Vsetko co bezny clovek o oknach vie je to ze maju 3 alebo 2 skla, ze ram moze byt plast, hlinik alebo drevo a ze zistujeme nejaku hodnotu Ug.
Ako sa v tom ale vyznať?
HODNOTA Ug
Ug je sucinitel prestupu tepla sklom okna. Preto to písmenko “g” alo glass. Lenze okno sa povie anglicky window a mame uz písmenko “w” a hodnotu Uw ktora je komplexnejšia lebo mam dava celkový prehlad.
Ako vypočítame hodnotu Uw?
Uw = (Uf x Af + Ug x Ag + Ψg x Ig) / (Af + Ag)
(Poznamka: vzorec vsak neuvažuje s teplenym mostom v podkladovom profile co je velka chyba! Acsak ak sa okno osadí ako je nizsie nanobrazku a go bez profilu tak vzorec moze platit.)
Kde vsetky hodnoty A su plochy.
U – súčiniteľ tepelnej vodivosti
Indexy f a g su indexy pre ram a sklo.
ψg – je lineárny súčiniteľ prestupu tepla medzi sklom a ramom.
zisťuje sa experimentálne z izotermickeho grafu alebo meraním.
Tento súčiniteľ v sebe obsahuje vsetky problemy pri dotyku skla s tamom aj typ rámiku skla.
Ig – je viditeľný obvod skla.
Kvalita kovania, a inych prvkov v rame v sebe vyjadruje sumarne hodnota Uf.
Zaver.
Zo vzorca je zrejme ze ide o tzv. vážený priemer.
Na vysvetlenie.
Vážený priemer sa líši od aritmetického priemeru vo forme vypictu tak ze vážený priemer sa vzťahuje v tomto pripade k jednotlivým plochám.
Z coho logicky vyplyva ze kazde okno ma svoj unikátny súčiniteľ prestupu tepla Uw.
1. Priklad zo zivota.
Raz somposlal jednu pani do obchodu s oknami kde uz sim im vysvetlil ale okna maju pani ponúknuť.
Panónska vrátila po 4h a zacala ki nadavat ze co za smejdy som jej navrhol.
Tak som sa tam vratil a pytal som sa slečny ktore ju na to nahovorila ze preco jej nakoniec nanútila tie nakdrahsie okna ktore ram mali.
Ta mi odpovedala: lebo vyhrali na CONECO.
Tak som sa jej soytal ci mi vie z hlavy povedat parametre jej varianty a mojej.
A ona ze nevie. Ale ze ti nie je podstatne.
Tak ja sim jej ich oovedal z hlavy. Islo o tak minimalny rozdiel v parametroch ale tak vyznamny rozdiel v cene, ze s tymi víťaznými oknami by oaninrocne ušetrila podla normovaného vypoctu asi 40€ na energiách ale okna boli drahsie o 2500€!
A takto nejako predavaju okna ti ktori by mali byt najväčšou oporou pre neznalych klientov.
2. Priklad zo života.
Ako urobime z okna Ug=0,5, Uf=1,2 okno s celkovým Uw blizko 0,5?
Takto
Je to mozne iba na okne s fixným ramom a to tak ze ram sa z vonkajšej strany cely obalí do špalety z eps a z vnútornej strany taktiez co najviac sa obalí spaletou. Z vnutra sa nevha trcat iba lista na vymenu skla, ktoru clivek v 90% pripadoch nikdy nepoužije.
CELKOVÝ TEPLENY ODPOR OKNA
V predchádzajúcej casti som popisoval vzorec na vypocet Uw okna. Je to tento:
Uw = (Uf x Af + Ug x Ag + Ψg x Ig) / (Af + Ag)
Kde vsetky hodnoty A su plochy.
U – su súčiniteľ tepelnej vodivosti
Indexy f a g su indexy pre ram a sklo.
ψg – je lineárny súčiniteľ prestupu tepla medzi sklom a ramom.
zisťuje sa experimentálne z izotermickeho grafu alebo meraním.
Tento súčiniteľ v sebe obsahuje vsetky problemy pri dotyku skla s tamom aj typ rámiku skla.
Ig – je viditeľný obvod skla.
Kvalita kovania, a inych prvkov v rame v sebe vyjadruje sumarne hodnota Uf.
Vzorec vsak neuvažuje s teplenym mostom v podkladovom profile co je velka chyba! Ale ak sa okno osadí ako je nizsie nanobrazku a go bez profilu tak vzorec moze platit.
Ak okno obsadíme s podkladovym profilom tak vzorec sa upraví takto:
Uw = (Uf x Af + Upp x App + Ug x Ag + Ψg x Ig) / (Af + App + Ag)
Hodnota Upp ako som ju nazval U podkladového profilu je mne do dnes neznama. Ale je mozne ze ju vie nikto dodat. Ano da sa PP vyplnit PUR penou s lamdbou 0,031 alebo sa tam da vsunúť PUR panel s lambdou 0,022, ale mne sa pozdava viac ten PP uplne vyhodit a okno osadit podla obrazku 2. Nizsie vysvetlim.
Toto nove zistenie nám zavádza do posudzovania okenných otvorov novu stratu s ktorou vypicet podla STN 73 0540 nepočíta. Alebo aspon projektanti s tym nepočítajú.
Zo vzorca vsak vidime kde vsade sa daju vlastnosti okna vylepsit.
- Je to odstránenie podkladového profilu a osadenie parapetov ako je na obrazku 2
- Je zmenšenie plochy ramu teda plochy Af.
Ka navrhujem ramy okien z vonkajsmej strany zakryt az po kridlo okna a v pripade fixných okien az po sklo s použití APU listy na skle. Ano spaleta s pri vymene skla moze porušiť. Ale koko krat v zivote ste menili 2 alebo 3-skla? “Kazdy rok 5x?”
Zasada je vyhýbat sa v modernych domoch otváracím oknam. Otváracie okna velmi nepriaznivo vplyvaju na tepelne straty nie len vysokym podielom Af ale hlavne NETESNOSTOU ktora sa v zime logicky zvysi no prave vyedy ju chcem wnat co najnižšiu.
Netesne okno v dome vie zvysit dennú spotrebu na vykurovanie o 10%. Alebo tesne okno znizit! Myslite na to pri vybere okien.
TEPELNA ROZŤAŽNOST.
Dnes je moderne pouzivat okna s antracitovosivej farbou.
Tam si treba uvedomit ze Teplota povrchu takeho ramu je vyse 80°C a to ma aj nejaky volyv na rozťažnosť.
Skusme sa teda pozriet na to ako sa predĺži ram okna ked sa zohreje.
Vypocet je jednoduchy, pamatam si ho zo ZŠ
ΔL = (T2-T1) x α x L1
L1 je povodna dlzka ramu okna
T2 je teolota 80°C
T1 je teplota z vyroby teda asi 20°C
A α je dlzkovy sucinitel rozťažnosti pre PVC je 52 m/m.K
Cize spočítajme di ti pre ram okna dlhy 1m
ΔL = (80-20) x 50×10^-6 x 1 = 0,002m.
Cize predĺženie ramu je 2mm na 1m dlzky, pre 3m okno ke to 6mm. Atd.
To iste ale olati aj v zime. Ak je vonku -20°C tak rozdiel teplôt je tiez 40 ale tu uz dochadza k zmršťovaniu.
Čiže okno pracuje pocas roka cca 4mm na kazdy 1m dlzky ramu. Ak mame tmave okna.
Pre hlinik je α = asi 22 m/m.K Cize rozťažnosť Al okien je asi 1/2 z plastových.
Pre drevo je α= okolo 4-5 Cize rozťažnosť dreveného okna je asi 10x nizsia ako u PVC.
Co s streda s oknom deje ked sa zohrieva alebo chladne?
Okno PVC pozostava z pvc ramu a vystupujúcej ocele ktora brani ohybu ramu. AL okno je v ohybe aj v krute vystužené hliníkom. Drevene okno drevom v celom objeme.
Ocelove Vystuze su v plastovom rame ulozene v podstate volne. Volne v zmysle rozťažnosti a su blizko v centre neutrálnej osi Cize ich volyv berieme pre jednoduchosť n
Okno sa vsak neroztiahne v celom objeme.
Vnútorná strana okna ma vzdy teolotu interieru okolo 24°C a preto stale ostava v povodnej dlzke.
Ak sa ale vonkajšia strana okenného ramu predĺži volyvom teola, tak dojde k ohybovemu momentu na polomere okolo tepelne stredovej osi ramu.
Cize vonkajšia strana ramu sa predĺži a vnútorná strana ostane tak ako bola cim sa okno ohne do oblúka smerom von v lete a smerom dnu v zime.
Ohýbanie ramov ma velky volyv hlavne pri vzduchotesnych domoch kedy dochadza k netestmosti okna.
Okno sa pri normálnej teplote zpravidla vzdy vrati do povodnej polohy v ramci svojej pružnosti.
Avsak Pri dlhotrvajúcom prehnuti ramov dochadza k časovému pôsobeniu a k “tečeniu materialu v tuhom stave – tzv. creep) a okno po case ostane trvalo prehnuté. To moze neskor viest k zatekanie okna.
Samozrejme ze na vsetko volyva aj vietor, poloha okna, a ine.
Najvyssie teploty dosiahne ram strešného okna na južnej strane domu ktory je voci slnku v ideálnej polohe.
Okna na východnej a severnej strane nie su postihnuté nijako.
Najvacsi oroblem je na netienenych oknach na juhu a západe, a este viac na juhozápade lde je slnko v lete stqle silne a ma nižší sklon.
Ako som vyssie spominal tak α-dreva ma najmensiu hodnotu. Asi 10x nizsiu ako PVC a 5x mensiu ako AL. Cize drevene okna sa tymto problemom vobec nemusia zaoberat.
Existuju este tzv. drevohlinik kde hlinikovy vonkajsi obal okna sposobuje prevetravanu medzeru cim dosahuje to ze okenný ram nadobúda teoloty podobne teplotám vzduchu. A teda v spojeni s nizkou roztaznostou ide o “absolutne” nehybný ram z hladiska teplenej rozťažnosti.
To len na okraj aby ste si uvedomili co vas čaká ked si date tmave okna.
Potom by bolo ale naozaj fér take okna nereklamovat ak vam nepojdu otcorit alebo zavrieť pripadne v lete inak a v zime inak, lebo voľba bola na vas.
Ochrana:
Vsetkym problemom tmavých PVC a AL okien sa da sqmozrejme v lete aj v zime predísť okenicami alebo ext. roletami.
Taketo tienenie zabezpeci v lete teplotu najviac o par stupnov nad teplotu vzduchu a v zime za tmy kedy je najvacsi chlad ke povrch okna chránený a zohrievamy teplým vzduchom ktory unika cez sklo okna do medzipriestoru medzi okenicou a oknom cim nikdy nedojde na povrchu k tak nízkej teplote.
Kazdy to mate vo svojich rukach.
Ja som si zvolil dizajn tak aby mohoo byt ram okien v bielej farbe. A myslim ze kazdy architekt alebo dizajnér to dokaze tiez.
