Prečo je dôležitá výmena okien ?

Dôvody výmeny okien:

  1. úspora energie na vykurovanie
  2. vzhľad okien resp. stav okien
  3. netesnosť (zatekanie starých okien, prievan oknami)

Náklady na vykurovanie predstavujú po potravinách druhý najvyšší výdaj v domácnosti. Preto sa značná časť pozornosti venuje úspore energie. Veľkosť tepelných strát a tepelných ziskov môžeme ovplyvniť niekoľkými vplyvmi:

  1. urbanistickými vplyvmi (spôsob zástavby (radové domy, samostatne stojace domy), orientáciou k svetovým stranám..)
  2. architektonickými vplyvmi (geometria tvaru budovy, dispozičné riešenie)
  3. vplyvom konštrukcie a jej tepelno-technickými vlastnosťami (súčiniteľ prechodu tepla tzv. k - hodnota, po novom  U - hodnota)
  4. vlastnosťami technického zariadenia (druh a spôsob vykurovania, meranie, regulácia)
  5. využitím solárnych systémov (aktívnych – solárne články, alebo pasívnych – zasklenia)

Pri výmene starých okien za nové drevené eurookná vieme pri samotnom výbere okna ovplyvniť len bod 3 a to tepelno-technické vlastnosti okna.

 

Celkové tepelné straty domu resp. bytu treba rozdeliť na dve základné skupiny. Sú to tepelné straty vedením (všetko teplo ktoré unikne cez steny, strechu, podlahu, okná) a tepelné straty vetraním (netesnosťami, škárami, núteným vetraním). Tepelné straty vedením tvoria 65 %, vetraním 35 % (stará konštrukcia domu, staré okná).

 

 

 

 

 

 

 

Pri súčasnom stave stavieb sa však tento podiel strát mení na tepelné straty vedením 45 % a tepelné straty vetraním 55%. Tento stav nastáva pri výmene starých okien za nové a zateplení fasády domu.

 

 

 

 

 

 

 

Z tohto jednoduchého príkladu je zrejme, že najviac tepla sa dá ušetriť práve vetraním.

Pri oknách  resp. zaskleniach sa udáva súčiniteľ prechodu tepla (tzv. k resp. U hodnota). Jednotkou je W/m2.K (watt na meter štvorcový a kelvin).  Táto veličina udáva, koľko tepla prejde cez okno resp. sklo s plochou 1 m2 pri rozdiele teplôt 1 °C, resp. 1 Kelvin. V praxi to znamená, že čím je k resp. U hodnota nižšia, tým lepšie sú jej izolačné vlastnosti (tým menej tepla uniká).

Príklad 1: k – hodnota skla je 1,0 W/m2.K, teplota v interiéri 20 °C, teplota v exteriéri -20 °C. Pri takýchto podmienkach pri veľkosti zasklenia 1 m2 unikne 40 wattov energie.

Ak by sa použili zasklenia s k – hodnotou 2,8 W/m2.K, teploty by ostali tie isté, plocha zasklenia tiež 1 m2  tepelné straty by boli v takomto prípade 112 wattov.

V súčasnej dobe sa v drevených eurooknách používajú izolačné dvojsklá s k – hodnotou 1,1 alebo 1,0 W/m2.K. Pre orientáciu, staré dvojité alebo zdvojené okná mali k – hodnotu zasklenia cca. 3,0 W/m2.K. Z uvedeného vyplýva, že tepelnoizolačné vlastnosti nových izolačných dvojskiel sú cca. 3x lepšie, t.j. 3x menšie straty tepla prechodom cez sklo.

Samotný drevený rám a krídlo predstavuje z plochy okna 15 – 35 %. k – hodnota dreveného rámu, resp. krídla pri súčasnom eurookne (hrúbka 68 mm) má hodnotu 

1,45 W/m2.K, čo v porovnaní s kvalitným zasklením je horšia hodnota, čo vedie vo vývoji drevených profilov na okná k zväčšujúcej sa hrúbke.

Ako už bolo spomenuté vyššie, najväčšie možnosti úspory energie sú možné práve vetraním. Tú však treba dbať na to, aby vetranie bolo dostatočné. Na to, aby sme mohli žiť v zdravom prostredí, potrebujeme dostatok čerstvého vzduchu. Množstvo čerstvého vzduchu je stanovené hygienickým minimom, ktoré udáva, že za 1 hodinu sa musí vymeniť polovica objemu vzduchu v miestnosti.

Príklad 2: Miestnosť rozmerov 4x5x2,5 m obsahuje 50 m3 vzduchu. Hygienické minimum hovorí, že za 1 hodinu sa musí vymeniť minimálne polovica objemu vzduchu miestnosti, čo v tomto prípade predstavuje 25 m3 vzduchu (za predpokladu obývania miestnosti).

Táto informácia je však v príkrom rozpore s očakávanými úsporami energie práve z vetrania.

Staré konštrukcie okien spôsobovali nadmernú výmenu vzduchu, čoho príkladom bol citeľný prievan, pri vetre fučanie cez škáry a netesnosti... Tieto nadmerné straty viedli k vysokým nákladom na energiu na vykurovanie. Za bežného počasia (bezvetrie) sa netesnosťami vymenil  minimálne 1x objem vzduchu v miestnosti, pri vetre bola výmena vzduchu ešte výraznejšia (síce dostatok čerstvého vzduchu, ale enormné tepelné straty).

Pri súčasnej konštrukcii okien sa okná za bežného počasia stávajú takmer hermeticky uzavreté, čo spôsobuje žiadnu, alebo nedostatočnú výmenu vzduchu!!!

V bežnom živote pri činnostiach v domácnosti produkujeme vlhkosť. Zdrojom vlhkosti v domácnosti je varenie, sprchovanie, kúpanie, pranie, sušenie bielizne, polievanie rastlín, akvária a samozrejme spánok. Za jednu noc priemerný človek vypotí 0,5 – 1 liter vody!

Okrem vlhkosti človek pri dýchaní produkuje CO2 (oxid uhličitý), ktorý v nadmerných množstvách spôsobuje únavu, podráždenosť, vyčerpanosť, nespavosť atď.

Z týchto dôvodov treba vetraniu venovať dostatočnú pozornosť. Množstvo vody vo vzduchu udáva  tzv. relatívna vlhkosť vzduchu, s označením φ (fí). Pohybuje sa v rozmedzí 0 – 100 %. Ideálna hodnota φ je 50 %. Ak je hodnota φ 30-40 %, vzduch je suchý (dráždenie slizníc, ťažké dýchanie..), ak je hodnota φ 60-100 %, vzduch je veľmi vlhký (tvorba plesní, vlhnutie nábytku, zariadenia, pocit chladu). Z dlhodobého hľadiska nesmie byť φ väčšie ako 60 %.

Vlhkosť vzduchu a vetranie má priamu spojitosť s vykurovaním. Najmenej tepla spotrebujeme pri zohrievaní suchého vzduchu. Aj pri výrobe tepelnoizolačných materiálov sa uplatňuje princíp uzavretia suchého vzduchu v malom priestore (polyuretánová pena, duté vlákna..). Ak sa vo vykurovanom priestore nachádza vlhký vzduch, potrebujeme zohrievať aj vodu nachádzajúcu sa vo vzduchu. Pritom z fyziky je zrejme, že na zohriatie vody potrebujeme najväčšie množstvo tepla. Z uvedeného vyplýva, že je neekonomické zohrievať nevymenený vlhký vzduch.

 Dôkaz, že má zmysel v zime vetrať a tým šetriť energiu na vykurovanie:

Príklad 3: Vezmime tú istú miestnosť z príkladu č.2. Miestnosť rozmerov 4x5x2,5 m obsahuje 50 m3 vzduchu. Neekonomické je práve zohrievanie vlhkého vzduchu. Vonku je teplota vzduchu -15 °C, vo vnútri je teplota 20 °C. Ako bolo spomenuté vyššie, vlhkosť vzduchu sa udáva hodnotou φ. Pri teplote vonkajšieho vzduchu -15 °C a relatívnej vlhkosti 100 % (maximálne vlhký vzduch) sa v 1 m3 vzduchu nachádza 1,4 g vody vo forme vodnej pary. Pri teplote vnútorného vzduchu 20 °C a relatívnej vlhkosti vzduchu 100 % sa v 1 m3 vzduchu nachádza 17,3 g vody vo forme vodnej pary. Z uvedeného vyplýva, že keď otvoríme okno a do interiéru privedieme zvonka maximálne vlhký vzduch teploty -15 °C (to by vonka musela byť v zime hmla), zmení sa jeho vlhkosť zo 100 % na 8 % (1,4g/17,3g = 0,08 x 100 = 8 %) , čo predstavuje takmer úplne suchý vzduch.

V texte vyššie je spomenuté, že relatívna vlhkosť vzduchu v interiéri z dlhodobého hľadiska nemá presiahnuť 60 %. 60 %-nej relatívnej vlhkosti vzduchu pri teplote 20 °C zodpovedá 10,4 g vody vo forme vodnej pary (t.j. 60 % zo 17,3 g). Miestnosť má objem 50  m3 . Na tento objem pripadá 10,4g x 50 m3 = 520 g vody (viac ako pol litra vody!)  vo forme vodnej pary. Avšak vymenený vzduch teploty -15 °C obsahuje len 1,4 g vody vo forme vodnej pary, čo na spomenutú miestnosť predstavuje 1,4g x 50 m3 = 70 g vody vo forme vodnej pary. Takmer 7,5 krát menej vody vo vzduchu!!!!!  Ako už vieme, zohriatie vody zo všetkých látok vyskytujúcich sa v prírode spotrebuje najviac tepla. Na zohriatie 1 litra vody o 1 °C potrebujeme 4186 Joulov.

Tento jednoduchý príklad ukazuje, prečo sa studený vonkajší vzduch veľmi rýchlo zohreje vo vnútri (obsah vody vo vzduchu).

 Ešte názornejší príklad:

Príklad 4:

Príklad 3 doplníme o to, že zanedbáme tepelné straty cez steny a okná a chceme zvýšiť teplotu v miestnosti o 5°C t.j. na 25°C V miestnosti máme 2 kW (kilowattové ) vykurovacie teleso.

Znamená to pri nevyvetranej miestnosti spotrebu energie:

0,52l(voda)*(25°C-20°C)(rozdiel teplôt)*4186 J (merné skupenské teplo)=10985 J. Pri výkone vykurovacieho telesa 2kW mi to bude trvať 11.000/2000 t.j. cca  5,5 hod. ( tu totiž nemožno rátať s naakumulovanou tepelnou energiou v stenách, nakoľko tieto majú menej ako 20°C.  Ak vymeníme všetok vzduch a privedieme vzduch o teplote -15% so 100% relatívnou vlhkosťou tak spotrebujeme 0,07l (voda)*(25-10) (rozdiel teplôt)*4186 J (skupenské teplo)= 4395 J. Uvažovaný rozdiel teplôt  15 °C je z toho dôvodu, že vzduch z -15 na 10°C nám zohrejú steny, v ktorých je dostatok naakumulovaného tepla a iba teplejšie teleso dokáže odovzdať teplo chladnejšiemu. Z príkladu vyplýva, že pri takomto ohreve potrebujeme len 40 % energie oproti zohrievaniu vlhkého nevyvetraného vzduchu.

Prvým príznakom nadmernej vlhkosti v interiéri je kondenzovanie vodnej pary (rosenie skiel) z interiérovej strany hlavne v zimnom vykurovacom období.  

Pri použití izolačných dvojskiel s k – hodnotou 1,1 – 1,0  W/m2.K by k tomuto javu nemalo vôbec dochádzať. S orosením skla z interiérovej strany je možné sa stretnúť v spodnom okraji skla spôsobeným dištančným rámikom, ktorý sa nachádza medzi dvoma tabuľami skla. Tento rámik je vyrobený z rôznych materiálov. Najčastejšie sa na výrobu rámikov používa hliník, nerez alebo plast. V závislosti od druhu materiálu je aj možný výskyt rosenia skla na okraji sklenenej tabule (hlavne pri použití hliníkového dištančného rámika). Takéto rosenie môže byť len v rozsahu 1-2 cm od okraja dištančného rámika a to vo forme jemnej pary. Väčší rozsah zarosenia okien signalizuje vysokú interiérovú vlhkosť, pričom začína dochádzať k stekaniu kondenzátu na zasklievaciu lištu a z nej na parapet. Dlhodobé pôsobenie vlhkosti škodí ako oknám, tak aj celkovému vnútornému vybaveniu (nábytku, textíliám..).

So zvýšenou vlhkosťou je možné sa stretnúť v kuchyni, kúpeľni, spálni...

V týchto priestoroch treba venovať vetraniu zvýšenú pozornosť!

 Ako vetrať správne a ekonomicky čo najefektívnejšie:

Cieľom vetrania je dosiahnuť maximálnu kvalitu vzduchu v miestnosti pri minime spotreby energie. Doba potrebná pre kompletnú výmenu vzduchu v miestnosti pri nárazovom vetraní (úplne otvorené okno) je závislá od vonkajšej teploty v priebehu roka, pohybuje sa od 4 minút v zime po 30 minút v lete.

Najpresnejšie určená doba na vyvetranie miestnosti hlavne v zime je nasledovná.

1. Zatvorte ventily kúrenia! (najmä termostatické)

2. Otvorte okno v miestnosti dokorán. Po otvorení okna sa vonkajšia tabuľa skla zarosí.

3. Vetrajte dovtedy, kým sklo nezostane číre! 

4. Zatvorte okno a nastavte ventily späť do pôvodnej polohy

Už ľahký vietor (asi 5 km/h) výmenu vzduchu zdvojnásobí. Urýchlené vetranie je možné uskutočniť priečnym vetraním cez niekoľko miestnosti (prievan).

Nevyhrievať vzduch obsahujúci vysokú vlhkosť (nad 60 %). Radšej vyvetrať, nakoľko studený aj vlhký vzduch z exteriéru sa po zohriatí na 20 °C stáva suchý, čím sa spotrebuje niekoľkonásobne menej tepla ako udržiavanie vlhkého zohriateho vzduchu na teplote 20 °C.

Vetrať minimálne ráno a večer, miestnosti s vysokou vlhkosťou alebo s vysokou stálou produkciou vlhkosti (kúpeľne, kuchyne) vetrať štrbinovým vetraním nepretržite. Miestnosti s otvoreným ohňom musia byť vetrané permanentne - kuchyne so sporákom na plyn takisto - zvyšovanie obsahu nebezpečných splodín -oxidov síry ( doporučované odvetrávanie digestorom), ( vzduch dnu môže ísť aj cez štrbiny. 

Pri nedodržaní týchto zásad budú vaše okná vystavené extrémnemu namáhaniu vplyvom vlhkosti, ktoré vedie k trvalým alebo prechodným poškodeniam vašich okien. Akékoľvek poškodenie okien nadmernou vlhkosťou nemôže byť predmetom reklamácie!!!

Príznaky nadmernej interiérovej vlhkosti v súvislosti s oknami:

  1. kondenzovanie (rosenie) skiel z interiérovej strany
  2. nadmerná vlhkosť v interiéri umožňuje šírenie plesní, vlhnutie nábytku, celkového vnútorného vybavenie bytu resp. domu
  3. zmena rozmerov okien (napúčanie dreva), ktorá vedie k ťažkému alebo žiadnemu otváraniu okien.
  4. povrchová korózia na kovaní
  5. vytvorenie malých alebo veľkých bublín na laku na vonkajšej strane okna (prechod vysokej vlhkosti z interiéru s následným zamrznutím na vonkajšej strane) – posledný príznak nadmernej vlhkosti spojený už s poškodením okien.

Najväčšiu pozornosť treba venovať po výmene okien počas prvého roka. S výmenou okien sa úplne mení klíma celého obytného priestoru. Zmenili sa teplotné a vlhkostné parametre obytného priestoru. Preto si na danú skutočnosť treba zvyknúť, a to čo bolo pri starých oknách samozrejmosťou (vetranie škárami) sa teraz stáva povinnosťou užívateľa. Ak je výmena starých okien spojená aj s rekonštrukciou obytného priestoru, pribúda ďalší významný zdroj vlhkosti – technologická vlhkosť pri stavaní. Aj pri samotnej výmene okien je potrebné opraviť „ostenie“ okna (omietky špaliet), čo je mokrý proces, ktorý so sebou prináša vlhkosť.  Tejto technologickej vlhkosti sa vieme zbaviť v priebehu prvého roka. Preto po výmene okien venujte zvýšenú pozornosť vetraniu.

Tvorenie kondenzátu či už na sklách alebo v okolí okien je príznakom chyby a tú treba bezodkladne zistiť a následne odstrániť príčinu vzniku kondenzátu.

Pri akýchkoľvek problémoch a vyskytujúcich sa javoch na vašich oknách bezodkladne sa informujte u vášho dodávateľa okien resp. vchodových dverí!

Včasnou konzultáciou s výrobcom môžete predchádzať nevratným poškodeniam vašich okien a dverí!

                          Trizna Ladislav