Dnes je 14.11.

Drevené okná, hliníkové, plastové? Funkcie a vlastnosti okien naprieč časom

Zverejnené: 14. 9. 2018

Nároky užívateľov na vlastnosti okien sa v priebehu času menia. Vývoj nových technológií, stále dokonalejšia materiálová základňa a doplnky posúvajú stavebníctvo vrátane výroby okien vpred. To, čo si ľudia ešte pred dvadsiatimi rokmi nevedeli ani len predstaviť, sa teraz stáva skutočnosťou.

Dom interiérovej návrhárky Lucie Schäfferovej na predmestí Brna. Jedná sa o nízkoenergetický profilový systém Inoutic Eforte s trojsklom a antracitovým dekorom. Súčiniteľ tepelného prestupu celým oknom činí Uw=0,71-0,73 W/(m2K). Zdroj: Inoutic, s. r. o.

Drevo

Prvým materiálom použitým na rámy okien bolo drevo, populárny prírodný materiál. Pri pravidelnej údržbe dosahuje dlhej životnosti. Nemalú rolu v jeho obľube hrá práve jeho vzhľad vhodný k použitiu v mnohých architektonických slohoch. Hlavným vývojom prešli drevené okná v prvej polovici 20. storočia, kedy došlo k výraznému zvýšeniu výrobných kapacít. Fyzikálne vlastnosti okien boli s ohľadom na vtedajšie požiadavky postačujúce, avšak objavil sa problém súvisiaci s urýchleným priemyselným vysúšaním dreva. Vysušený materiál po osadení do okenného výklenku absorboval vzdušnú vlhkosť a dochádzalo k jeho deformáciám. Z tohto dôvodu je vo výrobe okien v súčasnosti vylúčené použitie tvarovo nestáleho masívneho dreva (okrem pamiatkovo chránených objektov). Na výrobu profilov drevených okien sa dnes využívajú drevené lamely. Rám je tak zložený z troch až štyroch hranolov, ktoré sú zlepené tak, aby si vzájomne bránili v ohnutiu. Tým je dosiahnuté mimoriadnej tuhosti v ohybe. Zároveň sa do rámov osádzajú izolačné dvoj až štvorsklá s výbornými tepelno-izolačnými vlastnosťami. Príkladom posunu drevených okien v kvalite a funkčnosti sú dnes už dobre známe Eurookná so svojimi špičkovými tepelne a akusticko-izolačnými vlastnosťami.

Zimná záhrada v L’ubici na Slovensku. Plastové profily Inoutic Arcade s dvojsklom, dekor zlatý dub. Zdroj: Inoutic, s. r. o.
Zimná záhrada v L’ubici na Slovensku. Plastové profily Inoutic Arcade s dvojsklom, dekor zlatý dub. Zdroj: Inoutic, s. r. o.

Hliník

V 50. rokoch minulého storočia došlo k prvej výrobe elegantných hliníkových okien, ktorých nižšia cena im zabezpečila okamžitú užívateľskú obľubu. Predovšetkým ale disponovala praktickými funkčnými vlastnosťami: pevnosťou a odolnosťou. Hliníkové okná sa na rozdiel od tých drevených nedeformovali ani po rokoch užívania a nevyžadovali si takmer žiadnu údržbu. Z hľadiska bezpečnosti navyše spĺňali prísnejšie kritériá než ich drevení predchodcovia. Vylomenie či vyvrátenie okna v prípade pokusu o vkradnutie bolo oveľa zložitejšie. Výhodou súvisiacou s vyššie uvedenými vlastnosťami bola aj trvanlivosť. Negatívom bola dĺžková rozťažnosť pri teplotných výkyvoch, spôsobujúca dilatačné pohyby v konštrukcii okna a zvýšená tepelná vodivosť, ktorá mala za následok premŕzanie rámu v zime. Avšak to bolo vyriešené prerušením tzv. tepelných mostov prostredníctvom pásu z nekovového materiálu vsadeného do hliníkového profilu. Tak bola výrazne vylepšená tepelno-izolačná vlastnosť profilu. V porovnaní s oknami z PVC je hodnotená predovšetkým tuhosť a konštrukčná presnosť hliníku. Súčasné technológie umožňujú výrobu hliníkových okien veľkých rozmerov pri malej konštrukčnej hĺbke a malej šírke rámu a tak samozrejme nie je možné opomenúť ani ich dizajnovú hodnotu. Jedná sa o vyhľadávaný architektonický prvok predovšetkým v novostavbách.

Plast

V 70. rokoch minulého storočia nastal prelom vo výrobe súvisiaci s markantným rozšírením plastových okien. Tie mali komorové profily s tesnením na doraz, ktoré nedisponovalo vhodnými fyzikálno-mechanickými vlastnosťami. Dochádzalo tak k rýchlemu práchniveniu okien. V priebehu rokov teda došlo k vývoju stredového tesnenia, ktoré zabezpečilo účinnú obranu proti prieniku vlhkosti a prachu. Dodnes však predovšetkým napomáha k potlačeniu kondenzácie vlhkosti aj zníženiu rizika vzniku plesní. Plastové okná počas svojho viac ako 50-ročného konštantného vývoja dosiahli vysokej kvality a veľmi dobrých úžitkových vlastností. V dnešnej dobe sa pýšia tvarovou stabilitou a tuhosťou, ktorá je daná oceľovou výstuhou v profile okna alebo vystužením plastových profilov sklenenými vláknami. Plast na rozdiel od dreva, ktorého tvar je výrazne ovplyvňovaný vlhkosťou, mení svoju podobu len vplyvom teplotného alebo mechanického namáhania.

Prierez profilom plastového okna s trojsklom. Zdroj: Window Holding, a. s.
Prierez profilom plastového okna s trojsklom. Zdroj: Window Holding, a. s.

Funkcie a vlastnosti okien

Primárnou a stále platnou funkciou okien je priepustnosť svetla a prirodzené vetranie, pomocou ktorých je vytváraná optimálna možná vnútorná klíma. Od 20. storočia však pribúdajú požiadavky, ktoré sú na okná kladené, začínajúc dopytom po kvalitných termo-izolačných vlastnostiach, cez požiarnu ochranu a končiac zvukovou izoláciou.

Najčastejšie skloňovaným pojmom v oblasti vlastností okien je tepelná izolácia s cieľom zníženia tepelných strát. Zásadnou hodnotou určujúcou veľkosť straty tepla cez okno je súčiniteľ tepelného prestupu oknom (Uw). Táto hodnota bola u starších drevených okien okolo 5,0 W/(m2K). V prípade moderných plastových okien sa pohybuje v rozmedzí 0,8 – 1,2 W/(m2K). Zásadný je pritom prestup tepla rámom, v druhom rade potom sklom. Z toho dôvodu je v prípade rozhodnutia o výmene okien potrebné zvážiť niekoľko faktorov. Prvým z nich je výber medzi oknom s izolačným dvojsklom alebo trojsklom. Najvyššiu tepelnú izoláciu ponúkajú okná s trojsklami, ktoré sú využívané aj v pasívnych domoch (odporúčaná hodnota je Uw= 0,8 W/(m2K) a nižšie, o konečných hodnotách však rozhoduje architekt). Vnútorný povrch vonkajšieho (či vnútorného) skla je pokovaný neviditeľnou reflexnou vrstvou a priestor medzi sklami je vyplnený plynom s nízkou tepelnou vodivosťou (argónom). Po výmene okien v starom dome by mali byť následne zateplené obvodové steny objektu.

Iným konštrukčným riešením je počet komôr v okennom ráme. Množstvo komôr skutočne ovplyvňuje izolačnú schopnosť výrobku, ale táto hodnota je často preceňovaná. Väčšiu rolu hrala skôr v minulosti, kedy nahrádzala dnes využívanú penovú tepelnú izoláciu v komorách okenného rámu aj krídla. Počet komôr teda sám o sebe nezabezpečuje dobré tepelno-technické vlastnosti okien. Dôležitejšia je vstavaná hĺbka profilu, typ zasklenia, použité tesnenie. Z týchto faktorov vyplýva finálna hodnota Uw. Svoju rolu hrá aj druh užitého distančného rámčeka. Je žiaduce, aby hodnota jeho vodivosti bola čo najnižšia. Použitím tzv. teplého distančného rámčeku (so sklo-uhlíkovými vláknami) je možné znížiť náklady na vykurovanie až o 5 % a jeho pridanou hodnotou je obrana proti kondenzácii vody na skle okna.

S termo-izolačnými vlastnosťami úzko súvisí aj ochrana proti slnku. Tá je vyžadovaná, pokiaľ je potrebné zamedziť skleníkovému efektu v miestnosti, alebo zabrániť ohrevu muriva pod presklenými fasádami. Za týmto účelom je vonkajšia tabuľa okna nahradená špeciálnym sklom s reflexiou či absorpčnými schopnosťami. Táto úprava je však využívaná výnimočne, obvykle len v prípade celoplošne presklených kancelárskych objektov. Bežnejším a jednoduchším prostriedkom k ochladeniu interiéru v lete je tieniaca technika.

Naopak v zime užívatelia usilujú o čo najvyšší podiel slnečnej energie na celkovom vykurovaní miestnosti. V takomto prípade je vhodné použiť u južných a východných okien sklo s vysokým solárnym faktorom (g). Ten udáva množstvo energie prestupnej cez zasklenie z celkového množstva slnečného žiarenia (na jednotku plochy).

Predovšetkým v hlučných sídliskách a centrách miest je veľmi žiaduca inštalácia okien s kvalitnou zvukovou izoláciou. Štandardné okno s plastovými profilmi a dvojsklom disponuje indexom vzduchovej nepriezvučnosti Rw = 32 – 47 dB. Hodnotu je možné ešte navýšiť použitím hrubšieho skla a ideálne je voliť v takomto prípade hrúbku jednotlivých tabúľ asymetricky (napríklad dvojsklo s tabuľami v hrúbke 4 a 8 mm).

S postupujúcim časom je čím ďalej tým viac kladený dôraz na bezpečnostné ochranné sklá. Tu si zákazník môže vybrať z troch druhov: zo skiel kalených (až štvornásobne pevnejšie než sklo bežnej hrúbky zabezpečujúce efektívnu ochranu proti vetru aj tepelnej námahe), tabuľou s drôtenou zložkou (nepriehľadná či leštená priehľadná, ktorá disponuje schopnosťou spomaliť šírenie plameňov a v prípade rozbitia drží kúsky skla pokope) alebo z vrstvených skiel. Tie obsahujú vloženú plastovú fóliu, znižujúcu riziko poranenia osôb vďaka tomu, že v okamžiku rozbitia zostanú úlomky na fólii. Tieto sklá sú využívané v objektoch s vyššou potrebou ochrany majetku či ako predné sklá automobilov.

Drevohliníkové posuvné okenné HS Portály sú ideálnym riešením v prípade veľkých presklených plôch. Kombinácia dreva a hliníku zabezpečuje či už tvarovú stabilitu, tak aj ochranu materiálu. Zdroj: Window Holding, a. s. (Vekra)
Drevohliníkové posuvné okenné HS Portály sú ideálnym riešením v prípade veľkých presklených plôch. Kombinácia dreva a hliníku zabezpečuje či už tvarovú stabilitu, tak aj ochranu materiálu. Zdroj: Window Holding, a. s. (Vekra)

Nové pokrokové tendencie

Od 90. rokov sa okenné profily vyrábajú okrem iného z takzvaného regenerátu, teda materiálu, ktorý bol už raz roztavený a extrudovaný. V prípade, že by táto surovina nebola takto znovu využitá, došlo by k jej likvidácii (spálením či na skládke). Charakteristiky materiálu sú pritom prísne kontrolované. Kvalita výsledného výrobku sa potom nelíši od výrobku z prvotného materiálu (môže ho dokonca prevyšovať).

Inteligentné okenné technológie

Mnohé inteligentné, tzv. smart okenné zariadenia umožňujú ventiláciu pomocou webového rozhrania v smart telefóne či laptope. Je možné naplánovať otváranie okien v konkrétnych časoch a intervaloch, nastaviť plány na rôzne situácie, voliť veľkosť otvorenia ventilácie, zistiť kedykoľvek aktuálny stav okna… V dnešnej dobe je samozrejmosťou aj tichá prevádzka a jednoduchá inštalácia. Regulácia vzduchu tak prebieha úplne automaticky, je prirodzene odvádzaná vlhkosť z miestnosti, čím je zabránené nežiaduce rosenie a vznik plesní a je tiež dosiahnutá úspora energií. V objekte je zachovaná komfortná klíma, či už sa nachádza rezident doma alebo je na dovolenke. Musíme spomenúť tiež výhody, ktoré ponúka technológia inteligentných okien v spojení s inteligentných tienením pomocou roliet či žalúzií s domácim bezpečnostným systémom alebo s protipožiarnymi/protidymovými čidlami. Okná sú na základe starostlivého nastavenia schopné promptne reagovať na akúkoľvek situáciu a v prípade zafajčeného priestoru sa automaticky otvoriť. Pohyb roliet a ich meniaca sa dispozícia tiež vzbudzuje predstavu, že v dome niekto je, čo odrádza potenciálneho zlodeja.

Vizualizácia s rezom profilu z recyklovaného PVC. Pri výrobe je potiahnuté tenkou vrstvou panenského PVC. Vďaka tomu sú vzhľadové vlastnosti profilu identické s profilmi, ktoré z recyklátu vyrobené nie sú. S jadrom EcoPowerCore sa postupne budú vyrábať všetky rady profilov Inoutic (teda Arcade, Prestige aj Eforte).Zdroj: Inoutic, s. r. o.
Vizualizácia s rezom profilu z recyklovaného PVC. Pri výrobe je potiahnuté tenkou vrstvou panenského PVC. Vďaka tomu sú vzhľadové vlastnosti profilu identické s profilmi, ktoré z recyklátu vyrobené nie sú. S jadrom EcoPowerCore sa postupne budú vyrábať všetky rady profilov Inoutic (teda Arcade, Prestige aj Eforte).Zdroj: Inoutic, s. r. o.

Záver

Majitelia budov vyžadovali v minulosti od okien podstatne menej než v súčasnosti. Dôležitá bola cena, estetický vzhľad produktu a dostatočná priepustnosť svetla do vtedy veľmi tmavých miestností. Od sklenenej výplne však vtedajší investori neočakávali prílišnú tepelnú ani zvukovú izoláciu.

V dnešnej dobe sú na okná kladené naopak extrémne vysoké požiadavky. Štandardom sa stali okná s perfektnými tepelno-izolačnými a zvukovo-izolačnými kvalitami. Pridanou hodnotou mnohých okien sú bezpečnostné prvky či protipožiarna ochrana. Užívateľ môže vyberať z okien ovládaných inteligentnými systémami a z mnohých materiálov vrátane recyklovaných surovín. Ku všetkým vyššie uvedeným znakom sa výrobcovia okien dopracovali usilovným vývojom a zákazník si vďaka nim dnes môže vyberať zo stoviek kvalitných produktov. Je len potrebné nezabudnúť na to, že okno je iba jednou súčasťou veľkého systému celej stavby.

Autor: Helena Široká, preklad: Ing. Kateřina Kočická
Foto: Inoutic / Deceuninck s. r. o., Window Holding a. s

Nové

Zdravé, efektívne a bezpečné vetranie od spoločnosti INTERNORM

Zverejnené 12.11. Čerstvý vzduch je nesmierne dôležitý pre naše zdravie. Zabezpečuje pocit zdravia a pohody, dobrý spánok, vysokú schopnosť koncentrácie a výkonnosti. Pri nesprávnom vetraní, zostáva vlhkosť, CO<sup>2 </sup> alebo iné nečistoty zo vzduchu v miestnosti… ísť na článok

Moderné domáce knižnice

Zverejnené 14.11. V období jesenného veterného počasia, či počas mrazivých zimných večerov sa radi uchyľujeme do útulných kútov našich domovov. Sadneme si do pohodlného kresla a „strácame sa“ v knihách. A k tomuto účelu si zriaďujeme knižnice. Ani zďaleka sa nemusí… ísť na článok

Digitálna fotogrammetria a drony v stavebníctve

Zverejnené 13.11. Fotogrammetria je odbor zaoberajúci sa spracovaním informácií na fotografiách (dnes prevažne digitálnych). Snímky sú obstarávané či už zo zeme, tak družicami a letecky, vrátane dronov. Je hojne využívaná v mnohých odboroch, vrátane architektúry a… ísť na článok