Issuu on Google+

OKNOviny

®

IZOLAČNÉ SKLENÉ SYSTÉMY OČAKÁVANIA A REALITA Ing. Pavol Panáček, PhD., SLOVENERGOokno 1.ÚVOD Izolačné sklá sú v dnešnej dobe neodmysliteľnou súčasťou modernej výstavby. Nachádzame ich okrem tradične v oknách aj v presklených fasádach budov. Sú zložené z dvoch alebo troch tabúľ skla o hrúbkach a druhoch zodpovedajúcich funkčným, mechanickým a estetickým nárokom. Vzdialenosť medzi tabuľami skla, vymedzuje rôzne široký dištančný profil naplnený vysúšacím prostriedkom - molekulovým sitom, ktorý znižuje čiastkový tlak vodnej pary v dutine medzi sklami. Obvodové spojenie tabúľ skla a dištančného profilu je zabezpečené adhéznym, trvale plastickým tmelom, vonkajší okraj izolačného skla je po celom obvode utesnený trvale pružným tmelom, ktorý zabraňuje prenikaniu vlhkosti do dutiny. S cieľom zvýšiť tepelnoizolačné vlastnosti sa dutina medzi sklami plní inertným plynom (napr. argón, kryptón). V posledných rokoch došlo k  významnejším zmenám najmä v použití materiálu na dištančný profil. Pôvodne hliníkové profily izolačných skiel nahrádzajú najmä nerezové a kombinácie s plastom vystuženým sklenými vláknami. Cieľom príspevku je priblížiť užívateľom a  výrobcom okien niektoré vlastnosti izolačných skiel a spôsob garancie kvality okenných konštrukcií. 2. CHARAKTERISTICKÉ VLASTNOSTI IZOLAČNÝCH SKIEL Najznámejšou charakteristickou vlastnosťou izolačných skiel je súčiniteľ prechodu tepla (Ug). Hodnota súčiniteľa prechodu tepla udáva množstvo tepla, ktoré prejde za časovú jednotku jedným m2 dielca pri teplotnom rozdiele vzduchu medzi interiérom a exteriérom 1 Kelvin (K). Mernou jednotkou je W/ (m2K). Čím je táto hodnota nižšia, tým je lepšia tepelná izolácia izolačného skla. Aj keď nejde o jedinú charakteristickú vlastnosť izolačného skla, je iste najdiskutovanejšou, ale aj najviac predajcami okien vyzdvihovanou vlastnosťou izolačných skiel. Pritom sa „zabúda“ na ďalšiu nie menej dôležitú charakteristiku, ktorou je súčiniteľ priepustnosti celkovej energie slnečného žiarenia (g), ktorá sa dostáva do interiéru („g“ sa v literatúre nazýva aj solárny faktor a v USA má označenie SHGC). Môže byť vyjadrený ako bez rozmerné číslo alebo je niekedy udávaný aj v %. Skladá sa z priamej transmisie energie a sekundárneho výdaja tepla presklenej plochy smerom do vnútra, ktorý vzniká na základe absorbovaných slnečných lúčov. Jeho hodnota závisí od povlaku (emisivity) povrchu sklenej tabule izolačného skla z vnútornej strany. S prienikom svetla cez okná súvisí ďalšia charakteristika – svetelná priepustnosť (τv). Priepustnosť viditeľného svetla charakterizuje množstvo svetla, ktoré prejde izolačným sklom. Jedná sa o optickú vlastnosť, ktorá sa vyjadruje ako číslo medzi 0 a 1. Čím vyššie číslo, tým viac svetla prepúšťa výrobok. Zvukovoizolačné vlastnosti sú vyjadrené hodnotou indexu vzduchovej nepriezvučnosti (Rw). Určujúcimi prvkami pre dvojnásobný systém zasklenia sú: - hrúbka skiel alebo plošná hmotnosť skiel; - vzdialenosť medzi sklami; - uzavreté prostredie (vzduch, plyn, vhodná zmes plynov) medzi sklami. Stavebná nepriezvučnosť okien a presklených fasád nezávisí len na zasklení samotnom, ale tiež na zasklievacom ráme a jeho zabudovaní v daných prevádzkových hlukových podmienkach. Okenný rám nesmie mať otvorené medzery a dutiny, musí byť dokonale utesnený dvojitým tesnením proti prenikaniu vlhkosti a z dôvodu zníženia infiltrácie a zvýšenia vzduchovej nepriezvučnosti. Kvalitný vzduchotesný okenný rám zvyšuje nepriezvučnosť až o 2 dB v porovnaní s nepriezvučnosťou samotného zasklenia. Naopak nekvalitný rám so zlým tesnením spôsobí zníženie nepriezvučnosti samotného zasklenia až o 10 dB. Nezanedbateľný je tiež vplyv zabudovania okenného rámu do stavby, nesmie zostať medzera medzi ostením a okenným rámom, táto medzera musí byť vzduchotesne uzavretá. Tepelnotechnická a optická kvalita zasklenia resp. okna musí byť vždy v súlade s konkrétnymi požiadavkami na stavbu. Potrebné parametre majú byť odvodené z energetickej bilancie, ako aj konštrukčných detailov zvolenej fasády, pričom popri vykurovaní, osobitne pri nebytových budovách je nutné rátať aj so spotrebou energie na osvetlenie a chladenie. V súčasnosti ako štandard pri novostavbách sú izolačné dvojsklá s hodnotou Ug medzi 1,3 a 1,1 W/(m2.K). Hodnoty pod 1 W/(m2.K) sa použijú najmä u budov s vyšším tepelnoizolačným štandardom, ale tiež vždy keď má byť použité zväčšenie zasklenia bez straty komfortu na vykurovaní a možnosti umiestnenia radiátora pod zasklením. Pri výbere trojitého zasklenia pri šírke medziskleného priestoru 12 mm a naplnení argónom sa dosahuje Ug = 0,7 W/(m2.K) a použitím drahšej náplne kryptónu Ug = 0,5 W/ (m2.K). Zmenšenie hodnoty „g“ zvýšením tepelnoizolačných vlastností zasklenia musí byť korigované výberom špeciálnych skiel. Hodnoty „g“ pri bežných izolačných zaskleniach u dvojskiel sú cca. 0,63 a trojskiel cca. 0,52. Do pozornosti je nutné vziať aj zníženej svetelnej priepustnosti zasklenia (τv) najmä v  školských a kancelárskych budovách. Toto musí byť kom-

penzované buď zvýšenou kvalitou skla alebo veľkosťou zasklenia. Fungovanie charakteristík Ug, g a τv si môžeme ukázať na príklade dvoch izolačných skiel. Na veľtrhu CONECO 2013 v  Bratislave bolo vystavované štvorsklo. Jedinou verejne deklarovanou charakteristikou (nalepenou na skle okna) bol súčiniteľ prechodu tepla celého okna Uw = 0,54 W/(m2.K), pozri obrázok 1. Hodnota „g“ je pri bežných trojsklách o 16% nižšia než hodnota pri dvojsklách a svetelná priepustnosť je o 11% nižšia než u dvojskiel. Zníženie týchto hodnôt znamená, že cez zasklenie prejde menej slnečnej energie. Uživatelia potvrdzujú, že síce získali bežným trojsklom výrazné úspory v zime, ale na jar a  na jeseň, kedy si skôr v byte užívali slnečných lúčov, musia naopak prikurovať. Túto skutočnosť si uvedomili aj výrobcovia tabuľových skiel a vyvinuli špeciálne sklá na použitie do izolačných trojskiel. Takéto trojskla majú lepšie solárne zisky a lepší prechod svetla. Združenie SLOVENERGOokno má prístup k  meradlu, ktoré priamo meria tieto radiačné charakteristiky. Pretože nám je známy rozdiel medzi vypočítanými a nameranými hodnotami, z dôvodu objektivity merania, porovnali sme priamo na výstavisku izolačné trojsklo zabudované v okne držiteľa čestného uznania firmy Jozef Mintál – MINTAL za drevohliníkové okno a spomínaného štvorskla zabudovaného vo víťaznom okne z profilu Geneo. Výsledky sú v tabuľke 1.

Obrázok 1: Vystavované štvorsklo zabudované v plastovom okne s deklarovanou charakteristikou (nalepenou na skle okna) súčiniteľom prechodu tepla celého okna Uw= 0,54 W/(m2.K).

Obrázok 2: Výsledky merania trojskla

Vysvetlivky: Ug - súčiniteľ prechodu tepla izolačného skla g - solárny faktor (súčiniteľ prechodu slnečnej energie) τv – svetelná priepustnosť

Ako si vyložiť namerané výsledky? Pokiaľ si zabudujeme okno s víťazným štvorsklom budeme o 36 % času viac kúriť a o 29 % času viac svietiť, ako keby sme mali trojsklo! A to nezohľadňujeme skutočnosť, že okno so štvorsklom bolo dvojkrídlové, to znamená menej svetla a slnečných ziskov. Iste, ak by výrobca štvorskla použil sklá s lepšou svetelnou priepustnosťou boli by sme namerali iné výsledky. Ale to sme už v  rovine špekulácii. Preto je potrebné veľmi pozorne vnímať úsilie o znižovanie súčiniteľa prechodu tepla (Ug) a nedať sa „uchvátiť“ jeho nízkou hodnotou, bez toho aby sme poznali ostatné charakteristiky izolačného skla alebo okna. Vo svete existuje snaha okrem dvojskiel a troskiel a spomínaných štvorskiel aj nahrádzanie jednej alebo viacerých tabúľ skla v izolačnom sklenom systéme fóliou (HEAT MIROR) alebo náhrada vzduchu vákuom (VIG). Porovanie takýchto systémov s čírym sklom je na obrázku 5. Pre a proti použitiu týchto variantných sklených systémov hovorí viacero faktorov od hmotnosti a ceny po zložitosť technológie výroby. Nepredpokladáme, že v krátkom časovom období dôjde k nahradeniu existujúcich systémov v bežných oknách alebo dverách. Ich uplatnenie vidíme najmä tam, kde architekt nemôže v súčasnosti použiť izolačné sklo na celú výšku obytnej miestnosti (budovy), pretože nevyhovie požiadavke normalizovanej hodnoty vonkajšej steny UN ≤ 0,32 W/(m2.K) podľa STN 73 0540-2: 2012. U často používaných závesných stien sa horší súčiniteľ prechodu tepla izolačných skiel kompenzuje v rámci jednej steny nepriehľadným panelom s tepelnou izoláciou. Hovoriť o nízkych hodnotách súčiniteľa prechodu tepla izolačných skiel má zmysel len za predpokladu dodržiavania technologickej disciplíny pri ich výrobe. Výrobcovia okien a dverí na ubezpečenie o kvalite dodávaných izolačných skiel majú možnosť uzavrieť zmluvu o kvalite s výrobcom izolačného skla, ktorej vzor je v prílohe STN 70 1621. Je nutné odmietať argumenty niektorých „odborníkov“, že plyn aj tak z izolačného skla unikne. Pri použití správnych tesniacich materiálov a dodržaní technológie výroby nie je dôvod na takéto spochybňovanie naplnenia medziskleného priestoru plynom. Prax toto tvrdenie potvrdzuje a pri rekonštrukcii bytu pri výmene okien aj po desiatich rokoch sme namerali vyhovujúce percento naplnenia izolačného dvojskla argónom. Potvrdzuje to aj zahraničný výskum, že argón alebo iná plynová výplň zostane v uzatvorenej sklenenej jednotke po celú dobu jej životnosti. Nanajvýš môže argón difundovať cez niektoré tesniace materiály v množstve približne 0,5% až 1% ročne. Pri každom väčšom množstve, je pravdepodobné, že primárne alebo sekundárne tesnenie je nevyhovujúce, a izolačné dvojsklo zlyhá alebo už zlyhalo. Podstatnú úlohu pri znižovaní súčiniteľa prechodu tepla zohráva emisivita a zdá sa, že vývoj ešte nie je u konca. Vzťah medzi Ug a emisivitou je lineárny. Technológia pokročila k výrobe povlakov s intenzitou vyžarovania okolo 0,01. Na porovnanie, väčšina prírodných materiálov má emisivitu okolo 0,9 a  lesklé materiály, ako sú hliníkové fólie majú emisivitu okolo 0,2. Kupec okien od výrobcu disponujúceho oprávnením na označovanie okien energetickým štítkom má vlastnosti podieľajúce sa na úsporách tepla uvedené priamo na energetickom štítku a  prepočítané na energetickú bilanciu okien (obrázok 4).

Obrázok 3: Výsledky merania štvorskla Tabuľka 1: Porovnanie štvorskla a trojskla vystavovaných na veľtrhu CONECO 2013 Vlastnosť

Ug [W/(m2.K)]

g [-]

τv [%]

Trojsklo v drevohliníkovom okne

0,6

0,42

68

Štvorsklo vo víťaznom okne z profilu REHAU Geneo

neuvedené

0,27

48

Druh skla

Obrázok 4: Energetický štítok okna podľa smernice združenia SLOVENERGOokno (http://slovenergookno.sk) dokončenie na strane 11

5


05_