Přesklení jako nejjednodušší forma zateplení

Funkce tepelného zrcadla
Aby systém správně fungoval, musí se zabránit úniku tepla radiací, tj. vyzařování energie povrchem teplých předmětů uvnitř vytopené místnosti. Za tímto účelem jsou izolační skla vybavena speciální „neviditelnou“ vrstvou vytvářející funkci polopropustného tepelného zrcadla (tzv. HEAT MIRROR), která odráží teplo, ale propouští viditelné záření (světlo).


Tato vrstva může být obsažena na skle nebo efektivněji na meziskelní fólii uvnitř skla a platí, že čím více vrstev v kombinaci se samostatnými komorami, tím lépe sklo izoluje (obr. 1).


Obr. 1: Princip izolačního skla s meziskelní tepelnou fólií HEAT MIRROR

Cirkulace plynu
Kromě radiace je nutné omezit úniky tepla i v oblasti konvekčního sdílení tepla. Proto základem dobře izolujícího skla je dosažení příznivé cirkulace plynu uzavřeného v meziskelní dutině, která zabraňuje tomu, aby bylo teplo předáváno přímo mezi vnitřní a vnější skleněnou tabulí. Tato cirkulace vzniká vlivem rozdílných teplot interiérového a exteriérového skla, kdy vrstva plynu umístěná při teplejší vnitřní tabuli skla se postupně ohřívá a tento teplý plyn začne stoupat. Na opačně straně zase dochází k ochlazení plynu kolem studenější exteriérové tabule. V důsledku popsaných jevů se postupně vytvoří uvnitř meziskelní dutiny naznačená cirkulace, která zabraňuje tomu, aby se tepelná energie předávala přímo mezi oběma tabulemi skla.

Pro zlepšení izolačních schopností je vhodné jako plyn pro vyplnění meziskelního prostoru využít argon nebo krypton, což jsou plyny, které se vyskytují pouze v jednomolekulárním uspořádání (nevytváří molekulární vazby), což zvyšuje tepelný odpor plynu. U takto uspořádaných molekul plynu nenastává takové předávání kinetické energie jako u plynů, které vytvářejí molekulární vazby (například vzduch O₂). Jednodušeji řečeno, molekuly se tak často nesrážejí, a tím se ve větší míře zabraňuje předávání tepla a zvyšuje se tepelný odpor. Aby popsaný jev cirkulace meziskelního plynu vzniknul, je pro každý plyn nutné vytvořit optimální šířku meziskelního prostoru. Při příliš úzké mezeře převládnou mezi molekulami přirozené soudržné síly a cirkulace se nevytvoří (tab. 1).

Tab. 1: Orientační šířky pro jednotlivé používané plyny






Nejslabší místa
Jediným místem, kde se předává tepelná energie přímo ze skla na sklo, je spodní a horní okraj skla. V těchto místech díky vytvořené cirkulaci plynu ohřátý (respektive ochlazený) plyn proudí přímo na protější skleněnou tabuli, a tím se energie předává přímo nejkratší cestou mezi skly. Zatímco u horního okraje tento jev nemá negativní vliv na povrchové teploty vnitřního skla, u spodního okraje je tímto způsobem přímo ochlazována spodní hrana interiérového skla, což výraznou měrou přispívá ke snížení povrchových teplot a zapříčiňuje vznik kondenzátu na skle. I když je obecně přijímána teorie, že za vznik kondenzátu může hlavně distanční rámeček umístěný v okraji skla, který vytváří tepelný most, skutečnost vzniku kondenzátu zejména u spodní hrany skla ukazuje na související vliv nepříznivé cirkulace u spodní hrany.

Řešení problému
Pokud tedy chceme zabránit poklesu povrchové teploty u spodní hrany skla, a tím vzniku kondenzátu, musíme řešit obě příčiny současně. Tepelný most vytvořený umístěným distančním profilem lze omezit použitím takzvaných teplých rámečků (plast, kompozit, tenkostěnná nerez). Nepříznivou cirkulaci plynu lze omezit vytvořením vícevrstvého izolačního systému, kdy se do meziskelního prostoru vloží další překážka formou umístění vnitřní bariéry. Sklo má však pro toto použití dost velkou tepelnou vodivost, a tak svou plochou předá poměrně velké množství energie mezi samostatnými komorami. Proto je výhodnějším řešením umístění meziskelní tepelné folie typu HEAT MIRROR, jako například u prosklení INTERM^® TF.

Takto vytvořená bariéra napomůže tomu, že plyn je nucen při své cirkulaci proudit při povrchu fólie, a tím se zabrání přímému ochlazování interiérové tabule skla u spodního okraje. Současně se vytvoří dva samostatné cirkulační prostory, díky nimž dvoukomorové systémy v celé ploše skla daleko mnohem lépe izolují.

Zelená úsporám
Státní dotační program Zelená úsporám má jasně daná pravidla. K získání dotace postačuje výměna oken nebo pouze jejich skel. Ovšem touto výměnou musíte ušetřit nejméně 20 % tepla, což umožní žádat dotaci ve výši 650 Kč/m² podlahové plochy celého objektu. Je samozřejmé, že okno musí splňovat zadaná kritéria izolačních schopností, tedy hodnotu U_w = 1,2 W/(m² . K) (U_w je součinitel prostupu tepla celým oknem – sklem i rámem) (tab. 2).

Tab. 2:  Výše dotace v závislosti na výši úspor – platí pro typový RD s podlahovou plochou přibližně 150 m² a s okny s celkovou plochou přibližně 20 m²



Je potřeba si uvědomit, že plocha oken tvoří většinou maximálně 10 až 15 % podlahové plochy. Z toho důvodu může dotace v ideálním případě pokrýt i většinu nákladů na výměnu skel. Pokud například srovnáme efektivitu míry investice do prosklení s investicí do zateplovacího systému, tak s překva­pením zjistíme, že při podobně vynaložené pořizovací ceně za 1 m² srovnatelné plochy zateplovacího systému ušetří investor v nej­lepším případě (u cihlové zdi z plných cihel) 0,2 W/(m² . K). Při stejném přepočtu potom přesklením s hodnotou součinitele prostupu tepla prosklením U_g = 2,8 W/(m² . K) na skla s izolační fólií s hodnotou U_g = 0,6 W/(m² . K) může ušetřit v nejlepším případě 2,2 W/(m² . K), což je desetinásobek úspory dosažené zateplovacím systémem (tab. 3).

Tab. 3: Izolační hodnoty skla – součinitel prostupu tepla U_g



Tab. 4: Úspora novými okny a úspora výměnou skel



Tab. 5: Možné výsledky hodnot Uw po přesklení izolačním sklem s meziskelní tepelnou folií
podle typů rámů, která ve všech případech splní podmínky poskytnutí dotace



Příklad realizace výměny skel
Příkladem realizace v rámci dotačního programu Zelená úsporám, konkrétně výměny skel s meziskelní fólií HEAT MIRROR, je rodinný dům u Frýdku-Místku. Stavba s plastovými okny vyrostla v roce 1996 a únik tepla okny před provedením zateplovacích opatření určitě nebyl zanedbatelný. Okny znatelně prostupoval chlad a na sklech kondenzovala voda. Zájmem majitele bylo využít okna s vnitřní tepelnou fólií, proto se obrátil na českého výrobce, společnost Izolační skla, a. s., a předložil projektovou doku­mentaci domu pro návrh projektu a odhad výše úspory energie. Dokumentace však příliš neodpovídala skutečnosti, což celou přípravu prodloužilo. Bylo třeba upřesnit, jaké je podsklepení a izolace domu, a také rozměry ploch obvodového pláště domu, což hraje při potřebném výpočtu tepelných úspor roli.

Výpočty nakonec ukázaly, že výměnou stávajících skel za izolační skla INTERM TF ušetří majitelé 22 % energie na vytápění, což s požadovanou hodnotou součinitele prostupu tepla znamená splnění dotačních podmínek. To všechno musel potvrdit autorizovaný projektant a teprve potom se kompletovala žádost o dotaci. Jako přílohy této žádosti bylo potřeba doložit výpočty, zpracovaný projekt na zateplení a smlouvu o dílo včetně kódů certifikovaného produktu (obr. 2, 3 a 4).

Obr. 3 a 4: Přesklení rodinného domu u Frýdku-Místku

Zateplení rodinného domu ve Frýdku-Místku Celkové náklady byly 175 785 Kč, z nichž tvořilo: 10 000 Kč za vypracování výpočtu úspor, 10 000 Kč za vypracování projektu opatření k úsporám, 114 389 Kč za dodaná izolační skla, 41 396 Kč za montáž a ostatní. Celkové náklady zvýšila investice do bezpečnostních skel v přízemí a úprava systému prosklení. Zelená dotace byla udělena ve výši 151 300 Kč (tj. 86 % celkových nákladů) a zahrnovala tyto dotace: 10 000 Kč za vypracování výpočtu úspor, 10 000 Kč za vypracování projektu opatření k úsporám, 650 Kč/m2 v částce 131 300 Kč za úsporu minimálně 20 % celkové energie na vytápění stanovené při celkové podlahové ploše 202 m2.

Zateplení je možné provádět souběžně s vyřizováním formalit spojených se žádostí o dotaci. Z našich zkušeností ale můžeme říci, že je lepší nejprve počkat na souhlas Ministerstva životního prostředí ČR a až následně přistoupit k vlastní realizaci.


Ing. Jiří Dobrovolný
Foto: archiv firmy Izolační skla

Autor je předsedou představenstva společnosti Izolační skla, a. s.

Článek byl uveřejněn v časopisu Realizace staveb.