a to na dolním okraji. Tam totiž rámy nebývají překryty vnější tepelnou izolací, rám je odkrytý, a na něj navazuje vnější parapet odvádějící vodu ze srážek. Klín z pěnového polystyrénu, krytý shora hladkou plastovou vrstvou nebo tenkým plechem, dole opatřený několika distančními vložkami tlustými jeden či dva milimetry, třeba jen jednoduše vtlačený mezi boky ostění, to napraví. I takový dolní klín může mít na horním okraji pružné těsnění a doléhat až na sklo. Může také, je-li dostatečně strmý, potlačit odstřikování vody z parapetu na tepelně izolující ostění. To jinak u stinných oken časem vede k tomu, že ostění obrůstá řasami. Aplikace vnějších klínů z pěnového izolačního materiálu navazujících na zasklení nabízí příjemnou možnost užívat u nových oken či jejich křídel jakkoliv levné rámy, u nichž se nepožadují žádné tepelně izolační vlastnosti. Umožňuje také komfortní bezrámové uložení trojskel v těch případech, kdy okno není otevíravé. Komfortní v tom smyslu, že po odejmutí klínů lze sklo vysunout ven – to pro případ, že se poškodí nebo že je chceme vyměnit za lepší souvrství.
6 PŘÍDAVNÉ VRSTVY UVNITŘ DVOJITÉHO OKNA – SVÉPOMOCNÉ ÚPRAVY Jaké jsou další možnosti zlepšení oken, kromě utěsnění a výměny zasklení? Jde především o přidávání dalších vrstev jiného typu. V této kapitole se konečně pouštíme do doporučení pro zásadní svépomocné úpravy oken. 6.1 Samolepicí fólie nelze doporučit Lidé se často ptají, jestli se okna nedají vylepšit nalepením nějaké fólie na sklo. Bohužel, fólie, které by fungovaly velmi selektivně, tedy výborně propouštěly sluneční záření a naopak téměř úplně odrážely záření dlouhovlnné, se nevyrábějí ve variantě, kterou by šlo aplikovat do běžného prostředí obsahujícího spoustu vodní páry. Vrstva zajišťující dobrou selektivitu je velmi choulostivá a lze ji užít jen v souvrství, kde je chráněna před reakcemi s vodní párou a kyslíkem. Trh nabízí jen fólie s různě silnými kovovými vrstvami, které prostupu slunečního záření vč. světla hodně brání a sluneční záření odrážejí. Ještě více sice odrážejí záření dlouhovlnné, takže mírně selektivní jsou, ale snížení nočního úniku tepla oknem ven není tak velké, aby vyvážilo, až na mrazivé dny s hustou oblačností, úbytek solárního ohřevu, který jinak okno poskytuje.
6.2 Čiré fólie Vlastnosti starého okna lze ale výrazně vylepšit užitím fólie čiré, která světlo nerozptyluje, ale výborně propouští. Ta se ovšem nelepí na sklo, ale na rám dovnitř okna. Od nejbližšího skla by měla být několik centimetrů vzdálená. Až taková vzduchová dutina poskytuje žádoucí tepelnou izolaci. Čiré fólie polypropylénové, „biaxiálně orientované“, označované jako boPP, lze v šířkách 65 nebo 100 cm získat v elektronickém obchodě stuhy.cz. Tlouštka je buď 0,020 mm, nebo 0,028 mm. Jiné fólie jsou z boPET, ne vždy dokonale čiré; pokud světlo příliš rozptylují, do většiny oken se nehodí. Někdy lze krátké role průhledných fólií koupit i v papírnictví, nejspíše šířky 70 cm. K prvnímu umístění fólie na rám poslouží kousky dvojstranné lepicí pásky nebo obyčejné průhledné lepicí pásky. Pak se fólie po obvodu postupně neprodyšně přilepí průhlednou lepicí páskou. Fólii se obvykle nepodaří dokonale napnout, i když ji při práci dobře vidíme – tj. když ji instalujeme na rám položený vodorovně a dobře vidíme odrazy v ní. Průhyby fólie naštěstí většinou nevadí, ve dne bývá fólie při pohledu z interiéru téměř neviditelná. Na trhu jsou také fólie, které jsou určeny k nalepení na rám okna a k dodatečnému napnutí užitím horkovzdušné pistole (případně i fénu, ten je ale proudem vzduchu zbytečně prohýbá). V některých obchodech by měla být k dostání značka „tesamoll thermo cover“, v roli šířky 1,5 m a délky 1,7 m nebo 4 m s přibalenou dvoustrannou lepicí páskou. 29
Je to úprava velice levná, seženete-li patřičně širokou roli tenké a průhledné fólie. Umístění na okno lze provést velmi rychle. Sklo je potřeba předem dokonale očistit, pak už bude za fólií nedostupné. Nevýhodou takové třetí či čtvrté (nalepíme-li fólii na vnější i vnitřní křídla) okenní vrstvy je, že ji časem sluneční ultrafialové záření a dokonce i běžné světlo poškodí, takže se stane velmi křehkou a nakonec se i při minimálním podnětu roztrhne. U osluněných vnějších křídel oken to může být už po pár letech, u vnitřních, chráněných ne jednou, ale dvěma vrstvami skla, to trvá déle. Někdy je fólie v pořádku, ale přestanou držet lepicí pásky, takže se do dutiny mezi sklem a fólií dostává vodní pára, případně i nečistoty. Stačí fólii odhrnout, znovu očistit sklo a zase fólii přilepit novou páskou. Pokud je ale fólie špinavá nebo nepevná, je lépe ji odlepit a hned nalepit fólii novou. Tehdy totiž není potřeba znovu čistit plochu skla, ta pod fólií zůstala nedotčená. Vhodný okamžik k výměně fólie je vzápětí po umytí opačné strany skla. Nová fóliová přepážka uvnitř dvojitého okna přináší další problém, totiž nižší teplotu skla vně od sebe. To může vést k rosení, pokud v dutině mezí sklem a fólií není venkovní vzduch, který má v zimě nízkou absolutní vlhkost. Aby byl vně fólie vzduch s malým obsahem vodní páry, nikoli ten z interiéru, k tomu pomůže vyvrtání šikmého otvoru skrze rám, propojujícího novou dutinu s exteriérem. Do otvoru se zasune vata – ta bude bránit pronikání prachu při pory vech větru či při změnách teploty v dutině, které vedou k pohybu vzduchu oním kanálkem. Průměr vrtaného otvoru může být libovol30
ně malý, neuplatňuje se v něm difúze, ale jenom proudění vzduchu úměrné objemu dutiny a tempu změny teploty či tlaku větru. Průhledné tenoučké plastové fólie neposkytují takové snížení úniku tepla, jako by poskytla další běžná skla. Je to proto, že tvoří dokonalou bariéru jen pro proudění vzduchu. Dlouhovlnné infračervené záření, čili sálání interiéru či skel, taková fólie téměř úplně propouští, pohlcuje jen jeho desetinu a odráží další desetinu. To ale nemusí být vždycky nevýhoda. Pokud je některá plocha skla obrácená do dutiny okna opatřena vrstvou bránící sálání (tvrdou, odolnou, s emitancí 0,17), pak tam zářivý tepelný tok hraje jen malou roli a rozdělení dutiny na dvě komory bude velmi přínosné. Výborná propustnost tenké plastové fólie pro dlouhovlnné záření zde velice pomůže7. Další možnost, jak zářivému toku tepla skrze čirou fólii zabránit, probereme v části 6.3.4. 6.3 Rolety staré a rolety z pokovených fólií Ve dvojitých oknech, zejména těch, která jsou vystavena dopolednímu letnímu slunci, a ještě více těch, do kterých září slunce za letních odpolední, bývají běžně instalovány rolety či žaluzie. Žaluzie se běžně užívají také uvnitř oken zdvojených. Pomáhají proti přehřívání interiéru, dnes často slouží i pro zastínění interiéru při práci u počítače a při sledování televize. Uplatňují se často i v noci proti silným pouličním světlům či proti osvětleným billboardům, fasádám nebo jen povrchům ulic, chceme-li kvalitně spát. A ovšem pro eliminování nočního nahlížení do interiéru zvenčí.
Užitečné je i noční vracení světla zpět do interiéru – jinak jsou totiž okna v noci, pokud v místnosti svítíme, „černými dírami“, v nichž se světlo ztrácí. Ve dne, jak si lze snadno všimnout, z exteriéru prakticky nic uvnitř interiérů vidět nelze, není-li plocha oken veliká – v budově je totiž oproti exteriéru, na nějž jsou oči přivyklé, hluboká tma. Každá souvislá roleta mezi skly, pokud se na noc rozvine, izolační vlastnosti okna vylepší. Eliminuje přímý zářivý tok ze skla na sklo, čímž zářivou složku tepelného toku uvnitř okna sníží na polovinu. Může hodně potlačit i tepelný tok prouděním vzduchu od jednoho skla ke druhému, pokud jsou škvíry kolem ní dostatečně malé. Tradiční rolety bývaly z hrubé tkaniny a vydržely desítky let. Dnes ale existuje zajímavý nový materiál, s nímž se běžně setkáváme u různých zabalených výrobků či ve výkladních skříních. Jde o ten kou hladkou fólii povrstvenou hliníkem. Proti tlusté tkanině má tu výhodu, že je přes ni dokonale vidět, působí jen jako reflexní filtr odrážející až 99 % slunečního záření. Je-li interiér takovými fóliemi celý zacloněn, takže je v něm ve dne přítmí, oči se adaptují na šero a přes fólie vidíme ven stejně dobře, jako když se venku stmívá. Tu a tam si lze všimnout, že lidé připevňují takové pokovené fólie do některých oken na celé léto, aby potlačili sluneční žár. Nám jde ale spíše o to, jak zlepšit tepelně izolační vlastnosti okna na zimu, aniž bychom o solární tepelné zisky přišli. Takové přání splní rolety, které stahujeme jen na noc a u nichž je tkanina nahrazena pokovenou fólií. Fólie může vydržet léta, pokud
ji umístíme pokovenou stranou směrem do exteriéru, tak je totiž chráněná před slunečním zářením, které jinak každý plast časem zničí. Která strana je ta pokovená, to zjistíme tak, že hliník otřeme o papír, na nějž fólii silou tlačíme. 6.3.1 Kde jaké fólie získat V současnosti je běžný jen jeden zdroj pokovených fólií: „plachta“ tloušťky pouhých patnácti mikrometrů, šířky 150 cm a délky 220 cm, poskládaná do malého balíčku a prodávaná jako jedna z věcí pro
Pokovená fólie Tenoučká fólie s napařeným hliníkem je běžně k dostání jen poskládaná. Po rozložení a napnutí lze zjistit její přesnou šířku. Je-li potřeba šířka menší, fólie se přeloží tak, aby bylo možné ostrým nožem odříznout nepotřebný pruh na okraji.
31
první pomoc zraněným např. ve sportovních potřebách. Je rovněž povinnou výbavou autolékárniček. Nazývá se např. izofólie, Rettungsfolie, Rettungsdecke. Ochrání ležící osobu jak před nočním mrazivým nebem a rosou, tak event. i proti prudkému slunci. Vzhled může mít z druhé strany zlatavý, pokud je tam tak nalakovaná. Tenké lakování její vlastnosti téměř nezhoršuje. Jedno balení stojí třeba jen desítky korun (max. něco přes 100 Kč), což je vzhledem k celkové práci na výrobě rolety cena zanedbatelná. Materiálová cena fólie by měla být ještě mnohem menší. Původní neposkládaná fólie v roli patřičné šířky je mnohem vhodnější pro návin na roletu. Bohužel taková v maloobchodě zatím nebývá. Výrobcem je např. slovenský Terichem, ten ale napařuje fólie jen do šířky 1 m. Fólii barevně lakovanou v rolích šířky 150 cm nabízí mnichovská firma Jostra. Z role odvíjí a do balíčku skládá nelakovanou fólii firma Yate v Hradci Králové. Pro použití na rolety v oknech by bylo vhodné mít k dispozici i fólie s vyšší propustností pro světlo, řekněme na úrovni 10 %, i takové by mohly mít dostatečně nízkou emitanci. Byly by příjemnější ráno, aby v místnosti téměř normálně svítalo. 6.3.2 Utěsnění rolety dole a na bocích Jakékoliv provedení fóliové rolety tepelnou izolaci velmi zlepší. Ale jen takové, které vyloučí konvekci mezi oběma polovinami duti ny rozdělené roletou, funguje dokonale. K tomu je potřeba, aby roleta v dolní poloze doléhala na desku okna. To lze zajistit například 32
pomocí chlopně ze dvou pruhů průhledné lepicí pásky. Ty se přilepí z obou stran na dolní tyč rolety, či přesněji na pokovenou fólii, která onu tyč obepíná. Dále je potřeba eliminovat netěsnost rolety na bocích. Nestačí, když roleta sahá téměř k bočním deskám, byť by mezera činila jen dva tři milimetry. Je potřeba na boční desky připevnit lišty tlouš ťky až 2 cm, které budou na napnutou roletu navazovat směrem k interiéru . Vzduch za roletou, v zimě studenější, a tedy těžší, napnutou fólii k lištám přitlačí. Přesah lišt přes okraj rolety nesmí být příliš malý, jinak by se roleta tlakem těžšího vzduchu „prosmýkla“ kolem nich. Takové boční lišty mohou bránit plnému otevření vnějších křídel oken směrem dovnitř (otevírání ven mívají jen dvojitá okna velmi stará). Aby otevírání nebránily, lze je v místě, kam na ně dosedají rámy vnějšího křídla, patřičně ztenčit. Roleta se takovými úseky neprosmýkne, a i pokud zde vzniknou skuliny, může výměna vzduchu mezi vnější a vnitřní dutinou okna zůstat dostatečně malá. Jedna nevýhoda toho, že roleta má na boku těsně doléhat k boční liště, je ale neodstranitelná – je-li ve dvojitém okně mechanismus pro otevírání horního ventilačního okénka, musí se rozmontovat. Táhlo, kterým je vnitřní ventilační křídlo spřaženo s křídlem vnějším, by roletě překáželo. 6.3.3 Tepelné vlastnosti okna při rozbalené roletě Pokud vybavíme dvojité okno takovou fóliovou roletou těsnící na obou bocích a také buď dole, nebo nahoře, bude za zimní noci izo-
lovat lépe než i ta nejlepší nová okna s dvojskly. Je to díky tomu, že slabinou starého dvojitého okna nejsou rámy, které u jednoduchých nových oken izolují vždy hůře než dvojskla sama. Staré okno bude mít na noc hodnotu Uw = 1,0 W/(m 2K). Pokud užijeme rolety dvě, vzdálené od sebe alespoň 4 cm, dostaneme se na noc dokonce i hluboko pod limit platný pro pasivní domy – až na měrnou tepelnou prostupnost celého okna Uw = 0,6 W/(m2K), není-li pokažena tepelnými mosty kolem jeho dřevěné konstrukce. Užití dvojice rolet už je ale stěží praktické, nejsou-li ovládány elektricky (viz dále). 6.3.4 Přidání čiré fólie na vnější křídla Fóliová roleta dvojité okno pro zimní noci ohromně zlepší. Další, už velmi jednoduché zlepšení získáme, doplníme-li čirou fólii na vnější rámy. Tak totiž získáme další vzduchovou komoru, v níž při rozvinuté pokovené roletě bude potlačen zářivý tepelný tok. I s uži tím jediné fóliové rolety se dostaneme na úroveň Uw = 0,7 W/(m 2K), s rezervou vyhovující i pasivnímu standardu. Náklady na materiálo vé vylepšení velkého starého dvojitého okna na (noční) pasivní standard přitom nemusí přesáhnout pár stokorun. To, že za zimního dne, pokud roletu vytáhneme, pasivní standard nesplňuje, nemusí za jasných dní nijak vadit, přítok slunečního tepla (byť jen odraženého od terénu, často zasněženého) bývá větší než únik tepla oknem ven. A pokud se do okna opře slunce, bude bilance starého okna s jednou čirou fólií lepší než u okna se sebelepším trojsklem.
Ručně ovládané rolety, i mechanicky dokonalé, přesto nejspíše tolik tepla jako pasivní okna s trojskly neuspoří. To proto, že málokdo je denně schopen a ochoten všechny rolety se setměním rozmotat a s rozedněním smotat. U jednoho okna, u nějž člověk pobývá, to ještě jde, ale obíhat celý byt je náročné, a vyvstává otázka, kolik zim by se tomu kdo věnoval. Zejména když se při rozvíjení rolet musejí otevřít vnitřní okenní křídla. Nevýhodou může být také to, že ráno v místnosti se staženými roletami nesvítá s plnou intenzitou, jaká je vhodná pro probouzení. Z toho plyne, že trvale udržitelné užívání rolet na noc je jen takové, budou-li ovládány elektricky, automaticky. O tom ale až dále, nejprve se probereme mechanickými řešeními. Léta používaná roleta je vyrobená z fólie, která byla původně poskládaná do malého balíčku – proto už na začátku nebyla zcela rovná. Tím, že je ovládaná ručně a navíjená klasickým pérovým mechanismem, došla už lecjaké úhony. Její tepelný vliv ale zůstal stejný. V okně je vidět i druhá boční lišta pro další roletu. Okno bylo pak dále zlepšeno tím, že na vnitřní stranu rámu vnějších křídel byla připevněna fólie čirá, s transmitancí 0,8 a emitancí 0,1. Ta vytváří konvekční komoru, přičemž zářivý přenos tepla v ní v noci zůstává potlačen pokovenou roletou. Pak i jedna roleta zajistí hodnotu U = 0,7 W/(m 2K), tedy spolehlivé splnění pasivního standardu. 33
Tepelná prostupnost okna s jednou roletou byla ověřena termograficky. Okno má průměrnou jasovou teplotu o 1,8 K nižší než referenční neochlazované plošky zavěšené uprostřed a nahoře okna; venku přitom byla teplota o 19 K nižší než v interiéru. První zobrazení umožňuje odečítat jasové teploty s citlivostí čtvrt kelvinu, druhé poskytuje celkový přehled.
6.3.5 Starobylý způsob navíjení rolety Mechanismus rolety může být tentýž jako u původní rolety látkové. Jde o horní dřevěnou dutou hřídel obsahující dlouhou šroubovicovou pružinu a západku. Patřičné napnutí takové rolety může zajistit dostatečně těžká dolní tyč, např. ocelová kulatina o průměru 6 mm. Dolní okraj rolety pak drží jen v některých výškách. Aby to bylo jen kousek nad dolním okrajem okna, toho docílíme nejsnáze tak, že se fólie kolem tyče definitivně zahne a přelepí až v této situaci. Jinou možností je užít původní tenkou tyč dřevěnou, pro kterou na dolním konci lišt vytvoříme výřezy, do nichž tyč vložíme. Tento způsob má ale nevýhodu, že při neopatrné manipulaci vyletí roleta prudce vzhůru a může se přitom na okraji natrhnout. Natrhnutí lze sice opravit průhlednou lepicí páskou, ale časem bude asi potřeba fólii vyměnit, až přestane dostatečně těsnit na bocích. 34
6.3.6 Novější ruční navíjení umožňující i dvojitou roletu Novější rolety mívají jinou mechaniku, jsou ovládány „kuličkovým řetízkem“. Výhodou je spojité a bezproblémové nastavování výšky rolety, a tedy i možnost jemného doladění její spodní polohy, kdy už dole prakticky těsní, ale současně je ještě dobře napnutá vahou své dolní tyče. Další výhodou je možnost, aby dolní tyč fungovala jako závaží odvalující se v roletě, jejíž konec je upevněn nahoře těsně před hřídelí rolety. Dolní tyč může být (tlustá) dřevěná s průměrem 3 cm, takové lze koupit v prodejnách domácích potřeb. Roleta je pak dvo jitá, při rozvíjení vytváří prodlužující se kapsu stálé tlouš ťky. Lišty na bocích okna utěsní jen přední vrstvu rolety, která kolem nich neklouže, jen se na ně přikládá. Boční lišty lze nainstalovat mírně šikmo, takže se po nich dolní tyč rolety odvaluje. Takový princip umožňuje mít roletu střídavě čirou a obarvenou. Tím se dá regulovat jak množství světla, které vstupuje do interiéru, tak pohledy ven. Obarvené pruhy bývají širší než čiré. Teoreticky by bylo možné, aby „obarvené“ pruhy byly místo toho pokovené hliníkem. Ve stavu, kdy se překrývají, by mohly zářivý tepelný tok uvnitř dvojitého okna potlačit téměř stejně jako obyčejně pokovená fólie. Takovou fólii zatím trh nenabízí, dala by se vytvořit z fólie čiré a z pokovené lepicí pásky – ta na trhu je. Dvojitá roleta z obyčejné pokovené fólie může mít nicméně jiné výhody. Může poskytovat možnost téměř úplného zatemnění místnosti (pokud jedna vrstva propustí 3 % světla, dvojitá roleta propustí jen
Ukázka dvojité rolety Střídání průhledných a neprůhledných pruhů umožňuje pohodlnou regulaci prostupu světla i pohledů skrze roletu. Týž mechanismus by mohl ovládat i roletu z pokovené fólie. Aby tepelně izolovala co nejlépe, musel by být její konec upevněný ne za hřídelí rolety, ale před ní. Kromě toho dolní tyč, která roletu zatěžuje, by měla být tlustší a bez koncovek.
jedno promile). A taky může vytvořit tepelnou izolaci téměř tak dobrou jako dvojice rolet. Proč jen téměř? Je to proto, že lišty, na které chladný vzduch roletu přitlačí, lze použít pouze na interiérové straně od dvojité rolety. Na exteriérovou stranu lze umístit další lišty, ale roleta na ně přiléhat nebude, naopak se prověsí. Prostor uvnitř „roletové kapsy“ bude proto z exteriérové strany přístupný spárami kolem okrajů rolety, takže z něj poteče teplo směrem k vnějšímu zasklení i konvekcí. Nevýhodou prodávaných mechanismů s kuličkovým řetízkem jsou tlustá čela hřídele rolety. Roleta má pak šířku aspoň o 4 cm menší, než je šířka dutiny dvojitého okna. Boční lišty tedy musejí být tlusté alespoň 3 cm. Alternativou kuličkového řetízku by mohlo být užití lanka, které je kolem hřídele několikrát opásáno a je umístěno v tenoučké kazetě vylučující jeho sesmeknutí. Pro lanko lze v pevném rámu okna vytvořit těsné kanálky, např. jako zářezy, které se pak téměř celé zase
vyplní. Jimi bude lanko procházet do interiéru a z něj zase zpět na hřídel. Roletou by se pak dalo manipulovat i bez otevírání vnitřních křídel, čili i bez hrozby ranního zarosení křídel vnějších. Jako horní hřídel může sloužit prostá dřevěná tyč. Na jednom boku se o hřídel musí opírat nějaký třecí prvek, který ji zajistí proti otáčení vlivem váhy dolní tyče. 6.3.7 Napínání strunami vedoucími přes kladky, možnost odvíjení vzhůru Další možný mechanismus pro jednovrstvou roletu je takový, že roleta není napnutá vahou dolní tyče, ale pomocí dvou strun (např. silonových vlasců) na bocích rolety. Struny vedou od lehké dolní tyče dolů přes kladky upevněné na dolním konci bočních desek a pak nahoru na hřídel rolety. Na tu se struny při odvíjení rolety navíjejí. Pak se roletou dá manipulovat spojitě, pomalu, tahem za struny. Každá z bočních strun prochází vodítky, které zajišťují její správný náběh na kladky a na hřídel. Další vodítka ji oddalují od bočních desek, aby se struna dala prsty uchopit. Vodítka lze vyrobit zatlučením tenkého hřebíku, odstřihnutím jeho hlavičky a zkroucením do očka tvaru krátké šroubovice. Takový mechanismus má výhodu v tom, že jej lze instalovat i „vzhůru nohama“, čili navíjecí hřídel umístit k dolní desce okna místo k horní. Bez mechanických problémů je to u oken, jejichž vnější křídla se otevírají ven. Odvíjení směrem vzhůru umožňuje zaclonit ve dne jen spodní část okna a vršek nechat volný, aby byla 35
místnost dostatečně prosvětlena i daleko od okna. U obvyklých novějších dvojitých oken, která se otvírají jen dovnitř, by bylo možné v dolní desce vytvořit výřez, do nějž se hřídel rolety vloží tak, aby ve srolovaném stavu nebránila otevření vnějších křídel. Toho, aby byla roleta při plném rozvinutí tak napnutá, že ji tlak studeného vzduchu ve vnější dutině neprosmýkne kolem bočních lišt, lze docílit tím, že se struny po rozvinutí rolety napnou zaháknutím za úchyty na bočních deskách okna. Boční lišty musejí být tlustší, než když se použije hřídel s pružinou, protože roleta nemůže být tak široká. Alespoň půl centimetru každého okraje hřídele musí sloužit pro navíjení struny a pro čelo velkého průměru, které hřídel zakončí a bude bránit sklouznutí struny z hřídele. 6.3.8 Elektrický pohon rolet Trvale udržitelné řešení je jen takové, kdy mají rolety pohon elek trický, ideálně i automaticky ovládaný, s možností ruční změny stavu nějakým ovladačem. Trh je v tomto ohledu dost omezený. Elektricky poháněné tlusté hřídele s průměrem 4 cm a s motorem uvnitř jsou konstruovány spíše pro masivní pevné rolety a stojí kolem čtyř tisíc korun za kus, ovládají-li se tlačítky (s ovládáním dálkovým jsou o dost dražší). Existují sice i tenké hřídele (o průměru 2 cm) určené pro instalaci fóliových rolet do těsných dvojskel, ale ty jsou stěží samostatně k dostání. Němečtí výrobci takových rolet je nabízejí pro ochranu 36
před sluncem. Noční zlepšení dvojskel, které poskytují, je nevelké – užité fólie buď nemají dostatečně nízkou emitanci, nebo se odvíjejí nikoli v polovině tloušťky dutiny, ale těsně podle jednoho skla, čímž tok tepla zprostředkovaný plynem v dutině sníží málo. Příklady: www.glastec.com , www.agero.ch . Model okna s fóliovou roletou ovládanou elektricky. Přitom není tak obtížné jemný elektrický pohon vytvořit. Stačí k tomu např. to, aby jeden okraj hřídele byl zakončen ozubeným kolem, do nějž zasahuje šnek malého motorku, jaký bývá třeba uvnitř CD mechanik. Koncové vypínače lze ovládat tyčí napínající roletu. Motorek lze upevnit pružně, aby se při nenadálém odporu hřídele vůči otáčení osově posunul a vypnul, tím lze předejít roztržení rolety. V dnešní době malinkých počítačů obsažených v kdečem, nejen v mobilních telefonech, by neměl být problém motorky ovládat automaticky podle denní a roční doby, podle teploty v interiéru a oslunění okna. Tedy rozvinout roletu, aby se interiér nepřehřál. Za chladných dní ji naopak rozvinout k večeru, když už není potřeba světlo
zvenčí. A svinout ji ráno, aby v ložnici pěkně svítalo. Nebo ji po noční směně svinout až později, aby světlo nerušilo klidný spánek. Napnutí rolety v rozvinutém stavu, aby neproklouzla kolem bočních lišt, může zajišťovat váha dolní tyče. Nebo boční struny, jejichž tloustnoucí návin na hřídeli zajistí, že napětí rolety bude maximální právě tehdy, když je roleta rozvinutá. Výhodou bočních strun je, že síla potřebná k posuvu rolety zůstává malá. Při užití bočních strun lze samozřejmě rolety rozvinovat také zdola nahoru. Počítačově ovládané rolety jsou i možnou účinnou obranou proti nežádoucímu nočnímu světlu z umělých zdrojů venku8. 6.3.9 Změna vzhledu oken vlivem rolet Hliníkem povrstvené plastové fólie mění vzhled domu hlavně ve dne, což jako ochranu interiéru proti slunci už lidé tolerují. V noci mohou fóliové rolety takřka úplně zabránit úniku světla z interiéru a tím i rušení exteriéru světlem. Poskytnou i dokonalé soukromí. Platí se za to tím, že okna dostanou vzhled nerovných zrcadel. Komu není stříbřitý, čili aluminiový vzhled rolety příjemný, může užít fólii s barevnou nepokovenou stranou – kromě zlatavého povrchu může jít o průhledné vrstvičky zelené, modré, červené, mohlo by jít i o potisk nějakým vzorem. Pokud by někomu pohled na fóliové rolety přesto vadil, lze před nimi na noc zatáhnout záclony. Za chladného dne by ovšem záclony měly být odsunuty, aby nesnižovaly solární zisky – to ony jinak dělají, mimo horké období roku velmi nevhodně. Jak moc ubírají slunce,
to lze zvenčí snadno odhadnout, porovnáme-li okna bez záclon („otvor“ do domu je napohled černý, pokud se v něm neleskne světlé nebe) a s nimi (celá okna jsou bělavá). 6.3.10 Umístění rolet do zdvojených oken starých a nových, event. do dvojskel Fóliové rolety lze umístit i do oken zdvojených, čili těch se dvěma skly v rámech sešroubovaných k sobě. Podmínkou je jejich ovládání – takové, které nezpůsobí průnik interiérového vzduchu do dutiny mezi skly. U elektrického pohonu je to bez problémů, ale existují i ruční pohony, kdy je interiérové ovládání s dutinou propojeno jen permanentními magnety. Takové magnetické propojení se užívá u žaluzií instalovaných ve dvojsklech. Opět lze užít jak napnutí rolety dolní tyčí, tak i bočními strunami, s výhodou možnosti rozvíjení fólie odzdola nahoru. Zdvojená okna staré konstrukce, běžná např. v panelových domech či ve školách, beztak často clonící prvek obsahovala, totiž žaluzii z hliníkových lamel jako obranu proti letnímu slunci. Fóliová roleta poslouží ještě univerzálněji. Zdvojená okna se vyrábějí i dnes, a to právě kvůli umístění pohyblivé clony do tlusté vzduchové dutiny. Rozdíl oproti těm starým je, že na interiérové straně není jednoduché sklo, ale co nejlepší dvojsklo. Příkladem je výrobek Edition 4 firmy Internorm. Variantu s pokovenou fóliovou roletou těsnící na bocích dutiny a nahoře či dole ovšem firma nenabízí. 37
Umístění rolety uprostřed dutiny ve dvojskle je mimo možnosti svépomocného vylepšení okna. Není ale mimo možnosti výrobců dvojskel. Jen si musejí zákazníci takovou kvalitu vyžádat. 6.3.11 Pokovená roleta na interiérové nebo exteriérové straně Pro pohodlné ruční mechanické ovládání by samozřejmě bylo příjemnější mít roletu na interiérové straně okna. To má ale svá úskalí. Jedním jsou závany vzduchu, které mohou roletu vysmeknout zpoza bočních lišt (samozřejmě se dá vrátit zpět). Větším problémem je, že u oken, která sama neizolují v noci velmi dobře, by interiérová skla za fóliovou roletou leckdy vystydla tak, že by se orosila. Jistě, rosa se přes den zase vypaří nebo se dá ráno po svinutí rolet setřít. Orosení se navíc dá potlačit tím, že na rámy oken nalepíme z interiérové strany čirou fólii. Hliníková vrstva nízké emitance na pokovené plastové roletě bude bránit zářivému tepelnému toku i skrze onu čirou fólii, celek okna bude izolovat lépe. Čirá fólie pak může zůstat i za mrazů nad rosným bodem. Druhou nevýhodou umístění rolety až na interiérovou stranu okna je, že tepelně izolační vlastnosti okna nezvýší tak dobře jako roleta v dutině mezi skly. Je to proto, že je z interiérové strany více ovívána vzduchem, takže se tam zřetelněji projeví konvektivní tepelný tok, který může zasahovat i do dutiny mezi roletou a sklem. Na druhé straně je výhoda, že pokovenou roletu díky její nízké emitanci vnímáme jako teplý povrch, i když je o dost chladnější než interiérový vzduch9. 38
Trh nabízí roletu, kterou lze připevnit na rám okenního křídla a která může mít navíjecí hřídele na horním i dolním okraji. Lze ji tedy rozvíjet i od spodního kraje křídla k hornímu („roleta SUNROLLO dvojitá D3.F.09“, 2013; „Glasleisten-Rollo“, 2013). Náhrada tkaniny pokovenou fólií by neměla být složitá. Pokud jde o noční tepelné vylepšení, je to alternativa pro okna nová, s velkým křídlem přes celou výšku okna. Lze ji ale použít i u malých oken dvojitých, mají-li vodorovně rozměr do 120 cm a svislý do 180 cm, jen se na jejich ostění musí připevnit pomocné lišty. Umístění fólie na exteriérovou stranu okna nečiní žádný problém s rosou. Vnější pokovená fólie naopak může vyloučit orosení na skvěle izolujících oknech, kde se jinak zvenčí ráno vyskytuje. Za větrných dní ale fólie tepelně moc nepomůže, a aby se nepotrhala, je nejspíš potřeba, aby se při větru automaticky srolovala. Rozumné umístění navíjecí hřídele pro fólii umístěnou vně okna je na dolním parapetu. Jednak pak není zespodu z ulice skříň s hřídelí rolety vidět a jednak taková nahoru rozvíjená roleta může lépe měnit osvětlení interiéru.
7 JINÉ POHYBLIVÉ CLONĚNÍ Rolety z pokovených fólií odvíjené zdola nahoru poskytují dobrou regulaci osvětlení interiéru. Ale jsou i další způsoby, které v domácnostech nejsou běžné a mají jiné výhody. 7.1 Markýzy Markýzy jsou běžné u obchodů či „zahrádek“ před restauracemi apod., ale ne nad okny obytných budov. Přitom jimi lze leckdy dokonale eliminovat přímé oslunění interiéru a zároveň zachovat nerušený výhled ven. Markýzy samozřejmě cloní vždy shora, jsou tedy ve dne vhodné jen při nadbytku světla. Bývají robustní, ovládané dlouhou klikou zvenčí nebo elektricky. Jejich instalace je rozumná všude tam, kde se chceme bránit silnému letnímu slunci. Za zatažených dní se svinou zpět ke zdi, aby neubíraly světla, a tedy i slunečního tepla. Markýzy mohou mít pevný úhel vzhledem ke zdi, ale mohou být i nakláněcí. Jsou-li ovládány automaticky, elektricky, je vhodné je užívat po celý rok jako obranu proti nočnímu rosení oken zvenčí. Rosení je u výborně izolujících oken za jasných nocí běžné, nejsou-li okna cloněna stromy nebo sousedními budovami. V létě je jejich nepříjemnost jen optická, ale v chladném období mohou markýzy užitečně snížit i únik tepla z interiéru daný tím, že necloněná vnější skla sálají do ledového nebe. Elektricky ovládané markýzy by mohly být i subtilní, pokud by
byly počítačově ovládány s užitím čidla rychlosti větru, aby se zatáhly, kdyby bylo příliš větrno. Pevný by byl jen rám, do nějž by se rozvíjely podobně jako elektricky ovládané rolety popisované výše. Jistou formou markýz je i vyklápění dřevěných venkovních lamelových rolet v dolních dvou třetinách, běžné u předválečných vil. Takto ovládané rolety také poskytují silné clonění proti slunci a přitom nebrání výhledu. Technika je jednoduchá – jde o pant na kovovém vodicím žlábku na okrajích rolety a vzpěry na dolním okraji okna. Použití takové vnější clony okna poskytuje bezpečí v případě, že oknem větráme za letních veder přes noc průvanem a chceme si být jisti, že dovnitř nenaprší, i když přijde bouřka. 7.2 Žaaluzie s lepšími povrchy a lepší geometrií 7.2.1 S otočnými lamelami, jejichž konkávní strana míří nahoru je zrcadlově lesklá Pokud jde o snížení přímého i rozptýleného světla, jsou běžné žaluzie z tenkých žlábků hliníkového plíšku dobře účinné. Jenže takové žaluzie se často používají pro snížení světla do blízkého okolí okna, aby např. nerušilo lidi pracující u monitorů, a přitom dále od oken je už světla tak málo, že se tam i ve dne zapíná umělé osvětlení. Tentýž základní materiál, totiž lamela z prohnutého hliníku, může přitom poskytnout mnohem lepší službu. Stačí, aby její konkávní strana (čili dutá, opačná je vypuklá) byla zrcadlově lesklá jako alo bal či leštěný hliník a obrácená směrem vzhůru. Pak výborně pře 39
směruje světlo z nebe do stropu, čímž se místnost prosvětlí, aniž by to někoho oslňovalo. Napodobí se tak venkovní denní světlo, když je zataženo – je silné, ale většina jde strmě dolů, ze směru, v němž je jeho cesta skrze mraky nejkratší.
7.2.2 Upravené běžné žaluzie Dobrou úpravu použili v první pasivní administrativní budově v Česku (Intoza v Ostravě). Venkovní žaluzie z masivních hliníko vých lamel nechali jenom „převázat“, takže se nesklápějí všechny současně. Pokud jsou sklopeny dolní lamely, je interiér od exteriéru světelně oddělen zhruba v rozmezí výšky osob, kdežto horní lamely jsou otevřené a umožňují průnik světla místností do hloubky. A když jsou naopak sklopeny horní lamely, místnost značně potemní, ale mezi dolními lamelami je pěkně vidět ven. Obdobně je možné upravit délky ovládacích šňůrek i v horních třetinách či čtvrtinách žaluzií vnitřních. V létě jejich horní část nepustí přímé jižní slunce, ani když jsou lamely otevřené (jsou totiž zastíněny samou zdí budovy), ale propustí světlo z nebe pod sluncem, což může místnost příjemně osvětlit. 40
Samozřejmě aby to fungovalo ještě lépe, horní lamely by mohly být obráceny hřbety dolů a horní konkávní části mít lesklé, jak jsme uvedli výše. 7.2.3 Žaluzie s nízkou emitancí Hliníkové lamely žaluzií vně od okna by mohly více snižovat ochlazování vnějšího skla za mrazivých bezvětrných nocí, pokud by nebyly „pokaženy“ obvyklým tlustým eloxem (umělou oxidací povrchu) či nátěrem, ale byly oboustranně co nejvíce lesklé, čili měly co nejmenší emitanci. Na interiérové straně okna by takové žaluzie v noci vracely nejen světlo, ale i dlouhovlnné infračervené záření zpět do místnosti. To, že by odrážely sálání interiéru, by pomohlo hlavně u oken špatně izolujících, které mají za mrazů nízké povrchové teploty. 7.3 Rolety z čiré, ale strukturované fólie Potlačení přímého slunce, ale i plné viditelnosti skrze okno se často řeší různými bílými tkaninovými clonami. Ty mají ovšem nevýhodu, že velmi ubírají jak světla, tak i slunečního tepla. Vracejí totiž většinu záření skrze okno ven. A podobně jsou na tom i různá matná (opálová, mléčná) skla. Oslnění mohou dokonce zvyšovat. Existuje ale i jiná možnost, jak světlo skrz okno ovlivnit a přitom jej téměř neubrat. Totiž užít vrstvu hrbatou, obdobu skla s vylisovaným vzo rem. Takové fólie, které lze užít coby materiál rolety, jsou běžně k dostání v prodejnách domácích potřeb. Jakýkoliv vzor, který je na nich nalisovaný, dostatečně eliminuje zřetelnost předmětů, které
jsou za nimi. A také přesměruje sluneční záření do mnoha směrů. Existuje dokonce možnost, aby na nich byly nalisovány struktury, které většinu přímého slunečního světla přesměrují do stropu, takže neoslňuje a využije se v hloubce místnosti, místo aby dopadalo na stoly hned u okna. Tam, kde nechceme skrze okno vidět zřetelně ven, se dá struktu rovaná fólie nalepit na rám okna, jak jsme o tom psali v části o fóliích plně průhledných. Jinde se dá instalovat jako roleta libovolné ho provedení.
Skla místo tašek Ploché tašky mají výhodu, že je lze posunout níže či výše, některé pak vyjmout úplně, a vzniklý otvor zakrýt kaleným rovným sklem nebo dvěma menšími skly nad sebou. Skla se proti sesunutí zabezpečí korozivzdorným drátem. Půda se takovými prosklenými otvory v krytině krásně prosvětlí, takže se tam např. na léto dobře ukládají vnitřní křídla dvojitých oken.
8 OKNA DO NEBE Upravit okna ve svislých zdech, aby sloužila lépe než dosud, je jistě důležité. Ale pokud jde o množství světla, lépe mohou sloužit okna namířená strmě do nebe. Ta mohou být současně velice levná. 8.1 Skla místo tašek Zvláště jednoduché je osvětlit denním světlem půdní prostory, nad kterými jsou viditelné tašky. Stačí nějaké z nich vyjmout, jiné posunout (to u těch rovných) a ve vzniklém otvoru použít „velkou tašku“ z kaleného skla, jaké bývá v bočních oknech starých autobusů a aut vůbec. Kalené sklo má zabroušené okraje a je velice pevné. Ve střeše je lze udržet třmeny z nerezových či bronzových drátů (těch ze starých telefonních linek vedených vzduchem). Půda s hojností denního světla se stane milým prostorem, vhodným pro ukládání věcí.
8.2 Světlíky Světlem z nebe je ale vhodné osvětlovat i interiéry, ve kterých se pohybujeme běžněji. Pomáhá to zejména za dní s hustou souvislou oblačností, která je blízko obzoru temná, ale nahoře nad námi je o hodně světlejší. Prvkem, který interiér krásně prosvětlí, je vysoký světlík, čili šachta procházející běžnou tepelnou izolací ploché či pultové střechy, ve vyčnívající části rovněž důkladně tepelně zaizolovaná. Na jeden metr čtvereční svého průřezu poskytne světlík až o řád více světla než svislé okno . 41
Horní zakončení světlíku může být velmi levné. Stačí na to pásy těsnění, jedno na vnitřním, druhé na vnějším okraji konstrukce šachty. A na nich pak položené těžké trojsklo (či souvrství ze dvou skel s fóliemi uvnitř), jehož horní vrstva je ze skla kaleného. Trojsklo má okraje šachty dostatečně přesahovat a být doplněno lemy, které zajistí, že voda z něj skapává dolů na střechu a nestéká až k těsnění. Na vnitřní ploše trojskla mohou být přilepeny bílé držáky, které brání zvednutí skla větrem či nezvaným návštěvníkem (bílé proto, aby se jimi sklo nepřehřívalo, když je osluněné). Sklo lze na jedné straně zevnitř nadzvedávat, aby se interiér provětral. Takové větrání je bezpečné i za bouřek. Plochu trojskla, skrze kterou už prakticky nejde světlo do interiéru, je vhodné zvenčí před světlem zakrýt. To lze provést i pěnovým polystyrénem nebo polyuretanem chráněným proti světlu, který se překryje např. hliníkovým plechem. Tím se tepelné vlastnosti světlíku dále zlepší. Světlík nevyžaduje žádné pohyblivé clonění, pokud je jeho bíle vymalovaná šachta dostatečně hluboká. Pak totiž slunce téměř nikdy neproniká až pod šachtu, ohřátý vzduch se drží pod horním sklem a nijak tam nevadí. Odklopením skleněného krytu jej snadno vypustíme ven. 8.3 Běžná střešní okna a jejich nedostatky Kdo někdy v létě pobýval v podkroví se střešními okny, zná jejich nepříjemnou vlastnost: nejsou-li orientována na sever, pak se jimi 42
podkroví přehřívá. A pokud jsou to okna co nejlépe izolující proti nočnímu úniku tepla v zimě, tak se ráno leckdy zarosí a v zimě ojíní. Když na ně napadá sníh, může tam zůstat dlouho. Střídáním teplot ve dne a v noci se v kontaktu se sklem může sníh dokonce změnit ve vrstvu ledu. Kromě toho není noční tepelná prostupnost střešních oken tak nízká jako u svislého zasklení, vinou krátkých konvekčních buněk z dolního skla na horní. Je vlastně vždy příliš veliká. 8.4 Roleta namontovaná nad světlíkem či střešním oknem Chceme-li okna obrácená vzhůru spolehlivě chránit proti rose, jíní či sněhu, připadá v úvahu jen užití vnější rolety z odolné pokovené fólie, automaticky ovládané. Taková roleta dokonale zabrání i přehří vání. Musí se smotávat směrem dolů, aby setřásla sníh, pokud na ni napadne. Aby to zvládla, i když je sněhu hodně, musí rám s roletou končit dostatečně vysoko nad střechou pod oknem a přesahovat okno směrem dolů. Dostatečná výška nad oknem a střechou umožní i větrání oknem za letních dopolední, kdy slunce střechu již silně ozařuje, ale vzduch venku ještě zůstává chladnější než vyhřátý interiér. Umožní také provětrávání interiéru v noci, kdy by mohlo začít pršet. Jediná situace, kdy může být vhodné nechat roletu smotanou, přestože sněží, je zimní den, kdy by se při rozmotané roletě muselo v interiéru svítit. Vhodné to je tehdy, když lze sníh z okna snadno odstranit nebo když má vzduch venku teplotu jen těsně pod bodem mrazu, takže sníh na okně roztává a sesouvá se sám dolů. Jinak by
během sněžení měla být roleta rozmotaná a jen nakrátko smotaná, aby sníh shodila dolů. Pokovená roleta s nízkou emitancí může být, podobně jako tenké pokovené fólie mezi skly, průhledná s propustností několika procent světla, takže je skrze ni vidět vzhůru. Pokud bude mít emitanci dostatečně nízkou (pod 0,2; toho je možné docílit i tehdy, když je aluminiová vrstva oboustranně krytá plastem), výrazně za jasných mrazivých nocí sníží tok tepla střešním oknem a sama se přitom nemusí ani rosit, ani ojínit, protože její teplota bude blízká teplotě vzduchu. 8.5 Fóliová roleta uvnitř okna nebo pod ním Pomineme-li sníh, námrazu a rosu na vnějším skle, samotnou protisluneční ochranu a velké zlepšení noční izolační schopnosti okna může zajistit i fóliová roleta umístěná v dutině mezi skly střešního okna. Měla by se odrolovávat zdola nahoru. Ideální umístění rolety je pod horním sklem či dvojsklem v tlusté vzduchové dutině zdvoje ného okna. Tepelné vlastnosti okna za zimních nocí se rozvinutím pokovené, dostatečně těsné rolety velmi zlepší. Méně dokonalou možností je roleta na dolní straně okna, což je technologie, která je na trhu. Ale ne z pokovené fólie a ne tak instalovaná, aby vytvářela těsnou kapsu. Obecně lze na rám okna namontovat zespodu roletu podobně jako do dvojitého okna, jen boční lišty musí mít tvar L-profilu. Pokovená fólie beze škvír na bocích a nahoře či dole zabrání přehřívání interiéru mnohem lépe než
běžně užívané žaluzie. Méně pohlcuje sluneční záření a nesálá dolů, interiéru předává teplo jen tím, že vzduch proudí kolem její dolní strany. 9 KDY OKNA NEJLÉPE TOPÍ Okna jsou významným zdrojem tepla během většiny roku, kdy je teplota vzduchu venku nižší, než jakou si přejeme mít uvnitř. Připomeňme základní údaj, že plné oslunění poskytuje tepelný příkon až jednoho kilowattu na metr čtvereční. Svislá okna jsou osluněna méně, maxima jsou něco přes 600 W/m 2. Obyčejné tabulové sklo z toho zadrží jednu osminu. Bývá proto výhodné snížit počet skel, přes něž slunce do interiéru proniká. 9.1 Otevírání vnitřních křídel dvojitých oken Chceme-li ráno sluncem zatopit, je obvykle výhodné vnitřní kříd l a obyčejného dvojitého okna otevřít – získáme tak až 75 W/m 2 navíc. Samozřejmě se současně zvýší únik tepla z interiéru ven, když mu v cestě stojí jen jednoduché sklo vnějších křídel. Ten ale vzroste nejvýše o 3 W/(m2K), takže až při mrazu, kdy je teplota vzduchu venku o 25 K nižší než v interiéru, se zvýšené ztráty tepla vyrovnají zvýšeným ziskům. Není-li venku velký mráz, pak se u vydatně osluněných oken hodí vnitřní křídla otevřít téměř vždycky. Nemusí to vést k orosení skel vnějších křídel, ta bývají dostatečně vyhřátá sluncem. Jiná situace nastává, když je zataženo. Při husté oblačnosti bývá 43
i ve dne osvětlenost okna zvenčí třeba jen tisíc luxů, což odpovídá zhruba 10 W/m2. Je-li za takových temných dní mráz, převažují tehdy i u oken s velmi dobrými trojskly ztráty tepla (přes 10 W/m2) nad zisky, ty jsou jen poloviční. U obyčejných dvojitých oken převažují pětkrát. V situacích, kdy je oblačnost jen velmi malá a váháme, zda vnitřní křídla otevřít, je rozhodnutí snadné – jestli nás i tehdy slunce přes okno citelně hřeje, tak se to vyplatí. Častěji to může být vhodné, jsou-li vnější křídla opatřená dobrými dvojskly a zvýšení tepelných ztrát otevřením křídel vnitřních je jen malé. 9.2 Okna s pokovenou fóliovou roletou oproti oknům s trojskly Obyčejné dvojité okno s jednoduchými skly propouští do interiéru tři čtvrtiny slunečního tepla, trojsklo jej propouští jen polovinu. Při dobrém oslunění je tedy tepelný zisk z dvojitého okna až o 150 W/m2 vyšší. Je to výrazně více, než činí rozdíl mezi tepelnými ztrátami starého okna a okna s nejlepším trojsklem (ty jsou měrně vzato 2 W/(m2K), čili i při extrémním teplotním rozdílu 30 K jsou vyšší jen o 60 W/m2). Zhruba platí, že za slunného zimního počasí jsou jižní dvojitá okna zlepšená na noc jen těsnou roletou z pokovené fólie v celodenním úhrnu stejně dobrá jako běžná okna splňující pasivní standard. Jinak je tomu ovšem za mrazivých dnů temných, kdy jsou ztráty obyčejnými dvojitými okny příliš vysoké, nenecháváme-li rolety uvnitř nich zatažené i přes den – a to v místnostech, kde pobýváme, rozhodně nechávat nemáme. 44
Z toho plyne, že zlepšení dvojitých oken jen instalací pokovené automaticky ovládané rolety není plnohodnotné. Ani po doplnění čiré fólie na vnější křídla oken. Je rozhodně vhodné vyměnit vnější jednoduché sklo alespoň za co nejlepší dvojsklo. To platí zejména pro okna, která v zimě osluněná nebývají. Tím spíše to platí pro okna zdvojená. I u nich je kromě vložení rolety z pokovené fólie potřeba vyměnit také jedno ze skel za dvojsklo. 9.3 Závěsy, záclony, vnitřní žaluzie, jiná interiérová clonění Kdysi se různé důkladné okenní clony užívaly pro částečné či úplné zneviditelnění interiéru zvenčí v noci, případně pro odpolední spánek. Dnes se hojně užívají i ve dne, aby lidé lépe viděli obraz na monitoru počítače nebo na televizní obrazovce. V době, kdy v budově topíme, by se ale užívat za slunných dní neměly. Je nemorální nahrazovat ony stovky wattů, o které se jejich vinou okrádáme, užíváním fosilních paliv. Oslunění monitoru i oslnění těch, kdo na něj hledí, lze vždycky potlačit i jinak než clonou rovnou u okna. Z klasických technologií jmenujme paravány a slunečníky. Jde jen o to, kam je postavit či jak upevnit. Obecně platí, že není příjemné, je-li pozadí výrazně odlišné od jasu monitoru. Hledíme-li kolem monitoru do mnohem světlejšího exteriéru, nejjednodušší bude, když o monitor opřeme zezadu velký clonící prvek, např. karton. Založíme jej tak, aby ho nesfoukl průvan. Jiná možnost je zavěsit jej na strop. V úvahu přichází také
užití rolety na běžné duté dřevěné hřídeli s pružinou uvnitř, ale umístěné na stropě nad stolem. Svítí-li na nás nepříjemně slunce střešním oknem, pomůže slunečník vetknutý do podstavce či držáku na stole nebo pověšený na strop. U clon rovnou na oknech vadí, pokud zůstávají ze zvyku zatažené celý den. Nejen proto, že ubírají slunečního tepla, ale i proto, že se v interiérech jejich vinou mnohem více svítí umělými zdroji světla. A také se zhoršuje pohled ven, což je většinou škoda. Vnímat z interiéru, co se děje venku, a minimalizovat umělé osvětlování, to prospívá pohodě (Hollan, 2007, 2009b).
Eliminace oslnění Aby člověk při pohledu na monitor nebyl oslněn, stačí zakrýt výhled k oknu kusem kartonu (zde jde o kopii starobylé hvězdné mapy) a na hlavu si pak dát klobouk, čepici se štítkem nebo jen samostatný „kšilt“.
když lidé pobývají těsně u nich, ale nechtějí, aby na ně bylo zvenku vidět. U oken, která jsou vysoko nebo daleko od chodníku, záclony postrádají smysl. A žádný smysl nemají ani v parteru, pokud jde o pohled do hloubky interiéru, ve dne je tam oproti exteriéru hluboká tma. Večer, pokud je v interiéru více světla než venku, brání záclony pohledu ven, ale dovnitř jen velmi málo. Zkrátka – záclony jsou nemoudrý přežitek. Jen jedno „pozitivum“ jim lze připsat: tam, kde se používají, je zbytečné umývat okna, přes záclony na ně stejně není vidět. Roleta místo záclony Na starých hácích pro garnýž jsou připevněny jednoduché plechové úchyty pro roletovou tyč. Látková roleta se odvíjí těsně u zdi, při rozvíjení se táhne vně ostění, po rozvinutí se ale dole zahákne až za okno, čímž se napne dovnitř ostění. Vytváří tak kapsu, kolem níž neproudí vzduch. Místo látky lze užít pokovenou fólii.
Přínosné jsou z tohoto hlediska za horkých dní vnější či vnitřní žaluzie takové, které jsou jemně dírkované, takže i když jsou uzavřené, pohled ven zůstává zachován podobně jako v případě rolety z pokovené fólie. Bílé záclony mohou mít ve dne svou funkci u venkovských oken, 45
Jednoduchým vylepšením oken na noc je nahradit záclony klasic kou roletou instalovanou místo původní garnýže. Taková roleta je zcela neprůhledná, ale může být různě průsvitná a mít libovolné barevné provedení. V každém případě na dálku nepociťujeme chlad okenní tabule. A pokud roleta v napnutém stavu vytvoří s oknem poměrně těsnou kapsu, sníží i proudění vzduchu kolem skla. Lze toho docílit tak, že se roleta odvíjí těsně kolem zdi nad oknem a její šířka odpovídá šířce vnitřního ostění okna. Po rozvinutí rolety zaklesneme její dolní tyč pod rám okenního křídla. Roleta je pak mírně našikmo, skloněná dolů do interiéru. Aby se tabule skla za roletou v zimě nerosily, na to může stačit i opatření popsané výše – nalepit na křídla oken čirou fólii. Pokud už okno samo velmi dobře tepelně izoluje, připadá v úvahu i to, že místo tkaninové rolety použijeme stejným způsobem pokove nou fólii – tepelný komfort tím dále zlepšíme, aniž by se do rána okno za roletou zevnitř zarosilo. Elektricky ovládané rolety z pokovené fólie rozvinované zdola nahoru poskytnou ovšem ve dne i v noci lepší služby než všechna jiná okenní clonění.
46
10 ZÁVĚR Výše uvedené rozvahy, příklady a rady jistě nepokrývají všechny možnosti, jak docílit toho, aby nám okna sloužila co nejlépe. Některé popsané postupy nejsou ještě dostatečně ve všech variantách vyvinuté – jejich zdokonalení a rozšíření čeká právě na vás, čtenáře této knížky. Na jiné možná přijdete sami. Budeme velmi rádi, když se s námi o své zkušenosti, dobré i špatné, a o nové nápady podělíte. Na webu www.veronica.cz/okna/ je rádi zveřejníme. To první, co bychom tam rádi přidali, jsou odkazy, kde lze jaké komponenty pro vylepšení oken získat – to se týká hlavně čirých i pokovených fólií různých typů. Napsat můžete autorovi (
[email protected]) a v kopii i Ekologickému institutu Veronica. Pokud autor neodpoví, urgujte. Nakonec odpoví…
výhodná pro snížení tepelných zisků při co nejmenším omezení zisků světelných. My takové fólie nedoporučujeme. Je lepší se tepelným ziskům bránit pohyblivým vnějším cloněním oken, protože solární zisky je vhodné mít značnou část roku co největší, alespoň v případě obytných budov. 4
11 POZNÁMKY (str. 18) Jeden kelvin (značka K) je totéž jako jeden stupeň Celsia. Zabýváme-li se teplotními rozdíly, je to vhodnější jednotka. Tehdy totiž není potřeba zdůrazňovat, od jakého počátku teploty počítáme, jestli od bodu mrazu nebo od absolutní nuly, což jsou hodnoty rozdílné o 273 K. Označení „stupeň“ má tu nepříjemnou vlastnost, že se nakonec poplete, jde-li o stupně Fahrenheita či Celsia. 1
2
(20) Pravidlem bohužel je, že sklo s povrchem emitance 0,03 dává propustnost pro sluneční záření menší než 0,50, až emitance 0,04 a vyšší umožňují propustnost přes 0,55. Selektivita povrstvení není zkrátka nikdy dokonalá. 3
(20) Povrstvení dobře propustné pro sluneční záření (0,65, pohltivost 0,1) má bohužel emitanci dosti vysokou, 0,1, proto se často užívá v sestavě s povrstveným sklem s emitancí co nejnižší. Vrstvy Heat Mirror s emitancí pod 0,05 mají solární propustnosti výrazně pod 0,5. To se v horkých Spojených státech bralo jako vlastnost
(21) Takové orientační hodnoty platí pro mrazivé dny, kdy je rozdíl teplot skel nejvyšší a proudění (konvekce) nejrychlejší. Je-li venku jen o 10 K chladněji než v interiéru, výhodnější by byly tloušťky až dvojnásobné. Větší tloušťky by se také hodily u trojskel, v nichž jsou teplotní rozdíly mezi stěnami dutiny menší. Celková tloušťka dutin 40 mm ale už u malých rozměrů skel dělá problémy, pokud je celé zasklení vystaveno mrazu. Plyn v dutině má pak menší objem a vytváří podtlak, na nějž velké zasklení může reagovat tím, že se dostatečně prohne, zatímco při malé ploše skla hrozí jeho prolomení. Prohnutí skel lze dobře vnímat i zdálky, protože vede ke vzniku dvou obrazů – obraz na vnějším skle je zvětšený, na vnitřním zmenšený. Vnější sklo, je-li osluněné, vytváří na protějších fasádách apod. zvolna putující „prasátka“, v nichž je sluneční záření koncentrováno.
5
(23) Mít ve vnější dutině vrstvu nízké emitance na prostředním skle obvykle nelze, protože by se přímým osluněním nerovnoměrně zahřálo až tak moc, že by mohlo prasknout – v úvahu proto taková sestava připadá jen pro severní okna domů, která jsou osluněna jen šikmo, brzy ráno a večer, nebo pro okna trvale před sluncem zacloněná např. protějšími domy. 47
6
(25) Válcované sklo má proměnlivou tloušťku, takže neodráží sluneční paprsky do dálky jedním směrem a nezrcadlí věrně okolní prostředí; pozná se i podle toho, že hýbete-li hlavou, vnější krajina se při pohledu přes válcované sklo vlní. Přes takové sklo se také nedají velkými fotoaparáty pořídit ostré fotografie.
7
(30) Proč se týž princip neužívá v uzavřených skleněných souvrstvích? Asi je problém zajistit dlouhou životnost fólie propustné pro dlouhovlnné záření. Je to nicméně oblast, která čeká na vývoj. Speciálně u oken, která jsou jen málo vystavena silnému slunečnímu záření.
8
(37) Pokud nějaký původce takového světla nepříjemně pronikajícího k vám domů není ochoten světlo přesměrovat, vypnout nebo řádově ztlumit, aby umělé osvětlení okna zvenčí bylo vždy slabší, než bývá v přírodě za úplňku (desetina luxu), lze po něm žádat, ať vám takovou automaticky fungující clonu zaplatí…
9
(38) Ostatně to je i recept, jak vylepšit jiné nepříjemně chladné povrchy interiérové strany „pláště budovy“ – když se pokryjí lesklým hliníkem, tak nás zdálky nebudou studit. A taky do nich skrz hliník nemůže pronikat vodní pára,kterou by zvlhly. Z fólie, pokud na ní zkondenzuje, se dá voda snadno setřít.
48
12 DOPORUČENÁ LITERATURA A ODKAZY Haselsteiner, E., Guschlbauer-Hronek, K., Havel, M., & Hollan, J. 2012. Nové standardy pro staré domy. Příručka pro regeneraci rodinných domů ve 21. století. Brno: AEE NÖ-Wien; ZO ČSOP Veronica – Ekologický institut. http://veronica.cz/publikace/ Hollan, J. 2007. Jak osvětlovat budovy veřejných institucí šetrně k životnímu prostředí. http://amper.ped.muni.cz/light/texty_pdf/osv_kanc.pdf Hollan, J. 2009a. Pasivní domy a zářivé toky energie. http://amper.ped.muni.cz/pasiv/windows/JH_disertace/ Odkazy „Glas + Rahmen – Neues Konzept Für Vakuum-Isolierglas“. 2013. http://www.glas-rahmen.de/fenster/neues-konzept-fuer-vakuum-isolierglas-20411.html „Glasleisten-Rollo“. 2013. http://www.warema.de/FACHPARTNER/PRODUKTE/Innenbereich/Rollos/GlasleistenRollo.php „Hengda VIG“. 2013. http://www.hd-glass.com/hengdaEn/htmlDocument/category11224/index.html Hollan, J. 2009b. „Nové paradigma osvětlení v budovách, nová řešení“. In Sborník anotací konference Juniorstav 2009, 75. Brno: VUT v Brně, FAST. http://amper.ped.muni.cz/light/texty_pdf/paradigma.pdf Miléř, T., & Hollan, J. 2013. Klima a koloběhy látek. Masarykova univerzita. http://amper.ped.muni.cz/gw/aktivity/ „Nippon Sheet Glass Spacia Co., Ltd.“, 2013. http://www.nsg-spacia.co.jp/ „roleta SUN-ROLLO dvojitá D3.F.09“, 2013. http://www.slunce-stin.cz/cz/produkt/roleta-sun-rollo-dvojita-d3f09/ „Sound reduction | Nippon Sheet Glass Spacia Co., Ltd.“, 2013. http://www.nsg-spacia.co.jp/tech/sound.html 49
Ekologický institut Veronica je profesionální pracoviště Základní organizace Českého svazu ochránců přírody Veronica. Svou expertní činnost zaměřuje na ověřování aktuálních vědeckých poznatků v environmentální oblasti a jejich uvádění do praxe. Působí v Brně a v Hostětíně, zabývá se jak urbánním, tak rurálním prostředím. Aktivity rozvíjí v širokém záběru od místního detailu po mezinárodní souvislosti „z Hostětína po Evropu“. Veronica vybudovala Centrum Veronica Hostětín, kde ověřuje teoretické poznatky na modelových projektech udržitelného rozvoje. Vydává od roku 1986 stejnojmenný environmentálně kulturní časopis, založila a rozvíjí ekologické poradenství v České republice. Odborná a vzdělávací činnost je určena pro nejširší veřejnost, odborníky, představitele a pracovníky veřejné správy, vzdělávací instituce, jiné nevládní organizace, učitele a studenty středních i vysokých škol, malé a střední podniky. Naším posláním je podpora šetrného vztahu k přírodě, krajině a jejím přírodním i kulturním hodnotám. 50
Věnujeme se výzkumu a vzdělávání v tématech } ochrana přírody a krajiny, přírodní zahrady, ovocnářství } ochrana klimatu, úspory energie, ekostavitelství } udržitelná spotřeba – zelená domácnost, zelená organizace či firma } ochrana klimatu, úspory energie a obnovitelné zdroje } zapojování veřejnosti do plánování a rozhodování } udržitelný regionální rozvoj Poskytujeme } ekologické poradenství a expertní analýzy } vzdělávání odborné a laické veřejnosti – přednášky, semináře, exkurze, konference, panelové diskuse, kulaté stoly, besedy } exkurze modelovými projekty v Hostětíně: kořenová čistírna, obecní výtopna na biomasu, moštárna a sušírna ovoce, příklady ekologického stavitelství, pasivní dům, solární panely, šetrné veřejné osvětlení } pobyty v pasivní budově Centra Veronica Hostětín } zprostředkování mezioborových setkání Pořádáme } odborné konference Venkovská krajina, Letní školu v Hostětíně, oslavu Světového dne pasivních domů, Evropskou noc pro netopýry a osvětové akce jako Jablečnou slavnost v Hostětíně, Den Země } Hodinu Země, Biojarmark v Brně, Brněnský strom roku aj.
} dny otevřených dveří v prvním českém veřejně přístupném pasivním domě, v Centru Veronica Hostětín, vzdělávací cyklus přírodní zahrady, prodej vánočních jedliček a jejich jarní výsadbu v lesích u Brna aj. } environmentálně-osvětová divadelní představení, výstavy obrazů a fotografií přírody a krajiny
Zakládali jsme tyto spolky a podílíme se na jejich činnosti } Občanské sdružení Tradice Bílých Karpat } Síť ekologických poraden (STEP) } Klimatická koalice
Nabízíme } ubytování v certifikovaném ekopenzionu, v pasivním domě v Hostětíně } předplatné časopisu Veronica } zpracování návrhu ekologicky šetrného provozu Vaší organizace, firmy, školy; školení a vzdělávání pracovníků } promyšlenou exkurzi po modelových projektech realizovaných v Hostětíně } výukové programy pro školy a pobytové vzdělávací programy v Hostětíně } knihovnu a videotéku s tematikou životního prostředí } prodej odborné literatury v kamenném i internetovém obchodě www.veronica.cz/e-obchod } vedení a konzultace diplomových prací } studijní pobyty a stáže, možnost dobrovolnické práce } členství v ZO ČSOP Veronica
51
PODPOŘTE NÁS FINANČNĚ Pomozte nám společně prosazovat šetrnější přístup ke krajině a přírodě, rozvíjet Ekomapu. Staňte se členem/členkou Klubu přátel Veronica. Vaše pravidelné příspěvky nám umožní naši práci promyšleně plánovat. Více na www.veronica.cz/klub. ZO ČSOP Veronica Panská 9, 602 00 Brno tel.: +420 542 422 750
[email protected] www.veronica.cz Centrum Veronica Hostětín Hostětín 86, 687 71 Bojkovice tel.: +420 572 630 670
[email protected] 52
www.veronica.cz © ZO ČSOP Veronica, 2013 ISBN 978-80-87308-25-7
