Obsah 1. Úvod ............................................................................................................................................ 3 2. Materiál ....................................................................................................................................... 3 2.1. Plastová okna................................................................................................................................ 3 2.1.1. Výhody plastových oken ........................................................................................................ 4 2.1.2. Nevýhody plastových oken .................................................................................................... 5 2.2. Dřevěná okna ............................................................................................................................... 5 2.2.1. Výhody dřevěných oken ........................................................................................................ 6 2.2.2. Nevýhody dřevěných oken .................................................................................................... 6 3.1. Hliníková okna .............................................................................................................................. 7 3.2.1. Výhody hliníkových oken ....................................................................................................... 7 3.2.2. Nevýhody hliníkových oken ................................................................................................... 7 4. Spáry okenního otvoru ................................................................................................................ 7 4.1. Připojovací spára .......................................................................................................................... 7 4.2. Funkční spára ................................................................................................................................ 9 4.3 Zasklívací spára ............................................................................................................................ 11 4.3.1 Distanční rámečky ................................................................................................................ 12 4. Požadavky a legislativa .............................................................................................................. 13 4.1. Úspora energie a tepla ............................................................................................................... 13 4.1.1. Součinitel prostupu tepla .................................................................................................... 14 4.1.2. Průvzdušnost ....................................................................................................................... 14 4.2. Hygienické požadavky ................................................................................................................ 15 4.2.1. Vodotěsnost ........................................................................................................................ 15 4.2.2. Nejnižší povrchová teplota .................................................................................................. 16 4.3. Ochrana proti hluku .................................................................................................................... 18 4.3.1 Těsnění oken ........................................................................................................................ 18 4.3.2. Index zvukové neprůzvučnosti ............................................................................................ 18 4.4. Bezpečnost užívání ..................................................................................................................... 20 4.4.1. Odolnost proti nárazu a ochrana zdraví .............................................................................. 20 4.4.2. Únosnost omezovačů otvírání .......................................................................................... 21 4.4.3. Bezpečnostní ochrana ......................................................................................................... 22
‐1‐
OKENNÍ OTVORY 5. Montáž oken ............................................................................................................................. 22 6. Únik tepla zkrz okenní otvor ...................................................................................................... 25 7. Seznam použitých zdrojů informací ........................................................................................... 28
‐ 2‐
OKENNÍ OTVORY
1. Úvod V dnešní době se u novostaveb klade nárok na jejich energetickou náročnost a hlavně tepelnou izolaci. Okna jsou v současnosti z hlediska tepelných izolací a také konstrukčních hledisek jedním z nejvíce problematických míst u novostaveb. Situaci neulehčuje ani množství norem upravujících požadavky na výplně otvoru. Oproti tomu neexistuje norma, která by nějakým způsobem upravovala požadavky na zabudování okna či požadavky na zabudované okno do konstrukce. Navíc je v otvorových výplních v dnešní době velký boom. Dochází zde k překotnému vývoji, okno které je v dnešní době moderní a splňuje veškeré standarty, za pár let může být zastaralé. Přibližně v roce 1978 byla okna z hlediska tepelných izolací ani ne 2x horší než běžně dostupné zdivo. Po tomto roce došlo k zpřísnění tepelně-izolačních vlastností stěn a střech a výplně otvorů měli zhruba 2,5x horší vlastnosti. Začátkem devadesátých let minulého století se tato tendence opakovala, okna měla 5x horší vlastnosti. V dnešní době s příchodem nové tepelně technické normy se situace začíná vylepšovat.
2. Materiál Na výrobu oken a dveří se používají různé materiály. V současnosti patří mezi nejvíce rozšířené výrobky plastová okna, dále se používá dřevo, hliník a nejmenší míře ocel. Rozšířená jsou také plastová nebo dřevěná okna s hliníkovým opláštěním (u nás málo rozšířené, typické pro Německo a Rakousko). Při volbě materiálu použitého na okenní otvor musíme vzít v úvahu, k jakému účelu budou okna sloužit. Každý materiál má své výhody a nevýhody. Porovnáváme obzvláště užitné vlastnosti a v hlavní řadě cenovou nabídku. Není pravdou, že nabízená drahá okna jsou lepší než okna za nižší finanční nabídku. Pro běžnou stavbu ( RD a bytové domy) jsou vhodná okna plastová nebo dřevěná. V případě jiných staveb či kde investor či architekt upřednostňují velká okna či rovnou okenní stěny vyplatí se zde umístit okna hliníková nebo jejich kombinace ( dřevohliníková ).
2.1. Plastová okna Vývoj plastových oken se datuje k začátku 70. Let minulého století, kdy se poprvé v západní části Evropy začalo přehodnocovat šetření energií. Tento krok měl za následek masivní výměny starých oken za nové. Poptávka po nových oknech byla
‐ 3‐
OKKENNÍ OTVO ORY
tak vyssoká, že ne ebylo možn né uspokojjit pohledáv vku. Proto vznikl prů myslový vý ýrobek, plastovvá okna a dveře. d Prvn ní použitý m materiál by yl PVC, res spektive prrofily z měkččeného polyvinylchlorridu. Tento o materiál měl m jednu podstatnouu vadu a to o, že změkčo ovadla pou užitá při jeh ho výrobě vvyprchávala. To mělo za násleedek, že materiál m postupně degradoval (ztrác cel pružnosst a houžev vnastost). Projevova lo se to ob bzvláště při nízkkých teplotách a na oknech o se o objevovali mechanické poruchyy (Obr. 1). Proto b byl vyvinut materiál PVC P bez z měkčovadel, který se e vyrábí z vvýchozího granulá átu technollogií extruz ze. Princip extruze sp počívá v za ahřátí výchhozího granulátu, který se e mění v plastickou p hmotu. h Ta se pod tlakem vháníí do forem,, po ochlaz zení vzniká vícekomorrový profil. Výrobní kkapacita rea alizována touto t technnologii mnohonásobně převýšila p možnosti m tra adičního trruhlářského o způsobu . Životnos st těchto ů se touto technologií mnohoná ásobně pro odloužila a začala spplňovat nárroky výrobků 1 kladené é na otvoro ové výplně ě
(Obr. 1 ) - Rozdílyy plastovýc ch oken [5] 5] Výhody plastových oken 2.1.1. V V Velká pově ětrnostní odolnost, o pllastové rám my jsou od dolné proti působení agresivvních látek přítomnýc ch ve většin ně čistidel a v různýc ch chemickkých roztoc cích, odolnosst vůči korozi. O Oproti dřevvěným okn nům jsou „b bezúdržbo ová“. Toto platí p pouzee pro jejich povrcho ovou úpravvu. Neznamená to, žže nemusím me provádět běžnou údržbu (seřizovvání poloh hy okna, přilnavosti k rámu atd.) ______ _ 1
ŠUBR RT, R. Okn no-klíčová součást s sta aveb. Česk ké Budějov vice: Energgy Consultting Service e, s.r.o. 2010
‐ 4‐
OKENNÍ OTVORY
Je možné si zvolit různé barevné kombinace. Tato úprava oproti standartní bílé barvě představuje cenový nárůst. Lze realizovat odlišné barvy na vnitřní a vnější straně což u dřevěných oken je prakticky neproveditelné 2.1.2. Nevýhody plastových oken Menší statická únosnost, PVC je křehký. Zvýšení únosnosti dosáhneme přidáním ocelových výztuh. PVC je materiál termoplastický to znamená, že je vysoce citlivý na vyšší teploty. Při běžném slunečním působení je povrchová teplota 40-50°C, výjimečně i 80°C při použití tmavších barev. Tento jev může způsobit trvalou deformaci nějaké části okna. Proto se nedoporučuje osazovat větší otvory plastovými okny. Eliminovat tento jev můžeme použitím venkovního opláštění z hliníku.
2.2. Dřevěná okna V dobách minulých bylo dřevo jediným materiálem pro výrobu oken či dveří. Zprvu se vyráběla okna jednoduchá s jednoduchou výplní. Pak následovala okna dvojitá ( běžný název špaletová nebo kyslíková okna ). Šlo v podstatě od dvě jednoduchá okna spojená v jedno dřevěným ostěním. Tyto okna měla za následek lepší tepelně i zvukově izolační vlastnosti. V další fázi vývoje dřevěných oken se používali okna zdvojená. Tyto okna si budou pamatovat všichni, kteří bydleli nebo bydlí v panelákových bytech s původními okenními otvory. Tyto okna se začali používat v období kolem 2. Světové války. Problém s nimi byl z důvodu nízké kvality výroby a použitého dřevěného materiálu. To mělo na svědomí jejich špatnou funkčnost. U těchto vyjmenovaných oken se používalo masivní tzv. rostlé dřevo. Předejít špatným vlastnostem dřeva (objemová a tvarová nestabilita) se mohlo předejít přirozeným vysoušením dřeva použitého k výrobě. V předválečném období nebyla poptávka po dřevěných oknech tak velká jako v poválečném, kdy se přecházelo na sériovou výrobu. Toto vedlo k urychlenému vysoušení dřeva. Urychlující proces vysoušení nemohl plně nahradit proces přirozeného. Struktura dřeva se během sušícího procesu plně nepřizpůsobí podmínkám panujících v sušičkách. Následné vystavení hotového prvku povětrnostním vlivům dochází k absorbování vzdušné vlhkosti do struktury materiálu. Vyvolá to buď opětovné, nebo opožděné tvarové deformace. Okna nejdou dovřít, dochází ke zkroucení atd. Velice častý jev u „panelákových oken“. Zmíněné problémy nevadily v dřívějších dobách, neboť na ně nebyly kladeny takové nároky jako nyní ( jedná se o dobu 80. Let minulého století). V dnešní době jsou požadavky na okna jiná než zhruba před 30ti lety. Proto se upustilo od používání masivního dřeva a přešlo se na prvky slepené z jednotlivých lamel. Masivní dřevo se vyskytuje jen u oken, kde si to vyžádá památková úprava nebo požadavek investora.
‐ 5‐
OKKENNÍ OTVO ORY
2.2.1. V Výhody dřřevěných oken o P Při pobytu v místnosti kde jsou dřevěné okenní o otvo ory je pobyyt pro lidi příjemn nější. Tato skutečnos st je dána vvýrazně niž žším faktorem difuznního odporu dřeva (µ=157 7) proti PVC C (µ=17 00 00) nebo kkovům. Ne emůžeme říci, ř že pouužitím dřevěných oken automatickyy zajistíme veškeré n normové hy ygienické požadavky p y a že odpa adne pravide elné větrán ní interiéru. Vždy záv isí na konk krétních vla astnostechh výrobku a hygieniických požžadavcích pro p dané m místnosti v budově. Pro P splněníí všech podmínek zmíněn nou problem matiku řeší projekt sttavby. Pra avidelná úd držba okenn zaručí jejich dlouhou životnostt. 2.2.2. N Nevýhody y dřevěnýc ch oken N Nevýhoda je značně vyšší poři zovací cen na. Dřevo je j citlivé naa ultrafialov vé slunečn ní záření, které k má za příčinu sstárnutí či postupnou p degradacii laku. Proc ces se urychlu uje při větru u a srážkov vé vlhkostii. Nutnost obnovy o povrchu se ppohybuje mezi m 810 lety.. V případě ě špatné úd držby můžže do struktury dřeva vznikat vlhhkost a dojjde k neodsstranitelnýým vizuálníím změnám m dřeva. (O Obr. 2 )
(Obr. 2 ) – Degradace nátěrru okna [9]]
‐ 6‐
OKENNÍ OTVORY
3.1. Hliníková okna Hliníková okna se skládají ze dvou materiálů. Dvě hliníkové části profilu a z části tvrzeného PVC. PVC slouží k přerušení tepelného mostu a spojuje hliníkové části v jeden celek. Z důvodu zajištění odolnosti všech kotevních prvků, které jsou vyrobeny z oceli musí být provedena antikorozní úprava. Při návrhu musíme vzít na vědomí fyzikální vlastnosti hliníku. Kromě toho , že je poměrně lehký jeho negativní vlastnost je značná tepelná roztažnost a vysoký součinitel tepelné vodivosti. Tyto negativa musíme zohledňovat při osazování a počítat s dilatací hliníkových profilů a vyřešit tepelnou izolaci (vložením tepelných izolací do vlysů křídel a rámů) 3.2.1. Výhody hliníkových oken Nejlepší statická odolnost ze všech materiálů. Možnost zhotovení oken nebo dveří velkých rozměrů případně celých sestav. Materiál odolný vůči povětrnostním vlivům 3.2.2. Nevýhody hliníkových oken Vysoká pořizovací cena a stavebně fyzikální vlastnosti nedosahují srovnatelné hodnoty jako u dřevěných či plastových oken.
4. Spáry okenního otvoru
4.1. Připojovací spára Při montáži oken a dveří se setkáváme s pojmem připojovací spára. Jedná se o prostor mezi zdivem a konstrukcí jako jsou okna, dveře či jiné výplně otvorů (Obr. 3). Tento prostor by měl dosahovat podobných tepelně izolačních vlastností jako okolní konstrukce. Přesné požadavky jsou popsány v normě ČSN 730540-2 /2011 (prováděcí vyhláška č. 291/2001 Sb. Zákona o hospodaření s energií č. 406/2000 Sb.) Pro zmínění nejdůležitějších je to nulová propustnost vody a vzduchu, zamezení vzniku kondenzátu, umožnění dilatace (těsnících i kotevních prvků) a neposlední řadě tepelná a zvuková izolace
‐ 7‐
OKKENNÍ OTVO ORY
(Obr. 3 3) – Schém ma připojovací spáry [[9] V praxi se běžně setkáváme, žže samotná á montáž oken o je proovedena izo olace „pouze“ pěnou na a bázi PUR R. Při monttáži pod 0°°C musí bý ýt použita P PUR pěna pro teploty pod zmíně ěnou hodnotu a při te eplotách na ad 0°C pou užíváme běěžnou PUR R pěnu. Po nezbytné době vy ytvrdnutí je ejího vytvrz zení a vyzrrání je na ttuto pěnu prováděno již zed dnické zapravení. V h horším příp padě se ne echá pěna zejména z venko ovní stranyy nechráně ěná, což m může mít za a následek její narušeení povětrn nostními vlivy. Takto narušená pěna ještě ě více ztrác cí svoje izoolační scho opnosti. Patrně není potře eba zvlášť upozorňovvat na skuttečnost, že e oblast při pojovací spáry s je oblast vvelmi namáhanou vlivy vlhkost i a tepelné é dilatace celé c soustaavy (konstrrukce x výplň). Špatné vyyřešení pro oblematiky této oblas sti může vé ést k výskyttům vlhkos sti, plísní, p praskání omítek, o ztrá átě izolačn ích schopn ností a až narušení ssamotné polyure etanové pě ěny. Ve své ém důsledkku může dojít v krajn ních případdech až k snížení s výkonu u či degradaci okolníc ch stavebn ních konstrrukcí. Toto platí pro vvšechny typ py konstru ukcí otvoro ových výpln ní, tzn. hlin níková, PVC C i dřevěná á okna. Předejít to omu můžem me pokud na exteriérovou stranu umístím me funkční pásku (difuzně ě otevřená á vodotěsná folie, pří padně jiný ý materiál těchto vlasttností ( primární ochrana proti zaté ékání sráž žkové vodyy do spáry)) (Obr. 4). Použitý P maateriál mus sí být vodotěssný a vyso oce difuzně ě propustnýý, aby se případný p ko ondenzát m mohl odvětrat. Z interiérové strany použijeme parotě snou folii, případně jiným mateeriálem, kte erý zamezíí difuzi vod dní páry z interiéru do o spáry a vznik v konde enzátu v nní.
‐ 8‐
OKKENNÍ OTVO ORY
4) – Použitíí parozábra any při mo ntáži [11] (Obr. 4
4.2. Fu unkční spá ára Funkčn ní spára je prostor vy ymezený křřídlem a rá ámem výplně otvoru, ve kterém m docházzí ke styku rámu a křídla (Obr. 5 5). Křídlo je pohyblivé, proto kaaždým otev vřením okna do ochází k přerušení tě ěsnící funkkce, kterou je nutné po p zavření obnovit. Správně S provedená funkčn ní spára má m dvě obla asti, které se s podílejí na její bezzchybné fu unkci. Mezi ob blasti lze zařadit z dešťovou a vě ětrovou záb branu. Deš šťová zábra rana je umístěna na exte eriérové strraně okna a větrovou u zábranu nalezneme e v místě m mezi interié érovou stranou u okna a de ešťové záb brany (Obrr. 6)
(Obr. 5 5) – Schém ma funkční spáry [9]
( Obrr. 6 ) – Sch héma deštoové a větro ové zá ábrany [9]
‐ 9‐
OKKENNÍ OTVO ORY
S Spára můžže mít jedn nostupňové é nebo dvo oustupňové é těsnění. Tady mus síme dát pozzor, abycho om nezaměnili tento pojem s je ednoduchý ým a dvojitýým těsněním. JJednostupňové těsně ění nazývá áme tak, že e dešťová a větrová zzábrana je e tvořena a jedním tě ěsnícím pro ofilem. Vel mi častý je e případ po oužití dorazzového těs snění na venkovním a vnitřním v do orazu křídla a. Tento zp působ utěs snění je vššak problem matický, protože e je velice ztíženo z splnění podm mínky vyro ovnávání tla aku v dekoompresní dutině. d Navíc ttěsnící proffil těsnící profil p na ve enkovním dorazu d v prraxi nikdy nnetěsní do okonale a po ně ějaké době ě vodu ve větší v čí me enší míře propouští p do funkční sspáry. Můž žeme najít i p případ, kdyy okno nem má praktickky žádnou dekompres d sní dutinu. Pro vyrov vnání tlaku a též pro zvvýšení infiltrace vzducchu funkčn ní spárou provádějí p vvýrobci úpravu ající ve vyřříznutí určité délky vn nějšího těs snícího profilu. Případdně použijíí spočíva perforo ované těsnění. Důsledkem je ná ásledné za atékání do funkční sppáry a dalš ší negativvní vlivy. D Dvoustupň ňové těsnění je prove edeno tak, že dešťov vá zábrana je oddělen na od zábrany větrové. Odolnost proti zatékkání je zajiš štěna v pod době dostaatečně kap pacitní dekompresní dutiině s vhodně provede enou profilací rámu a křídla. Ráámové neb bo z dešťovou zábrano u směrem do interiérru plní funkkci větrové é křídelní těsnění za zábrany. Ta je um místěna za dešťovou zábranou a plní funk kci těsnící.. Zmíněné é pojmy jednosttupňové a dvoustupň ňové nema ají nic spole ečného s počtem p osaazených tě ěsnících profilů. Okenní profil p s dvou ustupňový m případně jednostu upňovým těěsněním může m být proveden s těsníccím profilem jednodu uchým, dvo ojitým či víc cenásobnýým (Obr. 7).
( Obr. 7 7) – Těsně ění oken [9 9]
‐ 10‐
OKKENNÍ OTVO ORY
4.3 Zas sklívací sp pára Z Zasklívací spárou se e rozumí ob blast mezi vnitřním profilem okeenního kříd dla a jeho výýplní většin nou dvojskllem nebo ttrojsklem (O Obr 8).
(Obr. 8 8) – Schém ma zasklíva ací spáry [9 9]
N Někteří výrrobci oken a dveří m ívají problé ém s dodrž žením norm mových předpisů, které jssou taxativně vymeze eny zněním m ČSN 73 0540-2 - Tepelná T occhrana budov Požada avky, z rokku 2011. V této normě ě je jasně stanoveno o, že nikde na vnitřním m povrchu stavebníí konstrukc ce či její čá ást nesmí dojít d ke vzn niku kondeenzace vzd dušné vlhkostti. JJe proto s podivem, že ž se tentto problém vyskytujíc cí obvykle sse u spodn ní zasklívací lišty křídla, objev vuje ještě v současno osti. Konde enzát v tom mto místě lz ze pozorovat poměrně často. Důvodem D jje pokles povrchové p teploty rám mu a výplně pod mezní hodnotu. T Tento prob blém vznika ající u spo odní zasklív vací lišty lz ze vyřešit v zásadě následu ujícími způ ůsoby:
‐ 11‐
OKENNÍ OTVORY
a)Použitím „teplých“ distančních rámečků namísto hliníkových. Toto opatření se používá v současnosti zcela běžně. Nicméně samo o sobě je spíše na hranici, splnění normových požadavků bez alespoň několikamilimetrového zvětšení běžné 16-ti mm hloubky uložení zasklení (platí hlavně pro izolační dvojskla) bývá občas nejisté. b)Zvětšení hloubky uložení křídelní výplně pomocí změny profilu křídla. Tento způsob je problematický u plastových oken, protože jakákoli změna profilu oproti standardu je prakticky nemožná. Naopak u oken dřevěných je toto řešení jednoduše možné a solidní výrobci jej s výhodou používají. c)Zvětšení hloubky uložení vlepením skla křídelní výplně beze změny profilu křídla. Jde o technologii vlepování skla do křídelního rámu. Nepoužívají se standardní distanční podložky, takto ušetřený rozměr jde na konto hloubky uložení.
Zasklívací spára je spára, která zajišťuje spojení rámu a skleněné výplně. U hliníkových rámů se toto spojení obvykle řeší tlakovým uložením skleněné tabule do rámu pomocí gumových těsnění. Základní funkční požadavky na zasklívací spáru je naprostá vodotěsnost, nulová průzvučnost a umožnění dilatace skleněné výplně. Protože může v zasklívací spáře docházet ke vzniku kondenzátu, je třeba tento prostor odvětrávat a zajistit odvod kondenzátu. Odvodňovací otvory se umisťují do vodorovných profilů. Jsou doporučeny min. tři kruhové otvory o průměru 6 mm na 1 metr délky rámu, které odvádějí kondenzát nejčastěji do dekompresní dutiny. Odvětrávací otvory se umisťují do svislých profilů
4.3.1 Distanční rámečky Distanční rámeček je profil, který udržuje stejnou vzdálenost mezi jednotlivými skly. Může být proveden z různých materiálů. V minulosti se používal hliník, ten však v porovnání s ostatními materiály vede mnohem lépe teplo. Tím pádem docházelo k orosení zasklení v místě styku distančního rámečku a skla. Nyní se hliník používá pouze tam, kde nejsou nároky na tepelnou izolaci. Dalším materiálem je provedení distančního rámečku z nerezové nebo jiné ušlechtilé oceli. V současné době se používají různé plastové distanční rámečky. Ty musí být potaženy kovovou folií, tak aby nedocházelo k difuzi plynu mezi skly do exteriéru. Možným únikem plynu by se výrazně zhoršili izolační schopnosti. Pokud například dojde k „naředění“ argonu mezi skly a jeho koncentrace klesne pod 40%, přestává se chovat jako tepelně izolační prvek (stručně řečeno jako kdyby tam žádná argon nebyl). Obvykle se připouští únik plynu 3% ročně. To znamená, že na hodnotu 40% se dostaneme za nějakých 30 let. Zmíněné plastové rámečky prodělávají postupný vývoj, ztenčuje se používaná kovová folie a mění se také jejich tvar.
‐ 12‐
OKKENNÍ OTVO ORY
4. Požžadavky a legisla ativa Z přechozíích odstavc ců vyplyne e, že okna jsou nedíln nou součásstí stavby, ale málokd do ví, co byy mohl od výplní v otvo orů požado ovat. Nejde e o zanedbbatelnou částku, navíc kkdyž chcem me předejítt výměně o oken v horiizontu cca 5ti let. Měěli bychom věnova at velkou pozornost nejen n ceně , ale také v další řadě vlastnosstem a různ ným přísluše enstvím. Všechny V de etaily o okn nech by mě ěli být zaps sány ve sm mlouvě. 4.1. Ús spora enerrgie a teplla Výplně otvorů pattří k techniicky náročn ným konstrukcím bud dovy. Jsouu součástí obalové é konstrukkce budovy y a patří me ezi nejexpo onovanější konstrukcce. Z energe etického hle ediska patřří mezi nej slabší části obvodov vých plášťůů budov. Je ejich koncep pčně správvný návrh patří p k urču ujícím před dpokladům tepelně teechnické kv vality stavby.. N Nárůst cen n energií vy yvolává sn nahu o sníž žení ztrát potřeby p teppla na vytápění. Podsta atný vliv na energetické úspory má také pozice a sty yk okna v oobvodovém m plášti a jeho provedení. N Nová kvalitní okna omezují nežžádoucí ún nik tepla, minimalizují m í tepelné ztráty z v zimním m období a tepelné zis sky v letním m období, tím se sniž žují budouucí náklady y na provoz budovy (O Obr. 9). Kva alitu výplňo ových kons strukcí ovlivňuje řešeení jejich styků se stavebn ní konstrukkcí. Vadným osazeníím oken lze e znehodn notit i kvalittní výplň ottvoru a může d docházet ke k kondenz zaci na vnittřním povrc chu obvodového plášště. Nevho odným provedením styku u okna s obvodovou konstrukcíí či chybný ým umístěnním okna v obvodo ovém pláštti dochází ke k zhoršen ní tepelně technickýc t ch paramettrů oken, což se následn ně projeví vyššími ún niky tepla a nižší vnittřní povrchovou teplootou.
(Obr. 9 9) – Termossnímek zateplené čá ásti domu (vpravo) ( a nezateplenné (vlevo) [12]
‐ 13‐
OKENNÍ OTVORY
4.1.1. Součinitel prostupu tepla Úspora energie a tepla. Zde bychom měli dbát zvýšené pozornosti u součinitele prostupu celého okna Uw W/m2k. Mohou zde být uvedeny další hodnoty Uf W/m2k a Ug W/m2k . Uf ( frame=rám ) je hodnota prostupu tepla přes rám okna. Obvyklá hodnota je u plastových oken v rozmezí 0,9 – 1,3 W/m2k a u dřevěných oken zhruba 0,7 W/m2k. Ug ( glass=sklo) je hodnosta prostupu skla přes zasklení. Obyčejné izolační dvojsklo má hodnotu Ug=1,0 W/m2k v případě izolačních trojskel můžeme dosáhnout hodnot mezi 0,6-0,7 W/m2k. Mezera mezi skly je vyplněna argonem, občas se setkáme s kryptonem, ale spíše jen výjimečně neboť se tak často nevyskytuje. Další možností , jak zlepšit vlastnosti zasklení je použitím pokovených folií.
UW
Ag Ug Af Uf Ig g Ag Af
(W.m2.K1)
Ag – plocha viditelné části zasklení [m2] Ug – součinitel prostupu tepla zasklení [W/m2K] Af – plocha okenního rámu a rámu křídla [m2] Uf – součinitel prostupu tepla rámu [W/m2K] Ig – délka viditelného obvodu zasklení [m] Ψg – lineární činitel prostupu tepla styku rám/zasklení, včetně vlivu distančního rámečku izolačního skla [W/m2K]
Dle ČSN 730540-2 : 2011 Požadovaná hodnota součinitele prostupu tepla pro celé okno je U= 1,7 W/m2K. S platností nejpozději od 31.12.2012 se hodnota zmenšuje na U=1,5 W/m2K. Doporučená hodnota součinitele prostupu tepla pro celé okno je U= 1,2 W/m2K.
4.1.2. Průvzdušnost Výplň otvoru musí umožnit přirozenou výměnu vzduchu v místnosti. Tato činnost se měří pomocí součinitele spárové průvzdušnosti iLV. Hodnota vyjadřuje objemový tok vzduchu v m3 za sekundu, který proudí jedním metrem délky spáry při rozdílu tlaku mezi interiérem a exteriérem 1Pa.
‐ 14‐
OKKENNÍ OTVO ORY
(Obr. 10) – Součiinitele spárrové průvzzdušnosti [4] [
4.2. Hy ygienické požadavk ky 4.2.1. V Vodotěsno ost O Okno má zabezpečo z ovat vnitřní prostor přřed pronikn nutím vnějšších vlivů ja ako je srážkovvá voda, prach či saz ze a jiné ne ečistoty. Všechny V zm míněné škoodliviny vnikají do vnitřníh ho prostoru u spárami a netěsnosstmi. Riziko o zatékání dešťové vvody je u starších typů okken vyšší, ale a u novějších je to odstraněno samotný ým řešením m konstruk kce okna. K Klasifikaci tvoří t dva znaky, z číslicce a písme eno, např. 9 A. Číslicce vyjadřuje třídu vodotěssnosti odpovídající zkušebnímu z u tlaku, při kterém ješ ště nedošl o k zatéká ání a může n nabývat ho odnot 0 až 9, přičemžž třída 0 je nejhorší a nevztahujje se k žád dnému požada avku na ne ezatékání, a třída 9 ne ejlepší. Po okud je vod dotěsnost zzkoušena při p tlaku vyyšším než 600 Pa, uv vádí se tříd da formou Exxxx, kde e xxxx je zzkušební tlak v Pa, nap př. E900. Písmeno P A, A popř. B v klasifikac ci označuje, že výrobeek byl ověřřován za podmínek rovn nocenných h nechráně ěné, popř. chráněné c poloze p buddovy. Aby byla dosaže ena nulová zatékavos st, je nutné é umístit do o exteriérové strany ffunkční spáry dešťovou zábranu. (Viz obrr. 11). Zmín něná část funkční f spáry zajištuj ující požado ovanou odolnosst vůči průniku tlakov vé vody se e nazývá de ekompresn ní dutina. JJe to úprav va profilu o okenního rámu r i kříd dla, kterou jje vytvořen n sběrný žlab, ve kteerém je shroma ažďována srážková s voda v hnaná á pod tlake em proti otvorové výpplni. Násle edně odvodň ňovacími otvory volně ě odtéká (n na parapettní plech ne ebo jinou úúpravu parrapetní části). D Doporučuje se šířka dekompre esní dutiny cca 20mm m a hloubkaa 15mm, co c se týče od dvodňovacích otvorů min. 6mm m průměr u kruhových h otvorů a pplocha 80m mm2 u hranatýých otvorů.
‐ 15‐
OKKENNÍ OTVO ORY
(Obr. 11) – Schém ma dešťov vé zábranyy [9]
Nejnižší po ovrchová teplota 4.2.2. N Jedním m z požada avků kladen ných na ob bvodové ko onstrukce je j také zajiištění hodn noty nejnižšší vnitřní po ovrchové te eploty θsi, nově hodn nocen v po oměrném tvvaru jako teplotní t 2 faktor vvnitřní povrrchu frsi . U povrchu u, který má á povrchovo ou teplotu nižší než je j teplota rosného bodu b θw do ochází ke kkondenzaci vodní párry obsaženné ve vnitřn ním vzduch hu o teplotě ě θai a relattivní vlhkossti φi. Stan novením ne ejnižší povvrchové tep ploty lze hodnotit možnostt nepříznivé ého působ bení kritické é povrchov vé vlhkosti , nebezpeč čí růstů plísní, rriziko kond denzace a problémů s tím spoje ených. Osa azením ok na s horším mi tepelně ě technickýými parame etry může docházet k rosení sk kel zevnitř místnosti, což je zapříčin něno kond denzací vlh hkosti (vodn ních par) na n stěnách skel. Z okken pak sté éká voda na a vnitřní pa arapet a může m dochá ázet k navlhání ostěn ní, tvorbě pplísní a opa adávání maleb a omítek. V takových hto případe ech je příčiinou konde enzace na povrchu zasklení právě n nízká povrcchová teplo ota θsi neb bo nadměrrná vlhkostt vnitřního vzduchu φi. φ ______ _ 2
Petr SSchindler ‐ V Vliv zateplen ní ostění na vvnitřní povrcchové teplotyy styku okna s obvodovou
konstrukkcí
‐ 16‐
OKKENNÍ OTVO ORY
Příčino ou vzniku kondenzace k e na vnitřn ní straně ok kenního rámu a přilehhlých kons strukcí je také často způsobena šp patnou mon ntáží okna, zejména jeho umísttěním v ob bvodové zdi a ne edostatečn ným zatepllením ostě ní. Rám ok kna je následně nadm měrně ochlazo ován únike em tepla přřes nedosttatečnou tlo oušťku zdiva za vznikku konden nzátu. Předpo okladem sp plnění tepe elně technicckých poža adavků kla adených naa obvodové konstru ukce spočívvá v použití konstrukkčních prvk ků vyhovující jejich lim mitním hod dnotám.
f Rsi
si e ai e
[13] [
f Rsi f Rsi R , N f Rsi ,crr f Rsi
θsi vnitřn ní povrchová teplota kons strukce [°C] θai návrh hová teplota vnitřního vzd duchu [°C] θe návrh hová teplota venkovního v vzduchu v [°C]] fRsi,N požžadovaná tep plota nejnižšíího teplotníh o faktoru vniitřního povrchu [ - ] fRsi,cr kritiický teplotní faktor vnitřníího povrchu [ - ] ∆fRsi bezzpečnostní přřirážka teplotního faktoru u[-]
(Obr. 12) – Kritickký teplotní faktor [13]]
‐ 17‐
OKKENNÍ OTVO ORY
(Obr. 13) – Teplo ota odpovíd dající kritic kému teplo otnímu faktoru [13]
4.3. Oc chrana pro oti hluku S Stavby u frrekventova aných cestt či letišť vy yžadují dob brou zvukoovou izolac ci okennícch otvorů. Tudíž je třřeba vybíra at vhodnou u skleněnou výplň a zzpůsob zas sklení, typ rám mu a vhodn né těsnění. Finální ná ávrh musí splňovat s hodnoty hyggienických požada avků uvede ených v no ormě ČSN 73 0532 / 2010 : Aku ustika - Occhrana protti hluku v budovvách a possuzování akustických a h vlastnosttí stavebníc ch výrobkůů - Požada avky
4.3.1 T Těsnění ok ken Těsněn ní u oken má m za úkol omezit ne ebo snížit pronikání p vzduchu v i hhluku funkč ční spárou okna. Tato spára je mezi oken nním rámem a okenn ním křídlem m. V minulo osti se tyto spá áry neizolo ovaly a sloužily pro p řívod vzdu uchu do míístností (hooření svíče ek). Nyní jsou tyto spá áry v rámc ci snižován í energetic cké náročn nosti utěsněěné. Dnes se používa ají různé materiály, m podle p počtu u těsnících h úrovní se osazují doo míst okenního rámu čči křídla. Vžždy musí být u okna sspecifiková áno, o jaké é těsnění sse jedná, kd de bude umístěné a zda bude přerušené é tak, aby bylo b možné é neřízení větrání infiltrací (tento zzpůsob je nedoporuč n čovaný, pro oto by mělo o být zajišttěné větránní jinou ces stou než vyn necháním těsnění) 4.3.2. Index zvuk kové neprrůzvučnos sti IIndex zvukkové neprů ůzvučnosti Rw [dB] ud dává intenz zitu hluku, šířící se vzduch hem, kterou u zasklení utlumí. M ůžeme mlu uvit o jakos sti zvukovéé izolace zasklení z
‐ 18‐
OKENNÍ OTVORY
okna, která má rozhodující vliv na okno jako celek. Okna jsou pak zařazena podle třídy zvukově izolační jakosti (Obr. 14). Třída zvukové izolace 0 1 2 3 4 5 6
Rw [dB] <24 25-29 30-34 35-39 40-44 45-49 >50
(Obr. 14) – Třídy zvukové izolace [1] Aby okno poskytovalo dostatečnou odolnost vůči hluku podle normy, musí bezchybně těsnit a také záleží na konkrétní sestavě zasklívací spáry. Když použijeme dvojsklo o stejné tloušťce skel, můžeme dosáhnout útlumu hluku kolem 32dB. Při použití rozdílné tloušťky skel se útlum zvýší na 36-38 dB. Při možném naplnění vzduchové mezery mezi skly zvukově izolačním plynem (hexafluorid síry SF6 ) se hodnoty nadále zlepšují. Použití tohoto plynu má další úskalí. Neboť se jedná o skleníkový plyn, jeho používání je výrazně omezeno a v budoucnu se můžeme dočkat jeho zákazu používání. Místo použití zmíněného plynu doporučujeme do zasklívací spáry instalovat dvojskla složená ze skel lepených. Pro lepší určení jak velkou zvukově izolační schopnost mají okna mít, musíme znát nejprve hodnotu hluku v blízkém okolí domu (Obr. 15). Umístění budovy
Okolní hladina hluku
Doporučené hodnoty Požadovaná zvukotěsnost pro uvedené činnosti oken
Rezidenční zóna měst či vesnice, samoty
60dB
Spánek 25-30 dB Odpočinek 30-35 dB Práce 35-50 dB
33 dB 27 dB 15 dB
Centra měst
70dB
Spánek 25-30 dB Odpočinek 30-35 dB Práce 35-50 dB
43 dB 37 dB 25 dB
Dálnice, mimořádně rušné ulice, letiště
>70dB
Spánek 25-30 dB Odpočinek 30-35 dB Práce 35-50 dB
47 dB 43 dB 30 dB
( Obr. 15) – Orientační hodnoty hluku [1]
‐ 19‐
OKKENNÍ OTVO ORY
4.4. Be ezpečnostt užívání 4.4.1. O Odolnost proti p nárazu a ochra ana zdrav ví Z hlediska ochra any zdraví se s tímto za abývá norm ma ČSN EN 12600. U skla je potřebné zejmén na zajištění ochrany proti p zraně ění. Sklo v oknech pa ak plní bezppečnostní úlohu pro zmenšení riziika poranění při rozb ití a za běž žného prov vozu ( větššinou neop patrnou manipu ulací s před dměty). No ormové ozn načení ske el se provádí kombinaací číslic a písmen ne ( např. 1B1 1 , 2B2 atd. a ). Prvn ní číslice udává výšku pádu při kterém do ošlo nebo nedošlo k porušení p sk kla a písme eno udává charaktero ovou vlast nost lomu skla (Obr. 16 ).
( Obr. 1 16) – Třídyy bezpečno osti skla [1 1]
předmětem D Další třída bezpečno osti je odoln nost proti prohození p m dle ČSN N EN 356. Skklo musí za ajistit přede epsanou o ochranu pro oti násilném mu vniknuttí. Zatřídí se podle vvýšky pádu u zkušebního předmě ětu a násle ednými třem mi údery zkkušební se ekerou. Viz tabulka 9. Ob bjekty P1A a P2A pro o objekty , které k jsou pod centráální nebo fy yzickou bezpeččnostní och hranou a nenacházejjí se zde předměty o velké matteriální hod dnotě, neposta ačuje pro výlohy v obc chodů. P3A A a P4A ho odnotné přředměty neezůstávají za výlohou u po skonččení pracov vní doby o bchodu (ochrana zab bezpečenýých oblastíí typu 2). P5A A a P6B místnosti, kd de se nena achází znač čné materiiální hodnooty, není po od žádnou u ochranou u. Ochrana a zabezpeččení oblasttí typu 3 (P P5A) nebo ttypu 4 ( P6 6B ). P7B a P8B objekkty s velmi vysokými h hodnotamii materiálů, archivy a depozitáře, klenotn nictví a pod dobné zaříz zení, kde j e vystaven no drahé zboží mimoo otevírací dobu. (pokud není poža adavek na neprůstřel ná skla). Pro P běžné rodinné dooby jsou sk kupiny P1A ažž P4A.
‐ 20‐
OKKENNÍ OTVO ORY
Třídy b bezpečnostti z hledisk ka odolnostti proti stře elným zbraním dle ČS SN EN 106 63 sklo zajistí o ochranu prroti střelným m zbraním m (Obr. 17).
(Obr. 17) – Třídy odolnosti skla s [1]
Třída B BR1 až BR R7 – zohled dňují střely z kulových h zbraní rů ůzné ráže a razance Třída S SG1 a SG2 2 – zohledň ňují střely z brokovýc ch zbraní
4.4.2. Ú Únosnost omezovač čů otvírán ní Dalším po ožadavkem m je, aby om mezovač otvírání o byl schopen uudržet kříd dlo okna v nejpříznivější poloze e a po dob u 60 sekun nd při zatížení 350N N . Tento prrvek (Obr. 18 ) slouží k omezeníí svévolnéh ho pohybu křídla při otevřeném o m okně. Okno otevřette do určité é polohy a v této polo oze křídlo zůstane z i při p tzv. průvvanu.
(Obr. 18) – Omezzovač otvírrání [6]
‐ 21‐
OKKENNÍ OTVO ORY
4.4.3. B Bezpečnos stní ochra ana V současn né době uživatelé čassto požadu ují, aby okn na zajištovaala bezpeč čnost proti ná ásilnému vniknutí. v Ok kna, odolná á proti vlou upání se sttávají v so usedních zemích z obchod dním hitem m. Se stand dartními okkny to mají zloději sna adné, nebooť násilné vypáče ení okna za a použití šrroubováku či dalších nástrojů potřebují p ccca 30minutt. Okenníí výplň je možné m opa atřit polykarrbonátovou u folií, která odolá i nnárazům tě ěžké sekery,, nejslabším m článkem m je okenníí rám. Ten je možné osadit bezzpečnostním kováním m. Zde jso ou požadav vky na ková ání popsa ané v ČSN P ENV16227. Cena kování k v nema alé míře určuje výsled dnou cenu u okenního otvoru. Ov vlivňuje veelkou mírou u pevnosst, těsnost proti zaték kání a pron nikání vzdu uchu. V záv vislosti na použitém kování můžem me zabráni také nepovolané oso obně vnikn nutí do obje ektu zkrz ookenní otvo or. Při smlouvvě o pojiště ění nemovitosti může e být vyjádřřením pojiš šťovny stannovena bezpeččnostní tříd da otvorové é výplně. T Třídy otvorrových výp plní (Obr. 1 9). (Pro tříídy 4,5,6 je e zapotřebíí instalaci d dalších pro ostředků, ja ako jsou roolety, okenice a mříže)
(Obr. 19) – Bezpe ečnostní ochrana [1]
5. Montáž oke en Sam motná mon ntáž oken není n složitá á, ale musí se dodrže et určité poostupy a parame etry použitýých pomůc cek. Okna kotvíme do o připraven ného otvorru turbošro ouby. Pokud si to situacce vyžádá, můžeme jje kotvit i na n páskové é kotvy nebbo hmoždinky. Montážž oken se doporučuje d e po proved dení vnitřn ních omítek k a dalšíchh „mokrých“ stavebn ních proce esech z dův vodů poško ození lazury (chemic cké, mechaanické i nadměrnou vlhko ostí způsob bující přech hodné změ ěny odstínu u nevyzráléé lazury)
‐ 22‐
OKENNÍ OTVORY
a. Kotvení okenních rámů provedeme prošroubováním z vnitřní strany, z tohoto důvodu je nutné nejprve otvíravá okna vykřídlovat a pevná zasklení je třeba vysklít. b. Rámy předvrtáme v roztečích dle obrázku, kotvící body jsou vždy maximálně 150mm od vnitřního rohu rámu na obě strany a maximální rozteč mezi šrouby je 700mm (tolerance +- 50mm) c. Rám se osadí pomocí klínků a podložek tak, aby byl ve vodorovné i svislé rovině. Hloubku osazení určuje investor. Odchylka při osazení musí být menší, než je dovolená. Maximální odchylka je daná tolerancí bublinky mezi ryskami v bublinkové vodováze (jiné nástroje pro určení vodorovného nebo svislého směru se pro tyto účely neuvažují). Vzhledem k tomuto požadavku je stanovena odchylka max. 3mm/bm v každém směru d. Po provedení předcházejících bodů je rám připraven k vlastnímu kotvení e. V místech předvrtání rámů se předvrtá i zdivo, hloubka předvrtání je závislá na materiálu zdiva f. Vlastní kotvení se provádí turbošrouby, které se používají bez hmoždinek a jsou použitelné téměř do všech používaných materiálů ( cihla, porobeton, dřevo, beton, ocel a kámen ) v závislosti na použitém materiálu (Obr. 20). volíme i délku šroubu ( min. 30 mm ukotveno ve zdivu ). Délka šroubu se určuje podle tloušťky okenního rámu , tloušťky instalační spáry mezi zdivem a rámem, uložení šroubu ve zdi a zhruba 10mm na předvrtání otvoru pro šroub. Stanovení délky šroubu (Obr. 21 ). g. Po ukotvení šrouby se vytěsní vůle vzniklá mezi okenním rámem a zdivem (10-30mm) PUR pěnou a hlavy šroubů se osadí krytkami h. Následující krok by měl být s drobným časovým rozestupem ( na zatuhnutí PUR pěny ). Nasazujeme okenní křídla a zasklíme neotvírané části. Samozřejmostí je montáž kliček a krytek kování. i. Nyní provedeme začištění montážní spáry a přípravu pro položení vnitřních a vnějších parapetů. j. Montáž parapetů, kotvení je možné na silikon, montážní lepidlo či PUR pěnu. Vnitřní parapety se ukládají do roviny, případně může být mírný spád směrem od okna. Venkovní parapety musí mít spád směrem od oknam, aby nedocházelo k zatékání vody při dešti, či aby se voda držela mezi okenním rámem a parapetem. k. Poslední fází je seřízení oken a také vyzkoušíme funkčnost (při otvírání a zavírání nic nedrhne apod.) Montáž se může provádět i s těsnícími páskami a foliemi. Postup je analogický se standartním postupem. Vyjímku tvoří je to, že za bodem A nalepíme parotěsné a paropropustné folie na rám okna ohneme je směrem k rámu. Posléze nalepujeme komprimační pásky na rám okna. Za bodem H následuje přehnutí folií přes zapěněnou část spáry a přilepení ke zdivu.
‐ 23‐
OKKENNÍ OTVO ORY
Důle ežitým fakttorem, kterrý má zása adní vliv na a splnění, výrobcem v deklarovaných, parame etrů použitýých konstrrukčních prrvků je montáž oken. Při montááži je nutné é dodržovat důležitté zásady, přímo ovlivvňující funkčnost a životnost ž okkna.
( Obr. 2 20) – Účinn ná hloubka a šroubů v závislosti na materiá álu [9]
( Obr. 2 21) – Stano ovení délky šroubu [[9]
‐ 24‐
OKKENNÍ OTVO ORY
6. Úniik tepla zkrz z oken nní otvorr
22) – Sché éma zasklív vací spáry [9] ( Obr. 2 A – zaskklení, B – Okkenní křídlo, C – Okenní rrám, D – Zdiivo 1 – tepellnou vazbou (tepelným mostem) m ostě ěním okna 2 – prostupem skrz okenní o rám enním rámem m a okenním m křídlem 3 – infiltrrací mezi oke 4 – prostupem skrz okenní o křídlo o m distančním m rámečkem mezi skly 5 – tepellným mostem 6 – prostupem skrz zasklení z ací skrz zaskklení 7 – radia 8 – infiltrrací mezi osttěním a oken nním rámem
‐ 25‐
OKKENNÍ OTVO ORY
O Okenním otvorem o může utíkat nejvíce tepla z místn ností. Ukážžeme si zde pár příkladů z termokkamer.
(Obr. 2 23) – Sníme ek z termo okamery [1 4] Tepelně nevyhovvující spodn ní část zassklívací lištty v oblasti distančníhho rámečk ku.
(Obr. 2 24) – Sníme ek z termo okamery [1 4] Opět vlliv spodní části č okenní konstrukkce a zask klívací lišty s distančnním rámečkem.
‐ 26‐
OKKENNÍ OTVO ORY
(Obr. 2 25) – Sníme ek z termo okamery [1 4] Detail vvenkovního o teplotního spádu u okenní ko onstrukce. Pořízeno tteleobjektiv vem. Zde je patrné ned doléhání ho orní stranyy okenního o křídla k okennímu ráámu.
(Obr. 2 26) – Sníme ek z termo okamery [1 4] Detail rrohu a zasklívací lišty y u spodní příčle balk konových dveří d s liniíí profilu s viditelnými výkyvyy počínaje připojovaccí spárou přes p dveřní rám, těsnnění mezi dveřním m rámem a křídlem a konče za sklívací liš štou.
‐ 27‐
OKENNÍ OTVORY
7. Seznam použitých zdrojů informací [1] ŠUBRT R., PETRTYL Z., ŠKOPEK M., Okno - klíčová součást staveb. České Budějovice : Energy Consulting Service, s.r.o. 2010 [2] ČUPROVÁ D., Tepelná technika budov – Modul 04 – Stavební fyzikální řešení konstrukcí budov. Brno 2006 [3] KOČÍ I., Okna, Praha : GRADA 2000 [4] www.tzb-info.cz [5] ŠUBRT R., Zateplování . Brno: ERA group s.r.o. 2008 [6] www.vpokna.cz [7] ŠUBRT R., Tepelné izolace v otázkách a odpovědích. Praha : BEN 2008 [8] www.cklop.cz [9] www.inkapo.cz [10] www.winstall-shop.cz [11] www.storo.cz [12] http://www.termosnimky.net [13] CSN 73 0540-2 Tepelná ochrana budov- Část 2: Požadavky , říjen 2011 [14] www.unistav.cz
‐ 28‐
