Ideálne okná pre váš dom

V modernom stavebníctve zohrávajú okná kľúčovú úlohu nielen ako estetický prvok, ale aj ako významný faktor ovplyvňujúci energetickú bilanciu budovy. Správny výber a dimenzovanie okien prispieva k zníženiu tepelných strát v zimnom období a minimalizuje  prehrievanie počas letných mesiacov. Aké je teda ideálne okno pre rodinný dom?

V tomto článku sa nebudeme zaoberať tým či má byť okno plastové, hliníkové, alebo koľko komorový profil má mať rám okna. Sústredíme sa na veľkosť okna a s tým súvisiacu veľkosť sklenenej výplne. Pri obytných miestnostiach  sa veľkosť okna / zasklenia / navrhuje ako 1/8 podlahovej plochy. Pri väčšine prípadoch je tento vzorec postačujúci a nie je nutné z pohľadu osvetlenia a hygienického minima navrhovať rozmernejšie okná. Z dizajnového hľadiska sú veľké presklenia atraktívne a stretávame sa s nimi pri rôznych druhoch stavieb ako aj pri rodinných domoch.

Zasklenie a prestup tepla

V súčasnosti sa rodinné domy navrhujú v energetickom štandarde A0, a preto sa uvažuje už len s použitím izolačného trojskla. Základným parametrom zasklenia je súčiniteľ prestupu tepla Ug. Trojsklá dosahujú hodnoty Ug - 0,5 až 0,7 W/m²K, prepočítané na tepelný odpor R -1,4 až 2,0 m²K/W. Pri obvodových stenách sa väčšinou uvažuje s tepelným odporom R - 4,5 až 6,5 m²K/W. Tepelný odpor zasklenia je oproti stene o tretinu až polovicu nižší, a preto veľkosť zasklenia má zásadný vplyv na tepelné straty v zimnom období a tepelné zisky v letnom období a to preto, že prenos tepla je výsledkom tepelnej vodivosti a konvekcie, pričom tepelný tok vždy prúdi cestou najmenšieho odporu. Preto oveľa viac tepla získame/stratíme cez zasklenú plochu ako cez obvodovú stenu.

Tepelné zisky a straty

Letné obdobie
Tepelné zisky priamym slnečným žiarením sú významným zdrojom tepelnej energie. Pre okno s typickou g-hodnotou okolo 0,6 a intenzitou slnečného žiarenia približne 600 W/m² možno teoreticky vypočítať zisk: Q = A · I · g, kde Q je tepelný zisk (W), I je intenzita slnečného žiarenia (W/m²) a g je solárny faktor zasklenia. Pre okno s rozlohou 2 m² : Qₛ = 2 · 600 · 0,6 = 720 W. Pri zasklenej stene s plochou 6,25 m² je už solárny zisk 2 250 W.

Okrem ziskov od slnečného žiarenia ma na vnútornú teplotu vplyv aj teplo, ktoré prechádza cez zasklenie. V letnom období, aj keď sú okná často tienené, teplo z vonkajšieho prostredia preniká do interiéru konvenčným prenosom a vedením tepla cez sklo. Tienenie vie znížiť priamy slnečný zisk, no nezabráni prenosu tepla, keďže aj v tieni môže byť vonkajší vzduch veľmi horúci – napríklad pri južnej orientácii môže byť teplota okolo 35 °C  v tieni. Pre výpočet tepelného toku z ohriateho vzduchu sa využíva vzorec: Q = U · A · ΔT. Ak vnútorná teplota miestnosti je 24 °C a vonkajšia teplota v tieni dosahuje 35 °C, potom ΔT = 11 K. Pre okno s U = 0,6 W/m²K a A = 2 m²: Q = 0,6 · 2 · 11 ≈ 13,2 W, pri zasklenej stene s plochou 6,25 m² je to už 41,3 W.

Zimné obdobie
Intenzita slnečného žiarenia sa v zime významne líši od leta – dôvodom je nižší uhol dopadu slnečných lúčov, kratšie dni a častejšie oblačné počasie. Solárne zisky v zime sú nižšie na jednotku plochy a menší je aj počet hodín, keď svieti slnko. Pri jasnom dni a orientácii na juh pociťujeme zohrievanie interiéru cca od 10:00 do 14:30, potom nastáva ochladzovanie.

V zime môžeme uvažovať s priemernými hodinovými solárnymi ziskami cez okno rádovo 150–300 W/m². Z toho vidno, že zisky v zime sú o viac ako polovicu nižšie ako v letnom období. V chladných mesiacoch majú okná výrazný podiel na celkových tepelných stratách budovy. V priemere môžu okná predstavovať 20–30 % celkových tepelných strát cez obvodový plášť. Tieto straty exponenciálne rastú so zväčšujúcou sa plochou okien. Treba si uvedomiť, že tepelný tok prúdi cestu najmenšieho odporu / odpor okna R - 2 m²K/W, odpor steny R - 6 m²K/W /. 

Na čo sa sústrediť pri veľkých oknách v rodinnom dome

Tienenie - najlepšie tienenie je to, ktoré tvorí stavebná konštrukcia a zabraňuje priamemu dopadu slnečného lúča. Takéto tienenie je vhodne doplniť žalúziami, alebo roletami čo znižuje prestup tepla do interiéru od prehriateho vzduchu. V prípade ak je okno na dome tienené len žalúziou, alebo roletou je vhodné vyberať bledú farbu týchto prvkov čo nie vždy korešponduje s celkovým farebným riešením rodinného domu. Tmavá farba viac priťahuje slnečné žiarenie a tým zvyšujeme prestup tepla do interiéru sálaním. V zimnom období sa naopak snažíme teplo v interiéry udržať a na to sú vhodnejšie rolety pre lepšiu tesnosť medzi lamelami.