Okno s nulovou ztrátou tepla

Musí být okno vždy ztrátové? Měření tepelných ztrát domu vždy ukázala okno jako místo s největšími tepelnými ztrátami. To platí pro běžnou starší výstavbu, moderní technologie a postupy při nízkoenergetickém stavění ale naznačují, že okna v moderní stavbě nemusí znamenat výhradně ztráty, ale že může být dokonce zdrojem určitých zisků.

Okno – energetická „černá díra“?

Zjištěná fakta ukazují, že okno v běžné stavbě propustí zhruba pětkrát více tepla než stěny obvodového pláště (Součinitel prostupu tepla U stěnou je obvykle 0,25 až 0,38 W/m2.K a u okna obvykle v rozmezí 1,2 až 1,4 W/m2.K – zdroj TZB-info). Okna přitom zaujímají osminu až čtvrtinu plochy zdí, a působí tedy při mnohem menší ploše stejné ztráty jako zbytek vnějšího pláště budovy.

Cesty, jak zabránit těmto ztrátám, mohou vést několika směry. V prvním plánu samozřejmě přicházejí na řadu lepší izolace, při komplexnějším přemýšlení lze ale do úvah zahrnout podobu projektu celého domu a zapojení nejmodernějších technologií.

Šance: nízkoenergetické stavby

V první řadě je třeba si uvědomit, co od kvality oken požadujeme. Při dodatečném vylepšení stávajícího stavu ve starším domě budeme jistě počítat jinak než u nového projektu nízkoenergetického nebo pasivního domu. Výše zmíněné úvahy o nulových ztrátách či případných ziscích pomocí oken přitom mají smysl pouze v druhém případě.

Nízkoenergetická výstavba, která se stává trendem, totiž počítá s „totální“ izolací celého domu, s rekuperací tepla z větraného vzduchu a splňují tak hodnoty spotřeby energie 15 kWh a 40 kWh na metr čtvereční za rok. Podmínkou pro správné fungování takového domu je i jeho správná dispozice, orientace vůči přirozenému zdroji tepla – slunci.

Otevřít dům na jih

Dům se proto „otevírá“ jižním směrem, na severní nebo návětrnou stranu se okna v moderní stavbě buď vůbec neumisťují, nebo se počítá pouze s malými otvory. Jižní průčelí se naopak maximálně energeticky využívá. Z toho plyne i funkční využití domu – k jižní, otevřené straně umisťujeme obytné místnosti s velkými zasklenými plochami, výhodu pro energetickou bilanci v zimě znamená i umístění zimní zahrady u jižní stěny. Naopak prostory, jež nevyžadují tolik světla – koupelny, dílny, spíže apod. – mohou zůstat na severní straně.

Technologie si poradí

Po splnění této podmínky lze uvažovat o vlastní konstrukci a výplni oken. Lze použít plastová, dřevěná nebo kombinovaná okna, hlavním kritériem výběru ale budou tepelně-izolační vlastnosti. Jako prosklení se jeví nejlepší použít izolační trojskla vyplněná argonem nebo kryptonem, rámy zvnějšku je potřeba překrýt tepelnou izolací. Nové možnosti poskytuje využití původně „kosmické“ technologie okenních fólií Heat Mirror.

Co je důležité u oken v pasivních domech

• kvalitní zaklení pomocí trojskla
• dobře izolovaný rám okna
• propustnost slunečního záření
• správné umístění okna při montáži
• zastínění pro letní období

Cílem pro taková okna tedy je, aby měla kladnou energetickou bilanci. Znamená to, že by měla více energie přijmout než jejich konstrukcí unikne. Okna tedy mají za úkol co nejvíce tepla v interiéru zadržet. Zisky ze slunečního záření tak mohou vyrovnat velkou část celkových energetických ztrát. V současnosti si lze vybírat z řady typů prosklení, která mají různé solární a izolační vlastnosti. Zřejmě nejdůležitější z nich je tepelně-izolační schopnost skel – součinitel prostupu tepla. Další důležitá vlastnost je prostup tepelného slunečního záření. Právě tyto hodnoty bychom měli sledovat.

Příklad:

Klasické dvojsklo s prostorem mezi skly vyplněným vzduchem má součinitele prostupu tepla 2,5 až 3,0 W/m2.K. Dvojskla vyplněná speciálním plynem – argon,krypton,xenon – mají hodnoty součinitele prostupu tepla okolo U = 0,9 až 1,1 W/m2.K. Trojskla mohou mít až  0,5 W/m2.K.

Okna v moderní stavbě nemusí být vždy ztrátová.

Kosmická technologie v rodinném domě

Stále širší uplatnění nachází technologie, která byla původně vyvinuta pro kosmický program – okenní fólie Heat Mirror. Jde o fólii pokrytou nízkoemisivní vrstvou, která umožňuje pokovení mezi vnější a vnitřní tabuli okna tam, kde je její vliv nejúčinnější. Propustnost okna pro sluneční záření je pak selektivní – je propustná pro viditelné světlo a zároveň odráží vzdálené infračervené (teplo přenášející) záření a škodlivé ultrafialové (UV) záření. Ve výsledku pak okno s technologií Heat Mirror funguje v intencích svého pojmenování – jako tepelné zrcadlo. Odráží tepelné záření spět ke směru záření – efektem pak je, že v létě do interiéru nepropouští tolik tepla (odráží je směrem ke slunci), v zimě odráží tepelné záření směrem dovnitř. Různé typy fólie jsou pokryty šesti až dvanácti různými vrstvami stříbra a oxidu india, toto pokrytí má tloušťku několika atomů a je prakticky neviditelné pouhým okem. Tato okna disponují hodnotou součinitele prostupu tepla až 0,3 W/m2.K.

Moderní okna v moderní stavbě tedy nemusejí znamenat ztrátu. Zkušenosti z již realizovaných staveb v pasivním standardů tuto tezi již v praxi ověřily. V pasivním domě, kde se díky izolacím, rekuperaci tepla atd. ani v zimním období nemusí spouštět klasický topný systém, mohou v zimně okna přinášet důležité množství tepla – tedy energetický zisk.