Co s okny

Upravená stará okna lepší než nová

České země, jako součást bývalého Rakousko-Uherska, mají jednu velkou historickou výhodu oproti anglicky mluvícím zemím: už v předminulém století zde začal platit předpis, že budovy, v nichž v zimě bydlí, učí se nebo v kancelářích pracují lidé, musejí mít dvojitá okna. Ta totiž, na rozdíl od oken jednoduchých, poskytují jen dvakrát horší tepelnou izolaci než okolní cihlová zeď.

Oblast, kde působili technici ovládající němčinu a kde vznikly stavební tradice, které byly kdysi na špičce technického a kulturního vývoje, je ale bohužel mnohem menší než oblast se stavebnictvím primitivním, jakým se vyznačují např. země mluvící anglicky. Tam se možností, že by v interiérech mohlo být i v zimě poměrně teplo a v létě by tam nemuselo být nemile horko, i když se uměle elektricky nechladí, začali zabývat až v poslední třetině dvacátého století. Technickou novinkou se stala okna sice jednoduchá, ale se dvěma skly za sebou namísto jednoho. Ta se pak dostala i do českých zemí. Skutečností, že izolují hůře než okna dvojitá, se málokdo trápil. Naštěstí se koncem tisíciletí objevila nová technologie, která potlačuje tok tepla z jedné tabule skla na druhou, třeba až na třetinu toku původního. I tak ale může docházet k tomu, že výměnou starých dvojitých oken za taková nová jednoduchá s moderními dvojskly se únik tepla z domu valně nesníží… Proč? Tomu porozumíme, když si rozebereme, jak vlastně okna fungují. Pak se také zamyslíme nad tím, jaká okna mohou fungovat nejlépe. Začít číst můžete kteroukoliv část, ale pro plné porozumění radám praktickým jsou potřeba i teoretické kapitoly předchozí.

(1) Okno – spojení s vnějším světem

Místnost bez oken je symbolem zlého vězení. Ztrácí se v ní blahodárný rytmus světla a tmy, dne a noci. Okna umožňují v interiéru vnímat, co se děje venku. Už tím, že díky nim odhadneme, je-li noc, svítání, zataženo, plné slunce… A ovšem tím, že skrze ně můžeme vidět vnější svět. A také slyšet, cítit, do značné míry podle toho, jak chceme. Toho docilujeme tím, že naše okna – otvory ve zdech – mají výplně, které lze otevírat.

1.1 Oddělení vnějšího a vnitřního vzduchu
V dávných dobách to nebývaly výplně zasklené, ale jen dřevěná dvířka, případně rámy potažené průsvitnou vrstvou, nejsnáze tenkou kůží. Mimo zimní období byla i taková okna beze skel poměrně komfortní. V noci, kdy bývá chladno, světlo zvenčí moc důležité není, a je tedy jedno, čím je zavřené okno vyplněno, zatímco ve dne bývá i venku natolik teplo, že otevřené okno nevede k velkému nepohodlí. Z toho je zřejmá ta nejdůležitější funkce uzavíratelných oken: řídíme jimi větrání. Můžeme snadno docílit toho, že uvnitř je v průměru mnohem tepleji než venku. Okna lze totiž otevírat jen na dobu, kdy je odpoledne i venku tak teplo, že se interiér od venkovního vzduchu neochladí. Ale můžeme docílit i opaku, když větráme jen od pozdní noci do rána, pak lze v interiéru udržet i za letních veder, kdy venku bývá odpoledne přes 30 °C, příjemnou letní teplotu kolem 25 °C. Pro co nejvydatnější noční provětrávání, aby se dobře ochladily zdi, lze dokořán otevřít i dveře a využít toho, když vzduch může ventilovat přes několik podlaží.

V dnešní době už existují okna i dveře, které se otevírají a zavírají i elektricky a jsou ovládány dálkově nebo počítačově, s využitím čidel větru a deště. Takový systém nemusí být levný, ale byl by určitě z dlouhodobého hlediska levnější než instalace a provozování soustavy umělého elektrického chlazení interiérového vzduchu, kterému se říkává klimatizace. Kromě toho přináší vyšší komfort. Nejen v tom, že v interiéru není přehnaně chladno, ale taky se v něm teplota samovolně mění od nižší ranní do vyšší odpolední, rozdíl mezi interiérem a exteriérem se během dne drží v rozumných mezích.

Během značné části roku leckde stačí, když se okna uzavírají jen zhruba, nemusejí doléhat úplně těsně. Stačí to tam, kde mají okna bránit jen silnému proudění vzduchu, nikoli i pronikání prachu a hluku. Zvuk totiž prochází i malými škvírami.

V období tak chladném, že už je v interiéru potřeba topit, mají být okna dokonale těsná. Jinak totiž větrají trvale, a to tím více, čím je venku chladněji – tedy přesně opačně, než by se to hodilo. I když jsou netěsnosti tak malé, že je interiér větrán i v mrazech „tak akorát“ (čili relativní vlhkost vzduchu v interiéru neklesá pod 40 %), bylo by lepší větrat více přes den, kdy je venku tepleji, než přes noc. A samozřejmě také více tehdy, když je v domě víc lidí, kteří se hodně pohybují – až přítomností lidí a jejich činností vzniká potřeba větrání. Škvíry v oknech nebo kolem nich jsou zkrátka nežádoucí, okna mají větrat jen tehdy a tak moc, jak si zvolíme. Jsme-li týden pryč, nemají větrat vůbec – za předpokladu, že doma nemáme zdroje jedovatých či zapáchajících látek (jako podlahovou krytinu nebo nábytek ze špatných materiálů) uvolňujících se do vzduchu, které by mezitím pronikly do všech zdí atp., takže by nešly vyvětrat rychle průvanem.

Tím jsme uvedli jedno zásadní téma, totiž jak docílit úplné těsnosti oken, kterému se budeme věnovat ve zvláštní kapitole.

1.2 Zdroj světla, a tedy i tepla
Zásadním přínosem skleněných výplní oken bylo samozřejmě to, že i přes zavřená okna je vidět ven. I když nejstarší výplně, totiž hrbatá sklíčka spojovaná olovem, moc jasný pohled neposkytovala. Ale i ta dávala druhou výhodu, totiž mít ve dne uvnitř i při zavřených oknech hojnost světla, přičemž se dům také vyhřívá slunečním zářením, především právě světlem (druhá část slunečního tepla, infračervené záření, je většinou slabší). Vyhřívání samozřejmě za slunného dne funguje, i když je venku mráz.

Příkon slunečního tepla je veliký, na metr čtvereční plochy obrácené ke slunci dopadá až celý jeden kilowatt. Kolik je to při oblačném nebi, zhruba řekne i luxmetr – platí, že jednomu kilowattu na metr čtvereční slunečního záření odpovídá sto tisíc luxů, čili 1 W/m2 odpovídá 100 lx. Udává-li luxmetr např. jen pět kiloluxů, lze čekat, že příkon na metr čtvereční činí kolem 50 W. Podrobněji viz kapitolu „Základní vědomosti o záření“ knížky Klima a koloběhy látek (Miléř & Hollan, 2013).

V podstatě veškeré sluneční záření projde přes sklo dovnitř a ohřívá, na co dopadne. Vzduch ohřátý od osluněných povrchů je pak sklem uvězněn v interiéru. Méně zřejmá je skutečnost, že sklo je bariérou nejen pro vzduch, ale i pro dlouhovlnné infračervené záření, které vydávají všechny povrchy. Vydávají ho tím více, čím jsou teplejší. Vyzařování vlivem teploty nazýváme sálání. Nápadné je od předmětů hodně teplých, jako je např. povrch kamen – a ovšem také viditelný povrch Slunce. Nápadný je ale také jeho nedostatek, když obrátíme tvář k povrchům velmi chladným, např. ke vnitřku mrazicího boxu. Sluneční záření s vlnovými délkami pod tři mikrometry (budeme je nazývat krátkovlnné) přes sklo projde z devíti desetin, zato záření vydávané námi a vším kolem nás, o vlnových délkách vyšších, neprochází sklem vůbec. Sklo takové záření pohlcuje tak dobře jako temně šedý papír. Teplo se tím pádem dostává skrze okno ven jen takovým způsobem, že sklo samo sálá do okolí a je ovíváno vzduchem. Pokud by šlo jen o jedinou vrstvu skla, jako bývala v továrních halách či jako dosud je v Anglii či Spojených státech, pak by sklo mělo za bezvětří teplotu v polovině mezi teplotou interiéru a exteriéru. Složka tepelného toku z jednoho předmětu na druhý, která je působena sáláním, je úměrná rozdílu teplot obou předmětů, běžně činí 4 W/(m2K). Je-li rozdíl teplot interiéru a skla poloviční oproti rozdílu interiér/exteriér, je už díky jednoduchému sklu poloviční i ta složka úniku tepla z interiéru, která připadá na sálání.

To, že sklo se chová vůči krátkovlnnému a dlouhovlnnému záření zcela různě, že prvé propouští a druhé pohlcuje, není samozřejmostí. Tenká plastová fólie se tak nechová, propouští nejen sluneční sálání, ale i dlouhovlnné sálání pozemských předmětů. Skrze takovou fólii, pokud vyplňuje okenní otvor, sálá ven rovnou interiér, jehož teplota se v případě bezvětří od exteriéru liší dvakrát více než teplota fólie či skla v okně. V oknech se fóliové výplně místo skleněných používají jen nouzově, když se sklo rozbije, ale v zahradnictví jsou běžné – fóliovníky chladnou sáláním více než skleníky. Jak značný ten rozdíl je, závisí na tloušťce fólie a jejím složení.

Okna se skleněnými výplněmi jsou v našich zeměpisných šířkách nesmírně významná jako náhrada umělého vytápění nebo alespoň jeho doplněk. Zajišťují, že v interiéru s nezanedbatelným podílem zasklených otvorů se udržuje mnohem vyšší teplota než venku. Zatímco počet dní s průměrnou venkovní teplotou nad 20 °C ve většině Česka býval menší než 30, doba, kdy v interiérech i bez vytápění teplota neklesá pod 20nbsp;°C, je běžně čtyři měsíce. Na tom se samozřejmě podílejí i příkony od lidí (desetina kilowattu na osobu) a různých spotřebičů, ale příkon ze slunečního záření, ať již přímého nebo rozptýleného, hraje většinou rozhodující roli. A to i tehdy, když se v budovách topí – okna hřejí dům účinněji, než to dokáží solární kolektory. Každý dům je vlastně zčásti skleník.

1.3 Překážka pronikání hluku
Propustit světlo, ale ubrat hluku, to je další úkol zasklení. Hluk do interiéru či z něj proniká tím méně, čím je sklo tlustší. Dvě skla dostatečně daleko od sebe, tak jako jsou v tradičních dvojitých oknech, znamenají dvojitou redukci hluku. Dnešní rozsáhlé výměny oken „pro snížení průniku hluku do interiéru“, kdy se dvojitá okna nahrazují jednoduchými, ať už s jakýmkoliv dvojsklem, jsou, slušně řečeno, absurdní. Opravdu účinné opatření je, když se vymění stará skla v původním dvojitém okně za vhodná dvojskla a vnitřní i vnější křídla oken se utěsní.

>> Kapitola 2 Utěsnění starých oken

Převzatý článek, další informace na www.veronica.cz