Proč je dobré zvážit předsazenou montáž oken?
- Publikováno:
- Rubrika:
- Komentáře:
- Vložte první komentář
Právní požadavky na snižování energetické náročnosti budov se neustále zpřísňují. Masívně se podporuje využívaní obnovitelných zdrojů energie. Jako drobné a jednoduché stavby se povolují poměrně velké a složité fotovoltaické elektrárny, nově se takto budou uvažovat i ty s výkonem do 100 resp. 250 kW. Budovy mají mít okna ideálně s trojskly s minimálním prostupem tepla. Přitom existují další velmi účinná řešení, která však zůstávají na okraji zájmu stavebníků a dotačních podpor. Předsazená montáž oken je jeden z technických postupů, kterým by projektanti i stavitelé v zájmu stavebníků měli věnovat větší pozornost.
Požadavky na energetické parametry obálky budov neustále narůstají a od původních hodnot jsme se hodně vzdálili. Do roku 1978 podle původní ČSN 73 0540 byl stanoven pro stěny součinitel prostupu tepla U ≤ 1,8 W/(m².K) resp. tepelný odpor R ≤ 0,55 (m².K)/W). U oken byl požadován součinitel prostupu tepla pouze Uw ≤ 3,7 W/(m².K). První zpřísňující úprava nastala v roce 1978 po energetické krizi. Pak následovala další zpřísnění až k současným požadavkům na součinitel prostupu tepla stěny U ≤ 0,3 W/(m².K) a oken Uw ≤ 1,5 W/(m².K).
U oken se nyní obvykle používá zasklení trojskly, kdy se součinitel prostupu tepla U pohybuje do 0,9 W/(m².K). Existují však technicky vyspělejší a finančně náročnější řešení s ještě lepšími energetickými parametry, která zatím nejsou komerčně a hromadně nabízená (vícevrstvá skla, membrány mezi skly, vakuová skla, …). Snižovat součinitel prostupu tepla konstrukce pod současná obvyklá řešení se však již většinou nevyplatí, neboť přináší jen malý potenciál energetických úspor. I proto je potřeba se věnovat dalším technickým řešením.
Výsledné energetické parametry oken ovlivní více montáž než jejich výrobce
V rámci obálky budovy se jedná především o minimalizaci tepelných mostů a tepelných vazeb, přičemž jednou z významně kritických oblastí je osazení otvorových výplní. V současné stavební praxi totiž stále převažuje „klasická“ montáž, kdy se okno osazuje do roviny stěny, zpravidla dokonce na stávající pozici ve stěně, tedy u rovného ostění doprostřed, u zalomeného ostění, kde dříve byla dvojitá (špaletová, kastlíková) okna, 150 mm od vnější roviny stěny.
Tato montáž je sice označována jako „klasická“, ale z hlediska požadavků na zvýšení úspor energie není optimální. Tyto postupy je třeba změnit tak, aby jako správná a klasická montáž byla vnímána ta, která minimalizuje tepelné vazby, tedy montáž oken do roviny tepelného izolantu.
Toto se však stále nedaří prosadit, a to především proto, že z hlediska tepelných vazeb sofistikované řešení není projektanty navrhováno a zákazníky vyžadováno. Stavební firmy ho samy od sebe nebudou navrhovat, neboť je pro ně pracnější. Osazování otvorových výplní do roviny tepelné izolace je bohužel běžné pouze u pasivních staveb, kde je to bráno jako standard. Z pohledu laické i odborné veřejnosti se jedná o novinku, která není vnímána jako pozitivum, neboť stavbu prodražuje a zesložiťuje. Výhody si však málokdo uvědomuje. Pokud si je už uvědomí, dochází k jejich marginalizaci, velmi často i realizační firmou, která má pochopitelný zájem se tomuto řešení vyhnout.
Výhody předsazené montáže:
- Zmenšení tepelných vazeb, neboť průběh teplot ve stěně i v otvorové výplni je plynulejší; tvar nulové izotermy se v řezu více blíží přímce.
- Není nutné před osazením otvorové výplně opravovat ostění. To se, bohužel, obvykle neděje, ačkoliv by se to dít mělo.
- Je možné osadit otvorovou výplň o několik centimetrů větší, čímž dochází k menšímu snížení zasklené plochy otvorové výplně.
- Je větší vnitřní parapet, čímž dochází k větší možnosti jeho využití.
- Není nutné zcela přesné zaměření otvorové výplně. Obvykle ten, kdo zaměřuje, raději volí menší rozměr s tím, že se spára následně vyplní polyuretanovou pěnou (obvykle jde o toleranci 1 až 2 cm).
Nevýhody předsazené montáže:
- Větší pracnost při osazování otvorových výplní a z toho vyplývající vyšší cena stavebních prací.
- Nutná součinnost montážníka otvorové výplně a následně zedníka dočišťujícího otvor.
- Není použitelné vždy. Toto osazení není možné použít tam, kde nedochází na jedné stěně k současnému zateplení a výměně otvorových výplní, neboť by došlo k různému hloubkovému osazení oken na jedné stěně, což není estetické. Zároveň je potřeba, aby osazení otvorových výplní bylo realizováno současně s realizací zateplovacího systému tak, aby došlo k uzavření konstrukce.
Jak se sníží spotřeba energie po osazení oken do roviny tepelné izolace?
Problematikou osazení oken do roviny tepelné izolace se zabývalo více lidí, naposledy např. Pavel Kasal, ve své diplomové práci Předsazená montáž oken. Ostatně i my jsem se tomu kdysi věnovali a částečně to bylo uveřejněno např. v publikaci Tepelné mosty, která vyšla v roce 2011 v nakladatelství GRADA. Vždy je však potřeba vše vložit do kontextu reálných technických řešení v dané době. Proto jsme se opět k tomuto tématu vrátili a provedli jsme několik výpočtů dvourozměrného vedení tepla. Předpokládáme, že uvedené hodnoty ozřejmí, proč by měla být předsazená montáž prvním řešením vždy, když to je možné.
Věnovali jsme se třem stavům, které jsou dále vyčísleny z pohledu energetické náročnosti:
- osazení okna doprostřed stěny – průběh teplot je na obrázku 1
- osazení okna na vnější líc stěny – průběh teplot je na obrázku 2
- osazení okna do roviny tepelného izolantu (předsazená montáž) – průběh teplot je na obrázku 3
Tyto tři stavy jsou pak posouzeny pro dva extrémní příklady. Prvním je zdivo tloušťky 200 mm o tepelné vodivosti λ = 0,2 W/(m.K), což je poměrně kvalitní plynosilikát. Jako druhé zdivo pro modelový výpočet bylo zvoleno velmi obvyklé zdivo z cihel plných tloušťky 450 mm o tepelné vodivosti λ = 0,86 W/(m.K). Bylo však uvažováno rovné, nikoliv zalomené ostění, které by celou situaci ještě výrazně zhoršilo. Oba případy rámují obvyklé konstrukce. Zdivu tloušťky 200 mm mohou odpovídat i některé druhy cihelných konstrukcí, extrémem, kde by hodnoty lineárního prostupu tepla byly mimořádně nepříznivé, by byla stěna zděná z kamene, případně, jak již bylo uvedeno, zalomené ostění u klasické cihelné stěny. Na následujících obrázcích je vždy první případ zdivo tl. 200 mm a druhý případ zdivo tl. 450 mm.
V tabulce 1 jsou uvedeny hodnoty lineárního činitele prostupu tepla φ. Zároveň je tento lineární činitel prostupu tepla přepočten do hodnoty součinitele prostupu tepla celého okna, jde tedy o přirážku na součinitel prostupu tepla zabudovaného okna. V tomto modelovém příkladu bylo uvažováno okno o rozměrech 1 ×1,5 m.
Rádi bychom ještě v této souvislosti upozornili na to, že stávající ČSN 730540−2:2011 má požadavek na maximální lineární činitel mezi oknem a stěnou φ ≤ 0,1 W/(m.K). Z toho je patrné, že při běžném osazení okna do stávající stěny je nutné řešit stavební detail trochu jinak, než je obvyklé.
Energetický efekt předsazené montáže a „klasické“ montáže je násobně větší, než rozdíl mezi okny s dvojsklem a s trojsklem
Abychom pochopili celý dosah této přirážky, tak lze jako příklad uvést výrobky jedné firmy a jejich deklarované hodnoty. Například firma VEKRA nabízí několik různých oken. U plastového okna typu VEKRA Komfort Evo deklaruje součinitel prostupu tepla oknem u dvojskla Uw = 1,1 W/(m².K) a u trojskla Uw = 0,71 W/(m².K). Rozdíl tedy činí ΔU = 0,39 W/(m².K). U plastového okna typu VEKRA Prima je pak pro dvojsklo Uw = 1,3 W/(m².K) a pro trojsklo Uw = 0,92 W/(m².K). Rozdíl tedy činí ΔU = 0,38 W/(m².K).
U nejobvyklejší stěny z plných pálených cihel a oknu o rozměru 1 × 1,5 m činí rozdíl mezi „klasickou“ montáží a předsazenou montáží ΔU = 0,973 W/(m².K). Z výše uvedeného je patrné, že rozdíl předsazené montáže a „klasické“ montáže je násobně větší, než rozdíl mezi oknem s dvojsklem a s trojsklem. Tento příklad je jistě dostatečný, ale pojďme si to nyní uvést u oken s různým součinitelem tepelné vodivosti a o různých rozměrech.
Předsazená montáž je výhodnější u všech velikostí oken, největší energetický význam má u malých oken.
V tabulce 2 je veden propočet součinitele prostupu tepla U pro zabudované okno, tedy včetně lineárních tepelných vazeb. Byly zvoleny tři typy okna s různým součinitelem prostupu tepla Uw, všechna zasklena trojsklem (I, II, III). Ve sloupcích označených písmenem 1B jde o osazení okna do rovného ostění zdiva tloušťky 450 mm z cihel pálených plných a u sloupců 3B pak jde o lineární tepelné vazby předsazené montáže. Byla zvolena čtvercová okna od rozměru 0,5 × 0,5 m až po 1,6 × 1,6 m, a okna obdélníková s poměrem stran 1:1,5 od rozměru 0,6 × 0,4 m až po rozměr 2,4 × 1,6 m. Z tabulky 2 je patrné, že u malých oken vzroste celkový součinitel prostupu tepla až na úroveň U = 3,87 W/(m².K) při osazení doprostřed zdiva, kdežto tento součinitel prostupu tepla je u předsazené montáže pouze U = 1,44 W/(m².K).
Závěr
Celkově je u všech velikostí oken předsazená montáž výrazně energeticky efektivnější než osazení do roviny zdiva. Pro porovnání: Norma ČSN 73 0540−3 uvádí pro okno dřevěné zasklené jedním sklem hodnotu Uw = 4,5 W/(m².K). To je téměř hodnota malého moderního okna s trojsklem při započítání tepelných vazeb pro osazení uprostřed cihelné zdi.
Poznámka redakce: Tento článek je zaměřen především na úspory tepla při dodatečném zateplování objektů. Nezabývá se novostavbami, nejnižšími povrchovými teplotami závisejícími mimo hloubky osazení i na konkrétních použitých stavebních materiálech, geometrie detailu, umístění otopných těles a dalších souvislostech.
Právní požadavky na technické vlastnosti obálky budov
Část 2 ČSN 73 0540−2:2011 Tepelná ochrana budov je závazná podle vyhlášky o požadavcích na výstavbu č. 146/2024 Sb. Konkrétně § 22 a § 94 této vyhlášky odkazují na povinnost splnit požadavky určené normy. Seznam určených norem najdeme na portálu ÚNMZ. Je mezi nimi ČSN 73 0540−2:2011. Rok za dvojtečkou v názvu normy je důležitý, podle něho poznáme, zda je norma platná nebo nikoliv.
Části 2, 3 a 4 ČSN 73 0540 Tepelná ochrana budov zezávazňuje rovněž vyhláška o energetické náročnosti budov č. 264/2020 Sb. Tato vyhláška nepracuje s institutem určených norem, ale odkazuje na technické normy buď přímo v textu nebo v poznámkách pod čarou.
Vyhláška č. 146/2024 Sb., o požadavcích na výstavbu
§ 22 Tepelná ochrana budov
(1) Budova musí být navržena a provedena tak, aby byla zajištěna
- její tepelná ochrana,
- nejnižší vnitřní povrchová teplota,
- celková průvzdušnost obálky budovy,
- tepelná stabilita místností v letním období,
- ochrana proti
- pronikání vody do stavby a jejích konstrukcí,
- šíření vlhkosti v konstrukcích a ve vnitřním prostředí stavby.
(2) Budova musí být dále navržena a provedena tak, aby bylo zamezeno zvyšování objemové aktivity radonu.
§ 94 Tento paragraf vyjmenovává požadavky, které se považují za splněné, jsou-li splněny požadavky normy nebo její části určené ve věstníku Úřadu pro technickou normalizaci, metrologii a státní zkušebnictví. Tyto požadavky mohou být splněny i jiným technickým řešením, pokud se prokáže, že navržené řešení garantuje nejméně základní požadavky na stavby podle stavebního zákona.
Co je energetický audit a energetický posudek?
Energetický audit je systematická kontrola a analýza spotřeby energie za účelem získání dostatečných znalostí o stávajícím nakládání s energií v energetickém hospodářství, která identifikuje a kvantifikuje možnosti nákladově efektivních úspor energie a podává zprávy o zjištěních. Energetický auditor tak detailně zmapuje energetické hospodářství (např. podnikový areál, nemocnice) tak, aby byl schopen nabídnout opatření, která povedou k úsporám energie a budou nákladově efektivní.
Energetický posudek je písemná zpráva obsahující informace o posouzení plnění předem stanovených technických, ekologických a ekonomických parametrů určených zadavatelem energetického posudku včetně výsledků a vyhodnocení.
Audit a posudek zpracovávají kvalifikovaní energetičtí specialisté s oprávněním od ministerstva průmyslu a obchodu. Nikdo jiný tuto činnost nemůže vykonávat. Energetických specialistů registrovaných MPO je více než dva tisíce, vyhledat je lze na stránkách mpo.cz.
Z nich je pouze 56 autorizovaných inženýrů a techniků ČKAIT, kteří mají specializaci Energetické auditorství (IA00, TA00). Tyto osoby, které musí být autorizovány v oborech Pozemní stavby, Technologická zařízení staveb, nebo Technika prostředí staveb, lze dohledat nejen na stránkách mpo.cz, ale i na ckait.cz v seznamu autorizovaných osob.
Energetický audit se řídí také ČSN ISO 50002. Energetický audit a energetický posudek je definovaný zákonem č. 406/2000 Sb. v aktuálním znění a jeho příslušnými prováděcími vyhláškami č. 140/2021 Sb. a 141/2021 Sb.
Vaše názory
Pro registrované uživatele je povolena diskuze.
Můžete se přihlásit, nebo se můžete zaregistrovat podle návodu pro registraci.