Jak dobře vybrat nová okna

Na první pohled se zdá, že není nic snazšího. Často vyhrávají nejlevnější okna z výprodeje, která přijde namontovat nejlevnější parta. Při rozhodování bychom měli vědět, že okna musí sloužit desítky let, po které by si měla uchovat funkčnost a technickou modernost. Nelze je po pár letech odložit do bazaru jako ojeté auto nebo odkopnout do sběrného dvoru, jako rozbitý vysavač.

Jinými slovy, vyplatí se vybírat okna, která z pohledu užitných a funkčních vlastností předbíhají dobu a jejichž materiálové řešení a kvalita provedení dává dobrý předpoklad, že při správném zacházení vydrží alespoň po jednu generaci, tzn. dvacet až třicet let.

Za jednu z nejdůležitějších funkčních vlastností okna považujeme schopnost tepelně izolovat, proto u ní začneme.

Jak izoluje okno

Jedna z příčin nesprávného rozhodování při výběru oken tkví v nepřesné představě, jak vůbec okno izoluje. Ztráty tepla okny a tudíž energie se dějí dvěma způsoby:

• vyvětráváním tepla okenními netěsnostmi
• prostupem tepla

Netěsné okno izoluje hůře, protože jeho netěsnostmi uniká teplý vzduch ven a venkovní chladný vniká dovnitř. Proto je dnešní ideální okno v zavřeném stavu vzduchotěsné. To znamená, že funkční spárou mezi okenním rámem a křídlem neproniká vzduch. Ani tehdy, když je venku silný vítr. Nesmí pronikat ani v místech uložení zasklívacího panelu do okenního křídla a konečně ani ve spáře mezi oknem a stěnou, odborně řečeno ostěním.

Vzduchotěsná okna jsou mimo jiné základním požadavkem dnešních pasivních domů. Tyto domy proto nemohou fungovat bez samočinného domovního strojního větrání s rekuperací tepla. Při ní si odcházející teplý vzduch v rekuperátoru vyměňuje teplo s čerstvým vzduchem, který přichází z venku. Zimní větrání pasivního domu otevřenými okny je uživatelská chyba.

Ztráty tepla prostupem

Tato pasáž vyžaduje trochu soustředění. Tepelná ztráta Z okna se udává ve wattech, což je unikající teplo (=energie) v joulech za sekundu. Čím větší je rozdíl vnitřní a venkovní teploty, označme ho ΔT, tím je unikající energie vyšší. Můžeme psát Z = P×ΔT, kde P ve W/K je součinitel tepelné ztráty oknem. Má-li okno i s rámem a křídlem plochu S v m², můžeme součinitel P vztáhnout na jeden m² a dostaneme součinitel prostupu okna U_w. Platí U_w = P/S = Z/(S×ΔT); jednotkou je W/(m²K).

Příklad: Máme okno, jehož součinitel prostupu tepla U_w je 1,2 W/(m²K). Je-li jeho plocha S včetně zasklení, křídla a rámu, dejme tomu 3 m², teplota uvnitř 20 °C a venku –15 °C (rozdíl je ΔT = 35 K), prostupuje oknem ven teplo o výkonu U_w × S × ΔT = 1,2 × 3 × 35 = 126 W.

Kdyby byla průměrná lednová denní teplota – 5 °C, za celý den by tímto oknem unikla energie U_w × S × ΔT × čas = 1,2 × 3 × 25 × 24 = 2160 Wh = 2,16 kWh. Při elektrickém vytápění v sazbě 5 Kč za kWh tak oknem uteče 10,8 Kč.

Okno se skládá ze zasklení a okenního rámu s křídlem. Každý z těchto prvků má svou hodnotu součinitele prostupu tepla: zasklení hodnotu U_g a rám U_f. Hodnotu U_f zná výrobce okenních profilů, hodnotu U_g výrobce zasklívacího panelu. Zhotovitel okna, tzn. montážní firma, je pak povinna zákazníkovi sdělit hodnotu U_w. Orientačně ji lze stanovit ze znalosti pohledových ploch zasklení Sg a nosného rámu S_f, jejichž součet dává plochu celého okna S = S_g+S_f. Platí přibližný vzorec

Z pohledu tepelné ochrany platí, že čím je okenní profil, ze kterého je vyroben rám a křídlo okna, silnější, tím lépe, tzn. tím nižší (=lepší) součinitel prostupu tepla U_f. Orientační tloušťka profilu je při dnešních nárocích od tloušťky 70 mm výše, v případě trojskel je tloušťka ještě větší. Záleží, jestli je profil dřevěný, nebo plastový. Dutiny plastových profilů se za účelem vyšší tepelné izolace někdy vyplňují tepelně izolační pěnou a tím se podstatně zvýší parametr U_f. Příkladem jsou např. profily značek Veka a Trocal (Kömmerling, KBE).

Okenní zasklení dříve a dnes

Zasklení je nejdůležitější součástí okna. V dávných časech měla okna jedinou tabuli skla. Součinitel prostupu tepla takové tabule byl na úrovni cca U_g = 5,5 W/(m²K). To znamená, že při venkovní teplotě –15 °C a vnitřní 20 °C unikala každým čtverečním metrem energie o výkonu 5,5 × 35 = 192,5 W. A to ještě muselo být okno dokonale těsné.

Dnešní izolační dvojsklo s termoreflexní tabulí skla a meziskelní mezerou 16 mm vyplněnou argonem má U_g = 1,1 W/(m²K). A trojsklo, opět s termoreflexí a meziskelním argonem, má součinitel prostupu tepla na úrovni 0,7 W/(m²K) i lepší. Trojsklo je ovšem dosti těžké, a proto se plnohodnotně nahrazuje dvosklem (v tloušťce trojskla), kde místo středového skla je tenká a lehká termoreflexní fólie Heat Mirror.

Bez argonu, jen s pouhým vzduchem, se U_g dvojskla zhorší na úroveň 1,3 W/(m²K) a podobně – o nějakých 20 % – se zhorší i součinitel U_g trojskla. Na vládní internetové stránce www.i-ekis.cz/?idp=2251 se dočteme, že úbytek argonu v meziskelním prostoru je asi 5 % do deseti let. Z výroby by jeho obsah měl být 85 až 95 % a záruka na jeho obsah prý bývá 5 let. Vágnost a neurčitost citovaných slov necháváme bez komentáře.

Stejná služba na všech stavbách

Pokud montážní firma „poučuje”, že jste si vybrali okna s trojskly či s fólií Heat Mirror špatně, protože se hodí jen do pasivního domu, který nemáte či nechcete, měli byste jí ukázat dveře. Podstata věci tkví v tom, že Vám tato okna ušetří stejné množství tepla, jako v pasivním i kterémkoliv jiném domě. Jinými slovy, pokud Vám jde o úspory tepla, je toto tvrzení bezobsažné, návratnost, tzn. investiční výhodnost dražšího trojska se však dostaví až při dostatečné životnosti oken, cca dvě desítky let.

Špaletová okna

Přímými předchůdci dnešních oken, která lze nazvat jednoduchá, byla zdvojená okna a zejména pak špaletová. Špaletové okno je podle Wikipedie „okno s vnějšími a vnitřními křídly, mezi nimiž je část špalety. U starších staveb se vnější a vnitřní okno zazdívalo zvlášť a spojovala se železnými pásky. Později byla obě okna zasazena ve společné dřevěné zárubni a zasazovala se najednou. V mezeře mezi křídly mohla být mříž nebo roleta, pěstovaly a pěstují se tam květiny, zapalují svíčky a podobně. Z hlediska tepelné izolace je však mezera příliš široká, takže mezi okny vzniká cirkulace vzduchu a tím i tepelné ztráty.” Konec citace.

Zastavme se u poslední věty, která tato vysoce užitečná, půvabná a stylová okna řadí do dějin. Ovšem neprávem.

Špaletové okno do pasivního domu

Na špaletovém okně demonstrujme experiment, kterým ukážeme na jednu důležitou vlastnost oken. Že totiž prostup tepla oknem ven je až z poloviny realizován neviditelným tepelným sáláním. Tuto skutečnost si málokdo plně uvědomuje, včetně odborníků.

Normální dvojsklo s tabulemi skla bez reflexe a bez výplně argonem má při meziskelní mezeře 16 mm součinitel U_g = 2,2 W/(m²K). Když nyní tuto mezeru hypoteticky zvětšíme na velikost 200 mm, tj. na velikost mezery ve špaletovém okně, prostup tepla mírně klesne, podle redakčního výpočtu [1] na U_g = 1,82 W/(m²K). Když nyní nahradíme tabuli skla na interiérové straně sklem s reflexní vrstvou, která míří do mezery, součinitel špaletového zasklení se zlepší na U_g = 0,91 W/(m²K). Co se stalo? Tabule skla s reflexí téměř zastavila přestup tepla zprostředkovaný tepelným zářením. Následkem toho klesl součinitel U_g o celou polovinu!

Jednoduché pokovené sklo lze zakoupit např. pod názvem ClimaGuard Premium. Hodnota U_g = 0,91 W/(m²K) špaletového okna s termoreflexní tabulí významně předčí hodnotu U_g = 1,1 W/(m²K) u izolačního dvojskla. To stačí po úsporný či nízkoenergetický dům, ale ne pro pasivní. Chceme-li špaletové okno do pasivního domu, instalujeme vnitřní tabuli skla pokovenou a venkovní tabuli skla nahradíme izolačním dvojsklem.

Materiál a tuhost oken

Chceme-li, aby okna dlouhodobě a bez poruch sloužila, volíme profilový systém, který je dostatečně tuhý. Tato vlastnost znamená, že je profil těžko ohebný, jinými slovy nepoddajný. Tuhost okna jako celku zvyšuje relativně velmi tuhý zasklívací panel. Pokud je však panel zasazen do měkkých a poddajných materiálů, ze kterých je tvořen rám a křídlo okna, okno jako celek se rychle opotřebovává, stává se průvzdušným, časem nedovírá nebo se špatně otevírá, zhoršuje se jeho ovládání a četnost odborných seřizovacích zásahů.

Dřevěná okna nabízejí velmi dobrou tuhost a to zejména kvůli plnosti dřeva, což je podstatná odlišnost od komorových plastových profilů. Výhradně se používá profil z lepeného dřeva; v jeho rámci si lze vybrat rám i křídlo z podélně nenapojovaného profilu nebo z podélně napojovaného. Žádanější je obvykle nenapojovaný profil, který nabízí větší jistotu, že zejména křídlo, které nese panel zasklení, zůstane déle celistvé.

Další důležitý parametr je tloušťka křídla a rámu. Čím je tloušťka vyšší, tím je okno tužší a lepší. U dřeva se nyní doporučuje tl. 78 mm. Opět platí, čím větší tloušťka, tím vyšší tuhost sestavy. Tuhost křídla je, jak bylo řečeno, posílena zasklívacím panelem. Bohužel neexistuje žádné jednoduché číslo, které by charakterizovalo tuhost celého okna, křídla či rámu. Částečným vodítkem je tloušťka rámu (křídla). Dřevěný profil tl. 78 mm by měl postačovat pro běžná okna i s trojsklem.

Pro velké okenní plochy a posuvné skleněné stěny se vybírají větší tloušťky. Výrobce dřevěných oken by měl navrhnout vhodnou tloušťku okenních profilů i z pohledu tuhosti a dlouhodobé funkčnosti oken.

Na trhu působí více výrobců dřevěných oken. Jmenujme společnost TTK CZ s.r.o., která se může pochlubit špičkovou výrobní technologií, nejvyšší technickou úrovní výrobků a zákaznickou klientelou v řadě zemí od Spojeného Království až po Japonsko.

Plastová okna jsou dnes nejrozšířenější. Hlavním důvodem je nižší cena. O to víc platí, abychom zde nešli bezmyšlenkovitě do nákupů nejlevnějších oken z výprodeje a montovaných nejlevnější partou.

Tuhost plastových profilů je standardně realizována vložením kovové výztuhy do největší komory. Na tuhost plastového profilu má také vliv tloušťka obvodové stěny plastového profilu. Špičkové profily mají tuto tloušťku 3 mm (třída A). Pokud někdo nabízí profily s tloušťkou obvodové stěny 2,5 mm (třída B) nebo menší, měli bychom si zjistit, jak je zajištěna tuhost rámu a křídla.

Pokud jde o tloušťku, čím je profil silnější, tím lépe z pohledu tuhosti. Měli bychom volit dostatečně silné profily, od tloušťky 70 mm nahoru. V případě trojskel více. Uvedené značky realizují i svá originální řešení tuhosti. Velmi univerzální je nový plastový profil Trocal (Kömmerling, KBE) 76, do kterého lze vložit dvojsklo i trojsklo, je ideální pro rekonstrukce oken, nabízí pestrou paletu barev atp.

Rámy a křídla dřevěných a plastových oken bývají na venkovní straně doplněny hliníkovými profily upevněnými „na klip”. Tím „vznikají” dřevohlíníková a plast-hliníková okna, která dodávají oknům jedinečný a působivý architektonický vzhled. Jsou proto považována za luxus, ovšem hliníkové profily tu mají i technický význam. Vylepšují tuhost rámu a křídla a chrání je před vlivy počasí. Tím zpomalují stárnutí profilů a zhoršování jejich tuhosti.

Okno jako architektonický prvek

Okna musí plnit řadu technických a užitných funkcí. Lidé si je ale většinou vybírají podle toho, jak vypadají a hlavně, jak budou vypadat po zabudování.

Za standard je pokládáno plastové okno. Vyšší úroveň je dřevěné okno. Plastové nebo dřevěné okno, jehož rám a křídlo je na venkovní straně opláštěno hliníkovým profilem, je považováno za luxus.

Dřevohliníková okna bývají považována za přepych pro bohaté. Je dobré vědět, že tato okna mají také podstatně vyšší životnost a významné užitné přednosti. Dřevo na venkovní straně oken je chráněno hliníkovým profilem upevněným „na klip”. Odpadá údržba (impregnace či lakování) venkovního povrchu rámů a křídel. Lze volit libovolnou barevnost hliníkového profilu, a navíc lze hliníkové opláštění konstruovat tak, aby na venkovní straně okna splývala rovina rámu a křídla. Tento prvek spolu s bohatým výběrem barev nabízí nové možnosti architektonického řešení. A jak bylo řečeno, i dlouhou životnost, takže i dražší okno může vyjít v konečném výsledku levněji. Technologicky vysoce pokrokovou výrobu dřevěných a dřevohliníkových oken reprezentuje u nás např. společnost TTK CZ s.r.o.

Plast-hliníková okna patří opět do tzv. luxusu. Také s nimi lze řešit nejrůznější architektonické požadavky, včetně dnes oblíbeného sjednocení roviny okenního rámu a křídla, a takřka libovolnou barevnost. Konstrukčně jde o okno z plastových profilů s hliníkovými pohledovými profily na venkovní straně rámu a křídla. I toto řešení nabízí vyšší životnost, tuhost i tepelně-technické vlastnosti, než platové okno.

Nejvýznamnějším představitelem plast-hliníkových oken u nás je společnost Internorm-okno s.r.o. Všechna její okna jsou již v sériovém provedení opatřena zasklením I-tec, u kterého zajišťuje patentovaná technologie Fix-o-Round celoobvodovou fixaci okenní tabule na rám okna. Tím se podstatně zlepšuje tuhost okna, tepelná a zvuková izolace, zabezpečení proti vloupání a funkceschopnost okna po celou dobu životnosti. Tyto přednosti firma zajišťuje tím, že vyrábí kompletní plastová a plast-hliníková okna včetně zasklení a kování přímo ve výrobním závodě. A doručí je přímo na místo stavby.

Závěr

Naše redakce na svých cestách zažila i případ novostavby, ve které nešťastní majitelé v zimě každý den vytírali litry vody, která kondenzovala na sklech a ve funkční spáře okna a pak stékala na parapet. Možná si v tu chvíli říkali, jestli neměli výběru oken věnovat větší pozornost. Věříme, že Vám se to nestane.