Moderné okno a kvalitné vstupné dvere sú v súčasnosti, keď sa snažíme stavať energeticky úsporné budovy, viac ako len stavebné konštrukcie, ktoré umožňujú denné osvetlenie, insoláciu, vetranie a kontakt obyvateľov s okolím. Otvorové výplne sú obecne prezentované ako najslabší článok obvodového plášťa a podieľajú sa až 30 % na tepelných stratách objektu.

Dominujúcim a akceptovaným tepelnotechnickým parametrom pre hodnotenie otvorových výplní je súčiniteľ prestupu tepla U, ktorý je udávaný v merných jednotkách W/m2.K. Označuje tepelný tok prechádzajúci za jednotku času jedným m2 konštrukcie, ktorá rozdeľuje prostredie s teplotným rozdielom 1 K za štandardných podmienok.

Otvorové výplne
Sú konštrukcie, ktoré pozostávajú z rámovej konštrukcie a z výplne a predstavujú významný podiel na tepelnej bilancii vykurovanej, prípadne klimatizovanej budovy. Kvalita okna, charakterizovaná najmä súčiniteľom prestupu tepla, je daná transparentnou časťou - sklom a nepriesvitnou časťou, t. j. pevným rámom a pohyblivým krídlom. Pre nízkoenergetický dom, čiže dom s nízkou spotrebou energie na vykurovanie, t. j od 15 do 50 kWh/m2 za rok, sú vhodné okná, ktoré majú súčiniteľ prestupu tepla U limitne sa blížiaci hodnote 1,0 W/m2.K.
Okrem vysokej tepelnoizolačnej schopnosti, čiže schopnosti zabrániť úniku tepla, aj dobrá zvuková a vzduchová izolácia, izolácia proti vode, funkčnosť, životnosť, jednoduchá údržba, tvarová a rozmerová stálosť, kvalitná povrchová úprava a odolnosť voči poveternostným vplyvom patria medzi dôležité parametre otvorových výplní.
Z hľadiska materiálov použitých na otvorové výplne si môžeme vybrať drevo (masív - borovica, smrek, modrín) alebo lepené profily, plast, kov (zliatiny hliníka či oceľ) alebo kombináciu týchto materiálov (drevo - plast, drevo - kov, kov - plast, atď).

Okno
Umožňuje prirodzené denné osvetlenie a je súčasťou exteriéru aj interiéru. Opticky vyľahčuje objekt, chráni vnútorný priestor pred hlukom, pasívnymi ziskami šetrí energiu, zaisťuje výmenu vzduchu v miestnosti - prirodzené vetranie, umožňuje vizuálny kontakt s okolím a plní aj funkciu statickej odolnosti proti vetru. Okno môže slúžiť ako úniková cesta pred požiarom alebo iným nebezpečenstvom. Okenná konštrukcia by mala spĺňať aj estetické kritériá, napríklad tvarové. Tvar okien je v podstate neobmedzený, vyrábajú sa od pravouhlých, cez skosené až po kruhové a oblúkové.
Miestnosť môžeme osvetliť oknom bočným, horným alebo kombinovane umiestneným. Či už je okno zabudované horizontálne ako svetlík, vertikálne - klasické okno, ako zasklená stena alebo arkier či šikmé (strešné okno), stáva sa súčasťou plášťa budovy, a preto sa od neho z fyzikálneho hľadiska vyžaduje splnenie všetkých normatívnych a predpisových požiadaviek.
Podľa konštrukčného usporiadania sa stretávame s oknami jednoduchými, ktoré môžu byť zasklené jednoduchou tabuľou (používajú sa len pri nevykurovaných priestoroch bez nároku na tepelnú ochranu) alebo zasklené izolačným dvojsklom, tzv. jednokomorové, alebo s viacnásobným zasklením. Môžu byť konštruované s protislnečnou ochranou, so zvýšenou odolnosťou proti prestupu tepla alebo ako bezpečnostné proti vlámaniu, požiaru a pod. Zdvojené okná môžu byť zasklené jednoduchou tabuľou alebo izolačným dvojsklom.

Výplne otvorov z dreva
Drevo ako materiál má výbornú tepelnú a zvukovoizolačnú schopnosť, nízku rozťažnosť, pomerne vysokú požiarnu odolnosť. Okná z dreva zabezpečujú aj prirodzenú výmenu vzduchu infiltráciou. Je to prírodná surovina, ktorá má aj svoj estetický výraz, najmä kresbou, je trvácna a pri tepelnom zaťažení má dobrú rozmerovú i tvarovú stabilitu. Z kvalitného základného materiálu, ako je napríklad drevo dostatočnej pevnosti, v ktorého štruktúre nie sú žiadne hrče väčšie ako 2 mm a má správnu vlhkosť (malo by dosahovať 12 - 13 % prirodzenej vlhkosti), sa najčastejšie vyrábajú 3-vrstvové lepené hranoly tzv. eurohranoly. Sú to tri navzájom plošne spojené vrstvy dreva, ktoré zabezpečujú stabilitu výrobku proti priečnej aj pozdĺžnej deformácii.
Na výrobu sa najčastejšie používajú smrek, borovica, dub a z tropických drevín je to meranti, biela seravas a iné. Kvalitná povrchová úprava dreva ovplyvňuje životnosť a estetický vzhľad a kvalitný náterový systém zaručuje stálosť proti ÚV-žiareniu, proti poveternostným vplyvom, optimálne krytie hrán, vysokú priľnavosť povrchovej úpravy, ľahkú obnoviteľnosť bez brúsenia a šetrnosť k životnému prostrediu.

Plastové okná
Plast má vysokú životnosť, je nárazuvzdorný, odolný voči vplyvom počasia a farebne stály. Trvalo drží tvar, dobre izoluje teplo, tlmí zvuk, nevyžaduje údržbu, ľahko sa ošetruje a je lacnejší ako hliník. Ak sa ako materiálový základ použije plastový profil, ktorý je vyrobený z kvalitného tvrdeného polyvinylchloridu PVC, ktorý sa extruduje v tvare viackomorového profilu a je na rohoch ešte spevnený - zvarovaný (niekedy aj vystužený pozinkovanou armatúrou alebo prepojený kovovými odliatkami), hovoríme o veľmi kvalitnom výrobku.
Otvorové výplne sú konštruované ako dvoj- až osemkomorové a najčastejšie s dvojitým prítlačným tesnením, ktoré zaručuje výborné tepelnotechnické a akustické vlastnosti. Viackomorové profily sú vhodné tam, kde počítame s klimatizáciou a neuvažujeme so žiadnou infiltráciou. Pre bežné podmienky v klasických domoch nám postačí trojkomorový systém, pretože ak by sme úplne vylúčili vetranie infiltráciou, mohli by sme si pripraviť dobré podmienky na vznik plesní. Veľmi široká paleta farieb plastových okien ako aj kašírované fólie od imitácie štruktúry dreva s možnosťou exteriérovej, interiérovej alebo obojstrannej úpravy cez metalízu a antikor vyhotovenie nie sú ničím výnimočným.

Hliníkové otvorové výplne
Hliník ako materiál má výborné technické parametre využiteľné hlavne pri veľkých konštrukčných a fasádnych systémoch: nízku objemovú hmotnosť, stálu pevnosť a trvanlivosť, je odolný voči atmosférickým koróznym vplyvom, je nenáročný na údržbu a k dispozícií je celá paleta povrchových úprav - najčastejšie vypaľovaných práškových farieb s lesklým alebo matným povrchom, ale tiež veľké množstvo optických efektov pri zachovaní základného kovového povrchu profilu. Profily môžu byť aj dvojfarebné alebo s povrchovou úpravou imitácie dreva.
Základom pri výrobe otvorových výplní sú prietlačné lisované duté hliníkové profily, ktoré sú vyrábané z hliníkových zliatin a dodávajú sa v dvoch základných variantoch, a to s prerušeným alebo s neprerušeným tepelným mostom. Vyrábajú sa ako termicky oddelené viackomorové systémy, pričom jednotlivé komory sú prepojené umelohmotnými časťami, čím sa prerušia tepelné mosty (najčastejšie polyuretánom alebo polyamidovými páskami).

Antikor
Antikor (nehrdzavejúca oceľ) má dlhú životnosť, exkluzívny dizajn a vysokú tuhosť rámov aj pri veľkých rozmerných krídlach. Nepotrebuje žiadnu povrchovú úpravu, pretože nehrozí žiadne riziko korózie. Používa sa hlavne pri náročných konštrukciách, ako sú objekty bánk, hotelov, obchodných centier a podobne.

Kombinácie materiálov
Z kombinovaných materiálov sú to hlavne výrobky drevohliníkové, pri ktorých sa využívajú dobré vlastnosti hliníka (odolnosť voči poveternostným vplyvom) a dreva (dobré tepelnoizolačné vlastnosti a estetika). Tieto otvorové výplne sú veľmi vhodné pre energeticky úsporné domy. Vonkajšia strana je z hliníkového profilu a vnútorná je celodrevená. Môžeme sa stretnúť aj s inými kombináciami napr. drevo - plast, plast - hliník, hliník - oceľ alebo plast - oceľ.

Zasklenie
Tvorí až 80 % plochy okna a jeho veľmi dôležitá vlastnosť je priepustnosť. Druh a spôsob zasklenia určuje úroveň tepelnotechnických vlastností okna. Čím vyššia je priepustnosť svetla, tým nižšia je tepelnoizolačná schopnosť. Dnes sa najčastejšie používajú dvojsklá či trojsklá so selektívnymi vrstvami, ktoré môžu byť plnené napr. vzduchom, argónom, kryptónom. Hrúbka skla, vzduchovej vrstvy medzi sklami, druh zasklenia, pomer zasklenej plochy k ploche rámu či tesnosť škár, všetko toto ovplyvňuje tepelnoizolačné vlastnosti okna.
Existuje determálne sklo (pohltivé), ktoré absorbuje časť žiarenia, čo vyplýva z jeho chemického zloženia, ďalej sklo reflexné (odrazivé), ktoré dosahuje svoju účinnosť povrchovými úpravami a napokon izolačné sklo, ktoré spĺňa hlavne funkcie zamedzujúce úniku tepla z interiéru, prieniku UV žiarenia, roseniu vnútornej strany skla a znižuje tiež hladinu hluku.
Zasklenie môže mať hrúbku od 4 do 36 mm, čo umožňuje používať nielen klasické izolačné dvojsklá hrúbky 20, resp. 24 mm, ale aj trojsklá. Na úsporu energií sú veľmi výhodné izolačné dvojsklá s fóliou, tzv. tepelným zrkadlom, ktoré zamedzujú prehrievaniu budovy v letnom období a stratám tepla v zime. Fólia je napnutá vo vnútri izolačného skla, odráža tepelné žiarenie späť k zdroju, a tým v lete zabraňuje prehrievaniu budov a v zime naopak stratám tepla.
Pri riešení zasklenia nízkoenergetických domov zvyčajne uvažujeme s tepelnými ziskami od slnečného žiarenia. Slnečné žiarenie môže redukovať nároky na potrebný vykurovací výkon a okno sa môže stať zdrojom energie. Preto sa odporúča použitie zasklenia so selektívnymi vrstvami. Izolačné dvojsklá s výplňou inertným plynom sú efektívnou cestou ako šetriť energiu.
Kvalitné tesnenie by malo zaručovať stálosť, pružnosť a nepriedušnosť pri tepelných výkyvoch. Najčastejšie sa používajú dva druhy tesnenia, a to systém s dorazovým tesnením a systém so stredovým tesnením. Pri dorazovom tesnení je utesnenie styku medzi rámom a krídlom na vonkajšej aj vnútornej strane. Toto riešenie však zle odoláva hnanému dažďu, silným vetrom, a preto sa dutina musí odvetrávať vyfrézovanými drážkami. Pri stredovom tesnení vytvorením dvoch dutín v styku rámu a krídla vznikne komora, ktorá vyrovnáva tlak vetra a hnaného dažďa.

Doplnkové konštrukcie
Medzi základné doplnky k oknám patria predsadené mriežky, krytky otvorov odtoku vody, kovania, ktoré môžu byť celoobvodové alebo škárové, vetrania, detské poistky, kľučky, siete proti hmyzu či už pevné, navíjacie alebo odnímateľné. Ďalšie doplnky predstavujú poistky proti chybnému ovládaniu, skryté, elektronicky uzatváracie systémy, ktoré nevidíme ani zvonka ani zvnútra a ktoré môžu byť ovládané spínačom alebo automatikou. Slnečné clony slúžia nielen ako slnečná ochrana, ale aj ako dekorácia. Poskytujú okamžité súkromie, znižujú prienik hluku a šetria energiu.

Dvere
Predstavujú jednu z najdôležitejších funkčných častí budov. Od dverí sa vyžaduje dodržanie estetických kritérií, dostatočná mechanická, bezpečnostná a protipožiarna odolnosť, ale aj dobré tepelnotechnické, akustické i svetelnotechnické vlastnosti. Okrem toho by mali mať dlhoročnú odolnosť proti atmosférickým vplyvom. Majú rozhodujúci vplyv aj na vzhľad budovy, kvalitu vnútorného prostredia, na spotrebu energie, výšku obstarávacích nákladov na výstavbu ako aj na udržiavacie a prevádzkové náklady. Pretože plnia základnú komunikačnú funkciu, vizuálne spájajú a súčasne aj oddeľujú priestory s rôznou prevádzkou a využitím.
Požiadavky a kritériá kladené na dvere sa vzťahujú na všetky ich časti, čiže na dverné krídlo, zárubňu, prah, kovanie i tesnenie škár.
Vstupné dvere dnes plnia hlavne bezpečnostnú funkciu, no zároveň by mali pôsobiť reprezentačne a esteticky, pretože dopĺňajú architektonický vzhľad fasády objektu. Môžeme vybrať zo širokej ponuky konštrukčného a materiálového vyhotovenia, tvarov a farebných riešení. Na kvalitu dverí vplýva hlavne kvalitné spracovanie a ich bezproblémová funkčnosť. Vstupné dvere sa môžu doplniť zabudovaným elektronickým otváraním, komunikačným zariadením alebo ochrannou výstužou. K vonkajším dverám výrobcovia ponúkajú rôzne príslušenstvo, ako napr. presklenie, vetracie drážky, vetracie lamely, vstupné otvory pre domácich miláčikov, horné alebo bočné clony, atď.

Zimná záhrada
Je jeden z obľúbených prvkov nízkoenergetických domov. Prináša úsporu energie a zvyšuje štandard bývania, či už ako energetický systém na pasívne využitie slnečnej energie, ako energetický nárazník alebo ako kolektor teplého vzduchu. Každé z týchto typov riešení má iné požiadavky na návrh druhu a vyhotovenie konštrukcie. Je dôležité vedieť, kde dopadajú slnečné lúče, aká je cirkulácia vzduchu a aké sú toky tepla. Pomocou týchto ukazovateľov môžeme rozhodnúť o druhu a polohe zimnej záhrady, výbere materiálu, podiele zasklených plôch i utesnení.
Konštrukcia pozostáva z rámu a výplne. Funkčné požiadavky na zimné záhrady sú podobné ako na zasklené steny a okná.
Pri zimnej záhrade ako súčasti energetického systému je potrebná väčšia konštrukčná výška priestoru (najlepšie cez dve podlažia), orientácia na juh, regulované prúdenie vzduchu a šikmé zasklenie plochy.

Správne sa rozhodnúť
Otvorové výplne, ich veľkosť a kvalita parametrov majú najmä v nízkoenergetických domoch veľký význam, pretože výrazne ovplyvňujú tepelné straty objektu (prestupom tepla a infiltráciou), no na druhej strane umožňujú solárne tepelné zisky. Pri východnej a západnej orientácii otvorových výplní sú zisky a straty takmer v rovnováhe, pri severnej sú straty takmer dvojnásobne väčšie ako zisky. Zisky zo solárnej energie sú závislé od hodnoty priepustnosti slnečného žiarenia cez sklo a veľkosti plochy zasklenia. Stupeň využitia počas vykurovacieho obdobia závisí od veľkosti energie dopadajúceho slnečného žiarenia.
Pri rozhodovaní by sme mali mať prehľad o druhoch otvorových výplní, a to hlavne vo vzťahu k ich aplikovateľnosti, konštrukčnému usporiadaniu a materiálovej základni. Dnes výrobcovia ponúkajú veľmi kvalitné výrobky, ktoré zabezpečujú splnenie súčiniteľa prestupu tepla zasklenia aj pre nízkoenergetické domy vzhľadom na funkciu okien v týchto domoch, hlavne vo vzťahu k pasívnym energetickým ziskom.

Ing. Mária Kostolná
Snímky: archív redakcie