Střední odborné učiliště stavební, odborné učiliště a učiliště Sabinovo náměstí 16 360 09 Karlovy Vary Bohuslav V i n t e r odborný učitel uvádí pro T2 tuto výukovou prezentaci : D Ř E V Ě N Á O K N A - g

Tepelná a zvuková izolace Okna a balkónové dveře musí poskytovat tepelnou ochranu i izolovat proti zvuku Tepelná izolace u oken a balkónových dveří Teplo prostupuje oknem z teplé místnosti směrem k chladnému vnějšímu vzduchu , a to jednak materiálem – sklem, dřevem, kovem a plastem, jednak spárami a polodrážkami okna. Prostup tepla okenním křídlem, resp. okenním rámem, závisí na tepelné vodivosti skla a rámu, a také na izolační schopnosti vzduchu uzavřeného mezi dvěma tabulemi skla.

Tepelná a zvuková izolace Vyjadřuje se pomocí koeficientu tepelného prostupu kF. DIN 4108 udává hodnoty kF pro různé druhy oken, aby bylo možno vypočítat tepelné ztráty (viz následující tabulka). Podle tepelně izolačních nařízení nesmí tato hodnota u oken a balkónových dveří překročit 1,8 W/(m2K). Tepelné ztráty jsou tím menší, čím menší je hodnota kF. Požadavky na tepelnou izolaci umožňují splnit tepelně izolační skla.

Tepelná izolace Koeficienty tepelného prostupu u různých druhů oken

Tepelná a zvuková izolace Množství tepla, které odejde spárami, popř. polodrážkami okna , je určováno propustností ve spárách. Koeficient propustnosti ve spárách a udává v m3 množství vzduchu, které za hodinu projde spárou o délce 1m při rozdílu tlaků 1daPa(dekapascal). Čím menší množství vzduchu se vymění, tím je ztráta tepla menší. Proto by hodnota a měla být co nejnižší.

Zvuková izolace oken a balkónových dveří Vnější okna plní důležitou úlohu : Mají bránit přenosu vnějšího hluku do obytných prostor, a také zamezit pronikání hluku z výrobních prostor směrem ven. Okna se zvukově izolační funkcí bývají kromě toho instalována u prosklených dělících příček a u nadsvětlíků. Zvuková izolace okna závisí na tloušťce skel, vzdálenosti mezi skly, upevnění skel, řešení rámu a těsnosti spár.

Zvuková izolace oken a balkónových dveří Tloušťka skel : Čím silnější, a tedy těžší je sklo, tím lepší je jeho zvuková izolace (viz vedlejší tabulka). Vyšší míru zvukové izolace, cca od 3 dB, mají zdvojená skla lepená , jak jsme již o tom informováni z předchozích prezentací.

Zvuková izolace oken a balkónových dveří Vzdálenost mezi skly : Protože jednoduchá okna mají většinou nedostatečnou míru zvukového útlumu, jsou nutná dvojitá okna. Tlumení zvuku je přitom o to lepší, čím větší vzdálenost mezi skly zvolíme, Izolační skla nemívají vzhledem k malé vzdálenosti mezi skly vyšší míru zvukového útlumu než stejně těžká jednoduchá okna (viz následující tabulka). Je vhodné používat různé tloušťky skla Pokud se prostor mezi izolačními skly vyplní směsí vzduchu a těžkého plynu, zvýší se míra zvukového útlumu o cca 3-4 dB.

Zvuková izolace oken a balkónových dveří

Zvuková izolace oken a balkónových dveří Upevnění skel : Aby se snížil přenos zvukové oscilace ze skla na materiál rámu, je vhodné upevnit sklo do polodrážky elasticky pomocí pryžových či plastových těsnění nebo těsnicího materiálu a tmelu. Řešení rámu : U oken s velkou vzdáleností mezi skly, např. u dvojitých deštěných oken, lze dosáhnout zvýšení míry zvukového útlumu, pokud rám pohlcuje zvuk. Zde je možno použít absorpční materiály, např. minerální vlnu, a pokrýt je děrovaným plechem tak jak je to vidět na následujícím obrázku.

Zvuková izolace oken a balkónových dveří Dvojitá okna s deštěným ostěním se zvukovou izolací

Zvuková izolace oken a balkónových dveří Připojení ke stěně : Spáry, trhliny a díry mezi okenním rámem a zdivem dovolují přímý prostup zvuku, a snižují tak míru zvukového útlumu. Proto je třeba tyto dutiny dobře utěsnit minerální vlnou, a navíc uzavřít elastickým tmelem (viz obrázek vedle)

Zvuková izolace oken a balkónových dveří Propustnost ve spárách : K funkcím okna patří také větrání daného prostoru. Protože výměra vzduchu neprobíhá jen při otevření okna, nýbrž také polodrážkami zavřeného okna, může stejně tak touto cestou pronikat hluk. U oken tlumících zvuk je proto nutné utěsnit všechny polodrážky pryžovými či plastovými profily – viz obrázek vedle.

Zvuková izolace oken a balkónových dveří Profily musí vést po celém obvodu, lehce pružit, být trvale elastické, odolné vůči stárnutí a snadno vyměnitelné. Pokud má být prostor větrán i přes zavřená a utěsněná okna, je zapotřebí instalovat zvukově tlumící větrací okna. U tohoto druhu oken se čerstvý vzduch nasává pod oknem prostřednictvím ventilátoru kanálem, který pohlcuje hluk. Zároveň se tento vzduch vede přes topidlo, a tak se ohřívá. Spotřebovaný vzduch z místnosti se stejným způsobem nad oknem odvádí opět ven Větrací okno izolující proti zvuku

Větrání okny Větrání místností slouží především k odvádění škodlivin a zápachů a mělo by přispívat k vytvoření příjemného prostředí. Důležitými faktory pro příjemné klima v místnosti jsou relativní vlhkost vzduchu, teplota a pohyb vzduchu, rozdíly v teplotě mezi oblastí podlahy a stropu, a také povrchová teplota stěn vymezujících příslušnou místnost.

Větrání okny Procentuální poměr výměny vzduchu udává, jak často se musí každou hodinu obnovovat všechen objem vzduchu v místnosti. V místnosti obývané lidmi se pohybuje mezi 0,5 a 1,0 za hodinu. Nezávisle na objemu místnosti by mělo být do prostoru pro nekuřáky přiváděno na osobu a hodinu alespoň 20 m3 čerstvého vzduchu, do místnosti , kde se kouří, 30 m3.

Přirozené a mechanické větrání Podle způsobu výměny vzduchu rozlišujeme přirozené (volné) a mechanické (strojové) větrání. K přirozenému větrání a odvětrávání místnosti slouží proud vzduchu, který vzniká následkem rozdílu v teplotě či tlaku vzduchu. Vítr je vlastně silný vzduchový proud ve vnějším prostředí. Tlak vzduchu i teplota jsou zpravidla venku a vevnitř, ale i nad podlahou a pod stropem rozdílné. Čerstvý, chladný vzduch proudí při odpovídajícím tlakovém a teplotním rozdílu např. nedostatečně utěsněnými polodrážkami, otevřenými okny nebo větracími zařízeními do vnitřního prostoru.

Přirozené a mechanické větrání Tam v důsledku vyšší hustoty „padá“ k podlaze. Při zahřívání, např. topným tělesem, se hustota vzduchu snižuje. Ohřátý vzduch „ stoupá“ nahoru ke stropu. Odtamtud se použitý vzduch dostává odvětrávacími otvory opět ven. Toto proudění vzduchu uvnitř místnosti vysvětluje, proč jsou odvětrávací zařízení umístěná v horní části okna nebo v oblasti překladu zvláště účinná. Zařízení k přívodu vzduchu mohou být naopak zabudována také v dolní části okna nebo parapetu.

Přirozené a mechanické větrání Toto proudění vzduchu uvnitř místnosti vysvětluje, proč jsou odvětrávací zařízení umístěná v horní části okna nebo v oblasti překladu zvláště účinná. Zařízení k přívodu vzduchu mohou být naopak zabudována také v dolní části okna nebo parapetu. Přirozené a mechanické principy větrání

Přirozené a mechanické větrání Intenzita pohybu vzduchu, a tím i větrání a odvětrávání, je přímo úměrná tlaku vzduchu a teplotním rozdílům. Tak mohou např. zvukově izolující větráky dlouhé 1m vyměnit při rozdílu tlaků 10 Pa za hodinu až 80 m3 vzduchu. Není-li přirozené větrání z důvodů nepříznivých tlakových a teplotních rozdílů možné, může pomoci mechanické větrání.

Přirozené a mechanické větrání Přirozené větrání otevřeným oknem

Přirozené a mechanické větrání Mechanické nebo nucené větrání předpokládá ventilátor poháněný elektromotorem. Při tomto způsobu větrání lze spočítat i nastavit procentuální poměr výměny vzduchu. Ventilátor odvádějící vzduch je nejvhodnější umístit v horní části okna či místnosti Ventilátor přivádějící vzduch lze umístit také do spodní části okna nebo oblasti parapetu.

Jednorázové, trvalé a příčné větrání Větrání se podle účinku dělí na: jednorázové, trvalé a příčné Při jednorázovém (intenzivním) větrání se vzduch v místnosti vymění během několika minut v časových odstupech cca dvou až tří hodin. Pokojová teplota při tom rychle klesá. Pro zajištění tepla v místnosti je důležitá doba větrání, tepelně akumulační schopnost stavebních dílů obklopujících místnost a specifická tepelná kapacita materiálů, z nichž jsou tyto stavební díly vyrobeny.

Jednorázové, trvalé a příčné větrání Trvalé větrání slouží ke stálé a rovnoměrné výměně vzduchu, při níž nedochází k velkým výkyvům v pokojové teplotě. Tento způsob je zvláště výhodný u prostor, v nichž je trvale velká vlhkost vzhledem k pohodlí je třeba dbát na to, aby rychlost vzduchu nepřesáhla 0,2 m/s. Při trvalém větrání se snižují náklady na topení. Příčné větrání představuje zvláštní formu jednorázového a trvalého větrání. Poloha zařízení k přívodu a odvádění vzduchu zde zajišťuje to, že čerstvý vzduch proudí místností či celým bytem. Pro tento účel je třeba, aby se větrací zařízení instalovala zásadně naproti sobě v horních částech stěn.

Prostředky zajišťující větrání K těmto prostředkům patří : samočinné větrání spárami zavřených oken a balkónových dveří, větrání otevřenými křídly a větrání pomocí speciálních a mechanických větracích zařízení.

Přirozené větrání zavřenými a otevřenými křídly Při tzv. samočinném větrání se vzduch vyměňuje nedostatečně utěsněnými polodrážkami zavřenými oken a balkónových dveří. Tento způsob je z hlediska požadavků na tepelnou a zvukovou izolaci neúčelný. Polodrážkami otevíravého a sklápěcích okna o rozměrech 1,20 x 1,60 m může např. do místnosti vniknout průměrně 0,9 m3 vzduchu za hodinu. Větrání polodrážkami a spárami je tedy nedostačující. Podstatně účinnější je větrání otevřenými křídly. Zde se rozlišují různé druhy podle způsobu otvírání oken a balkónových dveří.

Přirozené větrání zavřenými a otevřenými křídly Otvíravá křídla : Výhodná jsou úzká , vysoká křídla Otevřená poloha umožňuje účinné nárazové větrání. Sklápěcí křídla : Podle polohy křídla v okně převažuje buď přívod, nebo odvádění vzduchu. Nadsvětlík se sklápěcím křídlem je málo účinný, protože zde chybí přívod vzduchu v dolní oblasti , a proto je odvádění vzduchu v horní části nedostatečné nebo nulové. Okna s kyvným křídlem : U tohoto druhu vzniká v každé pozici vždy rovnováha mezi odváděním a přívodem vzduchu, takže okno s kyvným křídlem představuje technicky optimální variantu. Pokud je umístěno ve fasádě budovy směrem do ulice, je možné znečištění přiváděného vzduchu výfukovými plyny.

Přirozené větrání zavřenými a otevřenými křídly Vyklápěcí křídla : Při stejné poloze křídla se větrání podobá fungování okna se sklápěcím křídlem.

Přirozené větrání zavřenými a otevřenými křídly Otvíravá a sklápěcí křídla : Ve sklopené poloze převažuje odvádění vzduchu. Ten se v horní části dostává ven, po obou stranách proudí vzduch dovnitř. Čím vyšší je křídlo, tím kvalitnější je větrání.Větrání je kromě toho závislé na hloubce okenního výklenku a na tom, jakou vzdálenost má křídlo nahoře a po stranách od ostění a překladu. U otevíravého a sklápěcího křídla s rozměry 1,2m x 1,6m se v otevřené poloze při tlakovém rozdílu 4 Pa dostane za hodinu do místnosti asi 550 m3 čerstvého vzduchu. Taková výměna vzduchu způsobuje velké tepelné ztráty.

Přirozené větrání zavřenými a otevřenými křídly Okna s otočným křídlem : Větrací zóna se vzhledem ke svislé poloze křídla dělí vždy na oblast přiváděného a odváděného vzduchu. Posuvná okna : Nastavitelná poloha umožňuje trvalé i nárazové větrání. Okna posuvná vodorovně se větracím účinkem podobají otevíravým oknům, svisle posuvná sklápěcím a vyklápěcím oknům.

Přirozené větrání pomocí speciálních zařízení Speciální větrací zařízení se dělí podle konstrukce a umístění. Větrací klapky : Úzké klapky se instalují vodorovně nad okna Jsou tvořeny sklápěcím, vyklápěcím či otevíravým křídlem. Větrání zasklívací lištou : Čerstvý vzduch se dostává kovovým nebo plastovým profilem křídla do vnitřní zasklívací lišty opatřené drážkami (štěrbinami) nebo otvory.

Přirozené větrání pomocí speciálních zařízení Větrání větrací klapkou, zasklívací lištou a spárou

Přirozené větrání pomocí speciálních zařízení Spárové větrání : Tato zařízení jsou zpravidla zabudována vodorovně v křídle nebo okenním rámu. Spára, jejíž výška je většinou menší než 20 mm, se otvírá ručně sklopením, popř. otevřením krytu. Relativní vlhkost vzduchu v místnosti lze měřit senzory. Pomocí mechanického zařízení je možno automaticky měnit velikost otvoru pro přívod vzduchu.

Přirozené větrání pomocí speciálních zařízení Posuvné větrání, tzv. trvalé : Kovové profily, jež je možno posouvat přes sebe, lze najednou otvírat a zavírat příslušným mechanismem. Umožňují průběžný regulovaný průchod vzduchu. Instalují se většinou vodorovně do okenního rámu či křídla. Zvukově izolující větrání : Okna mají zvukově izolovat, a to je možné pouze při zavřeném okně. V případě zvukově izolujícího větrání je vzduch většinou veden po dráze podobné labirintu, vyložené pěnovými plasty. Délka této dráhy a schopnost absorpce zvuku použitého tlumicího materiálu určují zvukově absorpční účinek. Zvukově izolující větrání brzdí průchod vzduchu. Aby neklesl procentuílní poměr výměny vzduchu, je třeba v mnoha případech instalovat ventilátor.

Přirozené větrání pomocí speciálních zařízení Posuvné větrání

Mechanická větrací zařízení Mechanická větrací zařízení jsou ventilátory poháněné elektromotorem, zabudované v polodrážce pro sklo, mezi okenním rámem a zdivem nebo ve stěně. Umožňují kontrolované větrání. Plně automaticky pracující ventilátory zajišťují větrání s konstantním proudem přiváděného i odváděného vzduchu. Vlhkost a teplotu odváděného vzduchu lze regulovat.

Mechanická větrací zařízení Mechanická, popř. strojní větrací zařízení mohou zvukově izolovat , a současně zajistit pomocí ventilátoru průchod vypočteného množství vzduchu. Speciální zařízení zabudovaná do zvukově izolujících větráků odnímají ohřátému odváděnému vzduchu tepelnou energii, která se pak použije pro ohřev chladného čerstvého vzduchu. Jiné větrací systémy obsahují elektricky poháněná zařízení k předehřátí čerstvého vzduchu i k ochlazení horkého vzduchu v létě.

Mechanická větrací zařízení Zvukově izolující větrání, vodorovně, popř. svisle zabudované do polodrážky pro sklo

Mechanická větrací zařízení Zvukově izolující větrací zařízení mohou být plně automatizované, pokud je v nich zabudován časový spínač nebo čidlo kontrolující kvalitu vzduchu. Spínačem se zařízení v danou dobu zapíná a vypíná. Pomocí čidla kvality se kontroluje vzduch, tj. jeho relativní vlhkost či pokojová teplota, a jsou vysílány impulzy do větracího přístroje, který se automaticky uvádí do chodu a vypíná.

Mechanická větrací zařízení Zvukově izolující větrání, vodorovně, popř. svisle zabudované do polodrážky pro sklo

Mechanická větrací zařízení Zvukově izolující větrání, vodorovně zabudované do okenního rámu