Energetická modernizace zasklení oken

Výměna zasklení může představovat zajímavou alternativu k celkové výměně oken, za předpokladu, že okenní rámy a kování jsou neporušené a dostatečně silné, aby unesly nové izolační dvojsklo, že technické zásady umožňují přesklení, že hodnota součinitele Uf je přijatelně nízká, že průvzdušnost okna splňuje kritéria alespoň třídy 2 (trvalé, efektivní těsnění), jak definuje EN 12207, a že se naplní požadavky EnEV (německé směrnice pro úspory energie).

Podle poslední zprávy o emisích CO₂ budov, kterou vydalo Německé spolkové ministerstvo dopravy, stavebnictví a rozvoje měst (BMVBS), pokrývají budovy cca 40 % emisí CO₂ (oxidu uhličitého) v Německu. Nejlepší způsob, jak tyto emise snížit, je proto zlepšení energetické náročnosti současných budov.

Průzkum Německá energetické agentury (Dena) ukazuje, že energii spotřebovávanou stávajícími budovami lze snížit až o 85 %. Výměna starých oken a zasklení, velmi náročných na tepelné ztráty, je klíčovým prvkem tohoto úsilí.

Michael Rossa (vlevo) je fyzik a vede oddělení skla, stavebních materiálů a stavební fyziky v ift Rosenheim. Je mnoho let aktivní v průmyslu skla, fasád a oken. Jürgen Benitz-Wildenburg (vpravo) je ředitel oddělení PR a komunikace v ift Rosenheim. Je kvalifikován jako tesař, inženýr stavebních konstrukcí a marketingový specialista. Je mnoho let aktivní v průmyslu dřeva a výroby oken.

Zlepšený součinitel prostupu tepla

Z jednoduchého propočtu plyne, že lze ročně uspořit přibližně 1,2 litrů topného oleje na každý m² plochy okna při zlepšení jeho součinitele prostupu tepla U o 0,1 W/(m²K). To znamená, že v domě s plochou oken 30 m², jejichž U_W snížíme z 3,0 na 1,0 W/(m²K), ušetříme až 720 litrů oleje. Takto by bylo možné jen v Německu ušetřit ročně až 8,6 miliardy litrů topného oleje, uvádí „Studie zur energetischen Modernisierung změnit Fenster” (Studie energetické modernizace starých oken) vydaná Obchodním sdružením VFF BF v prosinci 2007.

Vedle vylepšené U-hodnoty – známého indikátoru tepelných ztrát – je také mimořádně důležité brát v úvahu celkovou propustnost solární energie (g-hodnotu) okenním zasklením podle DIN EN 410. Jde o podíl slunečního záření, které prochází zasklením do místnosti a může být využito jako pasivní solární zisk.

Instalace nového izolačního zasklení řeší také výskyt nepříjemně studených povrchů typických pro stará zasklení. Jestliže je totiž teplota vnitřního povrchu skel v porovnání se stěnou příliš nízká, uživatel se cítí z důvodu asymetrického sálání nepříjemně, zejména je-li prosklená plocha velká a teplotní rozdíly velké.

Totéž platí i pro efekt „studeného vzduchu”, který se tvoří na vnitřní studené ploše zasklení a který je vnímán, jako když nepříjemně táhne. Naopak, po výměně zasklení nebo celého okna lze často snížit teplotu v místnosti o 2 až 3 °C – spotřeba tepla tím klesne zhruba o 6 % na stupeň.

Vysoce účinná izolační zasklení nejenže zvyšují komfort bydlení, ale účinně přispívají také ke snížení tvorby kondenzátu jak na ploše zasklívacího panelu, tak zejména na jeho okrajích. A to tím spíše, když se použijí „teplé distanční rámečky”, které dávají lepší tepelnou izolaci právě v oblasti kolem okrajů zasklení.

Při hledání ideálního poměru náklady/energetická šetrnost se majitelé budov často ptají, zda má větší smysl jen výměna zasklení nebo celého okna.

Prvním krokem k zodpovězení této otázky je posouzení součinitele prostupu tepla zasklením – U_g – s cílem určit příspěvek, o který lze energetickou náročnost reálně zlepšit. Jako další krok by měla být zkoumána zejména zachovalost, vhodnost a tepelně technická funkčnost rámu okna, zachovalost kování, ukotvení rámu k ostění a provedení připojovací spáry. To vše s cílem určit ekonomickou životnost výměny zasklení (přesklení) okna.

Odhad hodnot U_g existujících zasklení

Náhrada jednoduchého zasklení má smysl vždy. Jde o zasklení tvořené jedinou tabulí skla, které je snadno a ihned zjistitelné. Většinou jde o plavené (float) sklo, může jít také o bezpečnostní sklo (vrstvené bezpečnostní sklo, drátosklo). Jednoduché zasklení má velmi vysokou hodnotu U_g kolem 5,8 W/(m²K). Kvůli vysokým energetickým ztrátám a nepříjemně nízkým povrchovým teplotám se výměna těchto skel vždy vyplatí.

Pokud jsou stávající okna osazena izolačními skly (někdy se jim říká izolační dvojskla), je třeba určit, zda se jedná o zasklení s pokovením nebo bez něj. Termo izolační pokovení založená na stříbře, která jsou dnes obecně rozšířená, poskytují dvojitým sklům podstatně nižší U_g.

Nepokovená izolační zasklení bez plynové výplně byla v Německu instalována až do vydání druhé verze Nařízení o tepelné izolaci budov (WSchVo) v roce 1995 a měl hodnotu U_g cca 2,7 W/(m²K).

Pokud nejsou u zkoumaného zasklení k dispozici žádné dodací listy, dokumentace, názvy produktů, ani razítka na distančním rámečku v meziskelní dutině, ze kterých by vyplývala hodnota U_g , je možné ji určit podle roku, ve kterém byla okna instalována. Jiný postup je pomocí „plamenového testu”. Ten je založen na tom, že odraz plamene hořícího před zasklením získává jinou barvu, pokud je povrch některé tabule pokovený. Nelze však učinit jakékoliv prohlášení o vlastnostech pokovení/nátěru. Plamenový test ostatně vyžaduje opatrnost v úsudku, protože některá (např. pyrolytická) pokovení vůbec nemění barvu plamene. Nicméně, povolaný specialista by měl být na místě schopen posoudit hodnotu U_g zasklení pomocí dalšího vybavení.

Kritéria pro výměnu zasklení

I když měníme pouze zasklení, je důležité zohlednit záležitosti týkající se stavební fyziky, tepelných mostů a kondenzace.

Je-li jednoduché sklo nahrazováno izolačním zasklením s vyšším U_g , nemusí být vnitřní povrch zasklení již nejchladnější plochou v místnosti a ke kondenzaci tak může docházet na jiných vnitřních plochách obvodové stěny. To může vyústit až k poškození konstrukcí. Je proto vhodné povolat znalce, který zformuluje návrh celkové modernizace.

Pokud jde přednostně o zlepšení energetické účinnosti, nejlepší postup je nahradit staré zasklení trojskly s U_g = 0,7 W/(m²K) a s g-hodnotu cca 60 %. To však vyžaduje odpovídající kvalitu původního rámu okna, který může pojmout trojité izolační sklo o tloušťce minimálně 36 mm. Rám musí být dále funkční, zachovalý a jeho kování musí unést větší hmotnost zasklení.

Náhrada starého zasklení moderním izolačním zasklením s U_g = 1,1 W/(m²K) může také přinést výrazné zlepšení.

Poslední možností je náhrada izolačním zasklením s U_g v rozmezí 1,7 až 1,3 W/(m²K). To má smysl pouze, když o řešení rozhodují i ostatní aspekty, jako je např. věk skla, barevná neutralita, nebo specifické požadavky z hlediska funkčnosti (bezpečnost/ochrana, zvuková izolace, atd.).

Abychom posoudili celkové množství energie, které ušetříme, měli bychom vždy vedle hodnoty U okna vzít na zřetel i jeho g-hodnotu. To proto, že pasivní solární zisky, které vyplývají z optimalizované g-hodnoty, mohou znatelně snížit spotřebu energie.

Požadavky EnEV (německá směrnice pro úspory energie) 2009

EnEV 2009, která vstoupila v platnost 1. října 2009, stanoví značně snížené maximální hodnoty U dokonce i v případech, že je nahrazeno jen zasklení. Pro izolační zasklení byla U_g snížena z 1,5 W/(m²K) v EnEV 2007 na hodnotu 1,10 W/(m²K) v EnEV 2009, zatímco U_W pro okno jako celek byla snížena z 1,7 na 1,30 W/(m²K). Pokud, čistě z technických důvodů, nemůže okno nést zasklení s U_g = 1,10 W/(m²K), pak, podle přílohy 3, odst. 2 z EnEV 2009, může být použito zasklení se součinitelem prostupu tepla 1,30 W/(m²K).

Výměna oken

Vedle zlepšení energetické náročnosti a uspokojení specifických funkčních požadavků, jsou hlavním přínosem výměny oken v celé jejich celistvosti možnosti, které se nabízejí pokud jde o design. Nová okna jsou k dispozici v širší škále rozměrů, tvarů a materiálů, okna sahající od podlahy až ke stropu umožňují lepší styl bydlení vytvářený denní světlem v prosvětlených interiérech. Zároveň s výměnou oken můžeme odstranit vady jejich napojení ke zdi, tepelné mosty a netěsnosti a výrazně tak zdokonalit pohledový celek oken a fasády.

Modernizace oken v budově však značně narušuje stávající rovnováhu, která se předtím v budově ustavila.

Například přirozená výměna vzduchu nezávislá na uživatelích se sníží, protože okna a jejich napojení do obálky budovy budou nyní lépe utěsněny. V případě zvýšené plochy oken se mohou ukázat jako nutná další stínicí opatření. Je tudíž nutné pečlivé navrhování na základě architektonického průzkumu, vedeného architektem, stavebním energetickým poradcem nebo dodavatelem/výrobcem oken. Instalace kompletně nových oken je také složitější a náročnější, a měla by být prováděna kvalifikovanými odbornými společnostmi, aby se zabránilo nepříjemným škodám.