preskočiť na hlavný obsah

Hodnotenie okien podľa tepelnej bilancie

/up/images/featured/images/okna_tepelna_bilancia_02.png

Transparentná konštrukcia pri tepelnej ochrane budovy spôsobuje kvantitatívne najväčšie hustoty tepelných tokov v zimnom období a v letnom období sa môže stať hlavným zdrojom neželaných a nadmerných tepelných ziskov.

Dnešné pokrokové technológie nových transparentných konštrukcií a prvkov zmenili stavebnofyzikálne vlastnosti výrazným spôsobom. Pokrokové technológie a inovácie umožnili umiestniť na trh výrobky, ktoré majú zvyčajne:

- nízkoemisné a selektívne zasklenia,
- dvoj a viacnásobné izolačné zasklenia,
- plynové výplne inertnými plynmi,
- rozličné dištančné profily zasklení (hliník, oceľ a s "teplým okrajom"),
- tepelnotechnicky inovované rámové konštrukcie,
- zasklenia s rozličnou priepustnosťou slnečného žiarenia,
- inovované materiály na tesnenie škár,
- vetranie pomocou samoregulačných klapiek, vetracích štrbín.

Prednosti nových nízkoemisných zasklení so selektívnou vrstvou podstatne ovplyvnili nielen tepelnotechnické vlastnosti otvorovej konštrukcie, ale aj vlastnosti miestností a celej budovy, najmä ak porovnávame povrchové teploty na zasklení, tepelné straty, povrchovú kondenzáciu na zasklení, tepelnú pohodu a potrebu tepla na vykurovanie.

Okná sú nehomogénne konštrukcie, navrhujú sa z rozličných materiálov, ktorých súčiniteľ tepelnej vodivosti sa líši viac ako o tri rády. Tieto materiály sa dajú rozdeliť do troch podsystémov: zasklenie, okraj zasklenia a rám. Tepelný tok cez tieto komponenty nie je jednorozmerný, a preto exaktne sa určuje numerickými simuláciami alebo meraním. Udávaná U-hodnota (súčiniteľa prechodu tepla) sa často zjednodušene používa ako kritérium a meradlo špičkového výrobku. Táto hodnota však charakterizuje iba tepelnoizolačné vlastnosti.

Energetické hodnotenie okien

Energetické hodnotenie okien je nástrojom pre selekciu okien a dverí predovšetkým pre užívateľov budov, výrobcov okien a čiastočne projektantov. Výpočtová metóda založená na európskom hodnotiacom systéme EWERS (European Windows Energy Rating System) [1] umožňuje hodnotenie okna ako výrobku na základe údajov z preukazovania zhody. Prínosy energetického štítkovania okien sú pre spotrebiteľa, ktorý potrebuje jednoduchý, zrozumiteľný kvalifikovaný odhad napríklad pri návrhu alebo dodatočnom zlepšovaní domu resp. bytu. Prínosy pre výrobcu spočívajú v podpore energeticky efektívnych výrobkov. Bez jednotnej metódy a kontroly výsledkov prichádza chaos na trhu bez rozlíšenia vhodných a menej vhodných výrobkov. Vyššia efektívnosť je ohodnotená vyššou energetickou triedou na hodnotiacom štítku. Výrobcovia s garantovaným štítkom získajú vierohodnosť na trhu s nezávislým hodnotením svojich výrobkov. Historicky najskôr sa rozšírilo energetické hodnotenie okien v Severnej Amerike ako dôsledok rýchlych inovačných a technických zlepšení komponentov okien a predovšetkým vplyvu rozličných klimatických pásiem na energetickú efektívnosť okna.

Hodnotené stavebnofyzikálne vlastnosti

Zákazník má zvýšený záujem o energeticky efektívne výrobky. Na uspokojenie jeho očakávaní výrobcovia okien musia poskytnúť relevantné informácie o energetickej efektívnosti, ktoré sa dajú použiť na porovnanie rozličných výrobkov. Udávanie súčiniteľa prechodu tepla - U-hodnoty výrobku, prípadne U-hodnoty len izolačného dvojskla nespĺňa túto požiadavku. Táto hodnota udáva iba tepelný tok (tepelnú stratu v zimnom období) a nezohľadňuje sa tu solárny zisk okna, ktorý znižuje potrebu tepla na vykurovanie.

Na druhej strane výrobca okien je zo zákona povinný v procese preukazovania zhody preukázať celý súbor vlastností. Od februára 2007 sa aj v SR používa harmonizovaná európska norma. Vydanie harmonizovanej normy STN EN 14 351-1 vzťahujúcej sa na okná a vonkajšie dvere bez požiarnej odolnosti umožňuje výrobkom, ktoré majú takto preukázanú zhodu, používať označenie CE. Na rozdiel od označovania CE pri spotrebnej elektronike alebo hračkách sa v prípade stavebných výrobkov, a teda aj okien a dverí, doplní toto označenie požadovanou hodnotou vlastností alebo kategóriou použitia.

Vyhlásenie úrovne funkčnosti okna na sprievodnom technickom liste s vyznačenými požadovanými technickými vlastnosťami a dosahovanými charakteristikami výrobku je výstupom pre výrobcu z akreditovanej skúšobne. Tento súbor údajov je veľmi rozsiahly najmä pre zákazníka a odberateľa. Niekedy možno zákazník ani nechápe význam všetkých údajov. Na energetické hodnotenie okien sa z tohto súboru vlastností vyberú rozhodujúce vlastnosti ovplyvňujúce tepelnú bilanciu okna. Tieto údaje sa dajú získať aj v prípade, ak preukaz zhody sa uskutočnil pred februárom 2007 podľa požiadavkových noriem STN 74 6180. Aj keď to prináša určité problémy s neprehľadnosťou niektorých údajov.

Špecifikované tepelnotechnické vlastnosti okna pri výpočte tepelnej bilancie sú:
- Uw súčiniteľ prechodu tepla okna,
- gw celková priepustnosť slnečnej energie oknom,
- Lw referenčná prievzdušnosť okna.

Rovnica tepelnej bilancie okna sa po určení parametrov použije v tvare:
gw = A . gw . B . (Uw + Lw)        (1)
kde A a B sú klimatologické koeficienty odvodené z klimatických údajov lokality a z tepelnotechnických vlastností referenčnej budovy. Builančná rovnica zohľadňuje pasívny solárny zisk okna za zaklením, tepelnú stratu prechodom tepla a tepelnú stratu infiltráciou.

Princípy a predpoklady

Skutočná potreba tepla na vykurovanie v konkrétnych podmienkach závisí od lokality, tepelnotechnických vlastností budovy, prevádzkových podmienok a správania sa užívateľa budovy. Výpočtová metóda tepelnej bilancie okna umožňuje porovnanie rozličných okien a dverí v identických podmienkach z hľadiska vnútornej a vonkajšej klímy a pri tepelnotechnických vlastnostiach referenčnej budovy.

Výsledok hodnotenia je platný iba pre špecifikované okno a špecifikovaného výrobcu. Hodnotenie sa nedá transformovať na podobné okno iného výrobcu. Hodnotenie energetickej bilancie je nástrojom na selekciu okien a dverí zo strany užívateľov budov, výrobcov okien a projektantov.

Koeficienty A a B pre lokality územia SR

Energetická bilancia budov sa metodicky vykonáva podľa medzinárodnej a a európskej normy EN ISO 13 790. Koeficienty A a B pre dané územie (SR resp. inej krajiny) majú zodpovedať normalizovaným podmienkam energetického hodnotenia budov na danom území, ktoré sa uvádzajú v právnych predpisoch, národných prílohách európskych noriem alebo v národných normách. Na určenie koeficientov A a B pre celé územie SR sa štatisticky spracovali lokality [3], [4], ktoré najviac korelujú s normalizovanými podmienkami definovanými v STN 73 0540-4: 2002. Tým sa síce potlačil (neutralizoval) vplyv nadmorskej výšky, ale na druhej strane sa získala tepelná bilancia okien pri podmienkach, v ktorých sa robí normalizované energetické hodnotenie budov. Koeficienty A a B pre územie SR sú:
- A = 266,6
- B = 96,6

Koeficient A zohľadňuje tepelnotechnické vlastnosti budovy (najmä súčiniteľ využitia energie slnečného žiarenia referenčnej budovy), ktorá vyhovuje z hľadiska tepelnoizolačného kritéria, z hľadiska výmeny vzduchu požiadavkám STN 73 0540-2: 2002. Koeficient B zohľadňuje klimatické podmienky územia na základe denostupňov.

Hodnotiaca stupnica

Pomocou hodnotiacej stupnice sa ohodnotené otvorové konštrukcie zaradia do energetickej triedy v rozsahu od A po G. Rozsah stupnice sa volí s takou citlivosťou, aby sa otvorové konštrukcie používané na našom trhu mohli reálne zaradiť do energetických tried na základe svojich deklarovaných tepelnotechnických vlastností. Na základe súčasného poznania z overovania rôznych druhov otvorových konštrukcií s odlišnými tepelnotechnickými vlastnosťami, používaných na našom spotrebnom trhu, bola citlivosť hodnotiacej stupnice navrhnutá [4] podľa tab. 1. (viď obr)

ENEROkno - združenie presadzujúce výrobu a predaj energiu šetriacich okien a dverí

Základným poslaním občianskeho združenia ENRGOkno je presadenie výroby, predaja energeticky úsporných okien a vonkajších dverí v nových a obnovovaných budovách. Na základe zhromažďovania a šírenia teoretických a praktických poznatkov v tejto oblasti medzi členmi i vo verejnosti je cieľom zavedenie dobrovoľného štítkovania týchto výrobkov. Skupina 41 výrobcov a predajcov okien a vonkajších dverí zo SR i ČR v decembri 2006 založila toto profesijné združenie. Podmienkou členstva podnikateľského subjektu je okrem iného výroba a predaj:
- v prvom roku členstva min. 20 % objemu vyrábaných alebo predávaných okien a vonkajších dverí označených energetickou značkou združenia,
- v druhom roku členstva min. 50 % objemu vyrábaných alebo predávaných okien a vonkajších dverí označených energetickou značkou združenia.

V rámci činnosti združenia sa vypracovala interná smernica združenia na Energetické hodnotenie okien [4]. Tu sa uvádza postup pri hodnotení okna alebo dverí na základe fyzikálnych vlastností rámovej konštrukcie, zasklenia a tieniacich prvkov. Postup zohľadňuje vykurovaciu sezónu vzhľadom na potrebu tepla na vykurovanie, vnútorné a vonkajšie klimatické podmienky a relevantné tepelnotechnické vlastnosti budovy. V tejto metóde nie je zahrnutý vplyv zabudovania okna alebo vonkajších dverí do obvodovej steny.

Energetický štítok okna

Energetický štítok obsahuje označenie výrobcu, identifikáciu rámovej konštrukcie, zasklenia a uplatneného tesnenia. Tepelná bilancia sa vyznačí graficky v energetickej triede A až G. Sumarizujú sa tu údaje získané v procese preukazovania zhody. Uvedie sa aj posúdenie z hľadiska súčiniteľa prechodu tepla podľa STN 73 0640-2.

prof. Ing. Ivan Chmúrny, PhD.
Stavebná fakulta STU v Bratislave


Literatúra
[1] LOWE, R., ORESZCYN, T., OLIVIER, D.: Window Energy Performance Rating. BFR Council, 2002.
[2] Ecolabelling of windows. Criteria document 2001 - 2005, Nordic Ecolabelling.
[3] Šallai, E.: Energetický hodnotiaci systém otvorových konštrukcií v klimatických podmienkach SR. Doktorandská diz. práca. SvF STU Bratislava, 2006.
[4] CHMÚRNY, I., PUŠKÁR, A., PANÁČEK, P.: Energetické hodnotenie okien. Výpočtová metóda. Bratislava, 2007.

zdroj: Dom a Byt­­­

Páčil sa vám článok?

áno: 142     nie: 137

Odporúč

pošli na vybrali.sme.sk

 

Odporúč známemu


logo © 2007 4-INDUSTRY, s.r.o. Všetky práva vyhradené. Ochrana údajov –  Podmienky poskytnutia služby