Okna - konstrukce a vlastnosti

Spojovacím článkem mezi interiérem a vnějším prostředím jsou okna a dveře. U oken se snažíme docílit stavu, kdy do domu proniká co nejvíce světla – proto chceme mít okna co největší. Jenže dřívější stavby měly naopak okna co nejmenší, protože jejich stavitelé si byli dobře vědomi, že právě okny v zimě uniká nejvíc tepla a v létě naopak dochází k přehřívání vnitřního prostoru. Doba se mění, a dnes, díky moderním materiálům, si velká okna můžeme dovolit.

Moderní materiály nám sice umožňují osazení velkých oken do stěn našich domovů, ale při rekonstrukci domu je vždy třeba při osazování nových oken využívat nejen současných technických možností, ale i smyslu pro harmonii. Je samozřejmostí, že výměna či rekonstrukce oken musí korespondovat s celkovým charakterem domu. Řada necitlivých zásahů včetně snahy osazovat okenní otvory těmi nejkřiklavějšími výdobytky moderní doby se dokáže negativně podepsat i na relativně mladých stavbách. Mějme vždy na paměti, že okna jsou výrazným architektonickým prvkem. Proto by svou velikostí, volbou materiálu i barvou rámů měla odpovídat celkové koncepci domu.

Než se rozhodneme pro určitý typ oken a konkrétního výrobce, měli bychom také u jednotlivých výrobků důkladně zvážit všechna pro i proti. Srovnat cenu s užitnými vlastnostmi, vzít v úvahu životnost i požadavky na údržbu. Na okna jsou kladeny vysoké nároky z hlediska minimalizace tepelných ztrát. Hlukovou neprůzvučnost oceníme zejména v rušnějších místech, nebo ve městě. Materiál rámu můžeme volit podle ceny, způsobu řešení, požadovaného tvaru, tepelně-technických parametrů a vzhledu povrchu. Ekonomicky zajímavé je použít okna standardních rozměrů, ale ani okna zhotovená na zakázku neznamenají z hlediska financí výraznější zatížení.

Okna a dveře se výrazně podílejí na celkovém dojmu z rodinného domu nebo interiéru

Foto (c) STAVONA

KONSTRUKCE RÁMU OKNA

Tradičními okny jsou nesporně okna dřevěná, která jsou stále velmi oblíbená. Tento přírodní materiál byl vždy snadno dostupný i našim předkům. Dřívějším dřevěným špaletovým oknům se ta dnešní podobají pramálo. Jsou většinou zhotovena z lepených dřevěných vícevrstevných lamelových vlysů, což zaručuje jejich tvarovou stabilitu po dlouhou dobu. Vlysy jsou buď kompaktní, z jednoho kusu dřeva (tzv. fix) bez napojení, nebo z více kusů s napojením (tzv. cink). Dřevěné lamely se vyrábějí z tuzemských dřevin, nejčastěji smrku nebo dubu. Používá se i dřevo borovice, ale vzhledem k většímu obsahu smůly se musí vybírat stromy z vybraných lokalit, kde je obsah smůly relativně menší. Z dovážených exotických dřevin se na profily používají červené a bílé meranti nebo merawan. Obě dřeviny se kresbou dají připodobnit našemu dubu, merawan je dokonce podobné tvrdosti, ale meranti je dřevo měkké jako náš smrk.

Dřevěná okna je třeba chránit před povětrnostními vlivy impregnacemi, konzervací a barevným nátěrem nebo transparentním lakem. Dřevěná okna s transparentní ochrannou vrstvou, která zdůrazní přirozenou krásu dřeva, jsou velmi oblíbená a po estetické stránce patří mezi to nejlepší, co je na našem trhu. Špičkové povrchové úpravy používají dokonce čtyřnásobné ochrany. V základní vrstvě je dřevo impregnováno proti houbám, hnilobě a modrání, na ni je nanesena pigmentová impregnace, třetí vrstva zasytí dřevo a kompletně uzavře povrch. Na závěr se na dřevo nanese poslední ochranná elastická akrylátová lazura s vynikající odolností proti povětrnostním vlivům. Tato úprava je pružná, zvládá rozměrové změny okna bez popraskání a chrání dřevo před ultrafialovým zářením. Vrstva se neloupe, ale dochází k jemnému mechanickému ztenčování (tzv. „sprašování“). Když je třeba nátěr obnovit, stávající vrstva se jen očistí a otře a hned se na ni nanáší nový nátěr.

Dřevo díky svým vynikajícím vlastnostem odolává extrémním teplotním podmínkám, proto se jako prakticky jediný materiál používá v konstrukci střešních oken. Navíc umožňuje díky charakteru materiálu dokonale propracovat detaily a zdůraznit povrch.

Plastová okna se u nás začala používat teprve v posledních desetiletích, nicméně jejich nabídka je široká. Životnost těchto oken je menší než v případě oken dřevěných. Nejpoužívanější je tvrzené PVC, které má vyšší stabilitu a při použití celoobvodového kování i vysokou odolnost vůči násilným zásahům. Plastové rámy se dají jednostranně nebo oboustranně za příplatek barevně tónovat podle vzorníku odstínů RAL nebo v imitaci různých druhů dřeva. Na českém trhu se během posledních let díky dostupnosti technologie objevilo hned několik desítek výrobců, kteří z profilů vyrábějí kvalitní, ale i méně kvalitní okna. Proto je třeba výběru zamýšleného produktu věnovat zvýšenou pozornost. Plastová okna jsou díky vysoké odolnosti proti vodě vhodná do místností s vyšší vlhkostí, například do koupelen.

Plastová okna jsou dnes prakticky nejvíce využívána právě pro rekonstrukce obytných a panelových domů. Jejich cena výrazně klesla a řada dodavatelů je schopna kvalitně a rychle během několika dnů vyměnit okna a balkonové dveře v celém domě. S výměnou oken a balkonových dveří bývá spojeno i nové vyzdění příček, které v řadě panelových domů bylo prováděno formou dřevěných zateplených stěn.

Kovová okna nejsou až zas takovou novinkou, jak by se mohlo zdát. Kovová okna na bázi oceli se používala a dosud se používají například ve sklepích a skladech, tedy v prostorách, kde neklademe přílišné požadavky na estetický vzhled a tepelně izolační vlastnosti, protože kovy dobře vedou teplo. Naproti tomu hliníková okna se používají i pro ty nejnáročnější stavby, jako jsou prosklené fasády a zimní zahrady. Mají velmi elegantní a estetický vzhled, dlouhou životnost i při extrémním zatěžování a minimální požadavky na údržbu.

Okna a dveře s hliníkovými nebo ocelovými rámy se nejčastěji používají pro společné prostory – vchodové dveře a vstupy, protože snesou vysokou frekvenci použití a odolávají i nešetrnému zacházení.

Na trhu jsou rovněž k dispozici okna kombinovaná, která jsou vyrobena v kombinaci předchozích materiálů. Cílem výrobců těchto oken je využít nejlepších vlastností jednotlivých materiálů. Nejčastěji se setkáváme s okny dřevěnými v kombinaci s kovovým profilem.

Skla oken lze zdobit mnoha způsoby. Velmi efektně působí nejrůznější typy gravírování povrchu.

Foto (c) SLAVONA

ZASKLENÍ OKEN

Jednoduchému zasklení oken už dávno odzvonilo, a tak si pro spolehlivou funkci okna můžeme vybrat mezi dvojskly, trojskly, případně jejich vzájemnou kombinaci, přičemž vnitřní prostor může být částečně vakuovaný nebo vyplněný inertním plynem s nízkou tepelnou vodivostí, jako je například argon nebo krypton. Toto opatření snižuje únik tepla z interiéru do venkovního prostředí. Standardní izolační sklo se skládá ze dvou rovnoběžných tabulí plochého (tzv. "float") skla o tloušťce mezi 4 až 10 mm, přičemž mezera mezi nimi bývá zpravidla v rozmezí 8 až 20 mm. Podle použitých konstrukčních rozměrů se geometrie řezu popisuje například 4-16-4, což představuje v tomto konkrétním případě 4 mm skla, 16 mm mezera a opět 4 mm skla.

Vzdálenost mezi skly udržuje dutý distanční rámeček, vyplněný vysoušecím materiálem, který výrazně potlačuje možnost kondenzace vlhkosti na vnitřních plochách okenních tabulí (myšleno uvnitř okna, nikoliv z vnější strany orientované do interiéru) a celkově vylepšuje tepelně-izolační vlastnosti okna. Izolační skla s těmito rámečky se nazývají "skla s teplým okrajem" ("warm edge").

Kondenzace uvnitř okna je důkazem nedokonalého utěsnění meziskelního prostoru a je důvodem k oprávněnému uznání reklamace. Meziskelní prostor při standardní konstrukci obsahuje buď vysušený vzduch nebo inertní plyn (argon nebo krypton, do nedávné doby se ještě jako inertní plyn používal také hexafluorid síry, ale vzhledem ke své škodlivosti se již jeho použití výrazně omezilo). Při narušení utěsnění se dovnitř okna dostane vzduch zvýšené vlhkosti, která při nízké teplotě kondenzuje. Pak je nezbytně nutné izolační dvojsklo vyměnit. Pro kvalitního výrobce a šikovného technika je však tato výměna otázkou několika minut. Pokud dochází ke kondenzaci vlhkosti na vnější straně okenního dvojskla v interiéru (tedy ne v meziskelním prostoru), je třeba eliminovat příčiny vzniku, protože dlouhodobé působení vlhkosti v interiéru může způsobovat růst plísní, poškození nábytku, zhoršení kvality vnitřního prostředí atd. Mezi příčiny kondenzace patří zvýšená vlhkost v místnosti díky nedostatečnému větrání, například v kuchyni nebo koupelně, díky chybnému umístění tepelných zdrojů a nevhodně zvolenému zasklení. Odstranění těchto příčin spolehlivě dostačuje ke spokojenému užívání oken.

VLASTNOSTI OKEN

Typ zasklení má zásadní význam pro stavebně-konstrukční parametry okna. Mezi nejdůležitější technické hodnoty patří tzv. součinitel prostupu tepla U [W/m²K], který udává, kolik tepelné energie (ve Wattech) je předáno stavebním materiálem na ploše 1m² za hodinu při tepelném rozdílu 1 Kelvin mezi teplou a studenou stranou. Čím nižší je tedy hodnota součinitele prostupu tepla, tím lepší jsou tepelně izolační vlastnosti. V souvislosti s okenními výplněmi bývají uváděny tři typy součinitele prostupu tepla: součinitel prostupu tepla U_f udává hodnotu U pro systém rámu a křídla (standardně U_f=1,4), součinitel prostupu tepla U_g udává hodnotu U pro zasklení (standardní U_g=1,2, vysoce kvalitní okna s trojsklem mají U_g=0,5) a součinitel prostupu tepla U_w udává hodnotu U celého okna. Při porovnávání součinitele prostupu tepla je třeba dávat pozor, protože někteří výrobci úmyslně uvádějí pouze hodnotu součinitele prostupu tepla zasklení, což především u méně kvalitních oken může navozovat dojem lepších tepelně izolačních hodnot, než jakých ve skutečnosti celé okno dosahuje. V současné době platné české legislativě (ČSN 730540-2 „Tepelná ochrana budov“) vyhovuje izolační zasklení vykazující součinitel prostupu tepla U_w = 1,7 W/m²K).

Další důležitou technickou veličinou při popisu kvality okna je index vzduchové neprůzvučnosti R_w, měřený v decibelech [dB]. Vyjadřuje izolační schopnosti okna proti zvuku šířícímu se vzduchem. Standardní okna vykazují R_w v hodnotách od 31 dB až po špičkové hodnoty útlumu kolem 38 dB. Právě tyto hodnoty kolem 38 dB lze doporučit pro osazení do stavebních otvorů v těsné blízkosti extrémně rušných ulic, provozů nebo továren či v blízkosti náletových koridorů letišť a jejich vzletových a přistávacích drah. Tohoto speciálního protihlukového zasklení se dosahuje rozdílnou tloušťkou skleněných tabulí různých skel, větší vzduchovou mezerou a vyplněním meziskelní dutiny izolačního zasklení inertním plynem. Toto speciální zasklení se však pochopitelně projeví i na ceně, kde lze počítat s navýšením až o 500 Kč/m² i více podle dodavatelské firmy.

Častým požadavkem na okno je dosáhnout maximálního osvětlení interiéru přirozeným slunečním světlem. Vzhledem k orientaci místností vůči světovým stranám, ponejvíce k jihozápadu, nebo v místech silné sluneční expozice, například na rozpálené šikmé střeše nabízející prosklenou plochu téměř v kolmém směru, by docházelo ke kontraproduktivnímu účinku – interiér by se vlivem nadměrného osvitu oken přehříval. Samozřejmě je možné si napomoci protislunečními prvky – roletami či žaluziemi, ale zase na úkor množství prostupujícího světla. Řešením jsou speciální protisluneční skla s pouze absorpční nebo s absorpční a současně reflexní charakteristikou. Zatímco absorpční sklo svým složením, zabarvením a tloušťkou absorbuje vysoké hodnoty tepelné energie, protisluneční sklo s absorpční a reflexní charakteristikou navíc díky tenké vrstvě napařeného kovu na jedné z ploch zlepšuje tepelně-izolační vlastnosti okna. Přes vynikající schopnost zadržet prostupující teplo slunečního záření takové okno nebrání prostupu světla a interiér se nepřehřívá.

Novinkou na trhu je další zajímavé technické řešení v podobě izolačního dvojskla, uvnitř kterého je napnuta fólie s vlastnostmi tepelného zrcadla (tzv."Heat Mirror"). Meziokenní prostor je rozdělen fólií na dvě části. Fólie odráží teplo do směru, odkud přišlo. Výsledný efekt je prostý – v létě fólie odráží teplo ven, čímž snižuje tepelnou zátěž interiéru z oslunění, v zimě vrací teplo do interiéru, čímž snižuje tepelné ztráty.

Kvalitně provedená moderní okna, ať již plastová, dřevěné nebo hliníková, jsou schopna díky přesnému dosedání profilů na sebe zabránit únikům tepla, ale na druhou stranu musí umožňovat přece jen určitou nutnou výměnu vzduchu v místnosti i při zavřeném okně. Proto je vhodné v konstrukci okna pamatovat na tzv. mikroventilaci. Mikroventilace zajišťuje nezbytné proudění vzduchu nejen pro pohodlné dýchání v místnosti, ale pomáhá také vyrovnávat atmosférickou vlhkost mezi interiérem a exteriérem.

Podle lokality objektu a bezpečnostních rizik domu či bytu můžeme klást na výrobce požadavek na dodávku bezpečnostních oken. Výrobci pro tento účel nabízejí okna s celoobvodovým kováním, která jsou díky systému účinných ochranných bodů schopna odolat vypáčení. Do obvodu kování lze zabudovat například i čidla otevření v podobě magnetických kontaktů pro napojení do systému elektronické zabezpečovací signalizace.

Aby nedošlo k průniku stavebním otvorem při rozbití skla, je možné okno vybavit speciálním tvrzeným sklem, které je až čtyřikrát pevnější než sklo obyčejné, nebo sklem vrstevnatým, které je opatřeno mezi dvěma tabulemi vlepenou speciální bezpečnostní fólií. Ta zvyšuje odolnost proti průniku osob nebo předmětů včetně eventuality rizika průstřelu. Pro extrémně rizikové prostory je možné instalovat okna se sklem s drátěnou vložkou, které dokáže odolávat i ohni.

Okna můžeme ozvláštnit použitím různě strukturovaných nebo zabarvených okenních tabulí nebo můžeme nechat do hladkého povrchu vybrousit nejrůznější grafické motivy nebo imitace příček. Okna doplní také nejrůznější doplňky - rolety, žaluzie, markýzy, sluneční clony či předokenní rolety. Ten, kdo chce regulovat množství světla přicházejícího do místnosti, vybere si patrně jednoduché dřevěné, plastové nebo hliníkové žaluzie. Hodí se prakticky do každé místnosti včetně pracovny a koupelny. Kdo má okna na jihozápad, dobře ví, že v létě celé odpoledne až do pozdního večera je vystaven slunečnímu žáru. Proto určitě nepohrdne markýzou, která zejména v podkroví báječně tlumí sluneční paprsky a přitom nebrání výhledu z okna.

Mezi okenními doplňky jsou velmi oblíbené předokenní nebo nadokenní rolety. Chrání před přílišným světlem, hlukem i krupobitím, ale i v létě před přílišným horkem a v zimě naopak před chladem. Ovládají se ručně nebo elektronicky. Nadokenní rolety se dodávají souběžně s okny do připravených schránek nad okenním rámem. Předokenní rolety se montují dodatečně, protože schránka se instaluje před okno nebo do špalety. Rolety jsou velmi praktické, zabrání pronikání ostrého letního slunce a večer zaručí dostatek soukromí. Ten, kdo má rád jednoduchost, výhody rolet jistě ocení. Vybrat si můžeme design, aby odpovídal řešení exteriéru. Můžeme také zvolit roletu s tepelnou izolací, kterou oceníme zvláště v parných letních dnech nebo roletu s bezpečnostními lamelami.

Detail okenního závěsu (vlevo) a obvodového kování okna (vpravo)

Foto (c) SLAVONA