Kupujeme okna a dveře 3. část - funkční spáry oken
Tředí seriálu o oknech se věnuje funkční spáře oken. Funkční spára musí umožnit bezproblémové otevírání okna a přitom zajistit požadované tepelnětechnické a akustické charakteristiky, odolnost proti zatékání, těsnost proti větru a další vlastnosti.
Funkční spáry
Funkční spára je prostor mezi křídlem a rámem otvorové výplně, v němž dochází ke spolupůsobení křídla a rámu. Protože křídlo je zpravidla pohyblivé, dochází při každém otevření okna či dveří k přerušení těsnicí funkce, kterou je po zavření křídla nutné obnovit. Konstrukční řešení, uspořádání a provedení funkční spáry proto podstatnou měrou určuje a ovlivňuje vlastnosti celého výrobku.
Utěsnění funkční spáry
Obr. 5.1.1 Schéma dešťové a větrové zábrany
Správně provedená funkční spára má dvě oblasti, které se každá jiným způsobem podílejí na její bezchybné funkci. Jsou to dešťová zábrana a zábrana větrová. Dešťová zábrana je umístěna na exteriérové straně otvorové výplně, ta větrová se pak nachází v prostoru mezi dešťovou zábranou a interiérovou stranou okna či dveří.
Schéma je patrné z obrázku 5.1.1.
O dešťové zábraně je podrobněji pojednáno v kapitole Dešťová zábrana, dekompresní dutina a o zábraně větrové v kapitole Těsnění. Funkční spára může mít v závislosti na konstrukci a profilaci rámu a křídla:
- jednostupňové těsnění
- dvoustupňové těsnění
Těsnění jednostupňové
Obr. 5.1.2 Příklad nevhodně řešené dekompresní dutiny
Dešťová a větrová zábrana jsou tvořeny jediným těsnicím pryžovým nebo jiným plastickým profilem. Velmi často se používá dorazové těsnění na venkovní a vnitřní naléhávce křídla. Tento způsob utěsnění je problematický. Jednak je zde výrazně ztíženo splnění podmínky vyrovnávání tlaku vzduchu v exteriéru a v interiéru v dekompresní dutině, navíc těsnicí profil na venkovním dorazu v praxi nikdy netěsní dokonale a vodu ve větší či menší míře propouští do funkční spáry. Občas se vyskytují i případy, kdy otvorová výplň nemá prakticky žádnou dekompresní dutinu. Pro vyrovnání tlaku v dekompresní dutině vzhledem k exteriéru a též pro zvýšení infiltrace vzduchu funkční spárou provádějí výrobci často úpravu spočívající ve vyříznutí určité délky vnějšího těsnicího profilu, případně použijí perforované těsnění. Důsledkem je však zatékání do funkční spáry a další negativní vlivy. Jeden z příkladů nepříliš vhodného provedení je na obrázku 5.1.2.
Těsnění dvoustupňové
Hovoří se o něm tehdy, když je dešťová zábrana funkčně oddělena od zábrany větrové. Odolnost proti zatékání zajišťuje dostatečně kapacitní dekompresní dutina s vhodně provedenou profilací rámu a křídla. Rámové nebo křídelní těsnění za dešťovou zábranou směrem do interiéru plní funkci zábrany větrové. Větrová zábrana je vždy umístěna za dešťovou zábranou.
Pro úplnost připomeňme, že pojem jednostupňové a dvoustupňové těsnění nemá nic společného s počtem fyzicky osazených těsnicích pryžových profilů. Okenní profil s jednostupňovým i s dvoustupňovým těsněním může být proveden s těsnicím profilem jednoduchým, dvojitým, případně i vícenásobným. Na obrázcích 5.2.1 až 5.2.4 v další části jsou znázorněny různé varianty těsnění – jednostupňového a dvoustupňového těsnění v kombinaci s různým počtem těsnicích profilů (jednoduchým, dvojitým a trojitým). Tyto těsnicí profily mohou být:
- dorazové, kdy je těsnicí profil umístěn na naléhávce křídla nebo rámu,
- rámové, pak je těsnicí profil umístěn v drážce rámu okna.
U vícenásobného těsnění plní první těsnění při pohledu z exteriéru kombinovanou funkci dešťové i větrové zábrany. Je třeba zdůraznit nutnost umožnění průběžného vyrovnávání tlaku vzduchu v dekompresní dutině vůči atmosférickému tlaku okolního vzduchu. Pokud není v dekompresní dutině spolehlivě vyrovnán tlak s atmosférickým tlakem venkovního prostředí, funkční spára nebude vodotěsná. Požadavky, které musí funkční spára beze zbytku plnit, jsou tyto:
- umožňovat potřebný způsob otevírání,
- odolávat zatékání srážkové vody,
- zajistit požadovanou spárovou průvzdušnost (infiltraci vzduchu), pokud je vyžadována, v souladu s normovými předpisy,
- zajistit tepelně a zvukově izolační vlastnosti otvorové výplně.
Obr. 5.2.1 Jednostupňové těsnění s dvojitým těsnicím profilem
Obr. 5.2.2 Dvoustupňové těsnění s jednoduchým těsnicím profilem
Obr. 5.2.3 Okno s dvoustupňovým těsněním s dvojitým těsnicím profilem
Obr. 5.2.4 Dvoustupňové těsnění s trojitým těsnicím profilem
Zajištění pohyblivosti křídla
Profilace funkční spáry je navržena tak, aby umožnila upevnění všech částí kování na příslušná místa. Převážná část kování s většinou pohyblivých částí se upevňuje do speciální drážky vyfrézované po obvodu křídla, část včetně křídelních závěsů se upevňuje na vnitřní profil rámu.
Funkční spára musí být navržena tak, aby se zabránilo průniku srážkové vody až ke kování. Kování nesmí být vystaveno ani vlhkosti vzniklé kondenzací vodní páry. Je tedy důležité, aby všechny části kování byly umístěny na vnitřní straně otvorové výplně za dešťovou zábranou a za prvním těsněním vymezujícím větrovou zábranu.
Odolnost proti zatékání dešťové vody
V České republice nejsou v současnosti žádným předpisem stanoveny požadavky podle třídy odolnosti vůči zatékání, které musejí otvorové výplně splnit. Do doby vydání příslušné ČSN, která tyto požadavky bude závazně specifikovat, se doporučuje řídit se doporučenými hodnotami třídy vodotěsnosti podle ČSN EN 14351-1+A1:2011, které jsou obsaženy v informativní Národní příloze. Pro úplnost lze tato doporučení porovnat také například s hodnotami platnými v Rakousku (ÖNORM B 5330 Fenster – Anforderungen – Ergänzungen zur ÖNORM EN 14351-1, platnost od roku 2007) nebo v SRN (Richtlinie ift Rosenheim FE-05/2, platnost od roku 2005). V kapitole 9.7 Vodotěsnost a vzduchotěsnost jsou uvedena některá obecná doporučení. Jde o příklady vhodné pro běžné budovy typu rodinných domů, nižších obytných budov a podobně.
Zejména u panelových domů, kde bývají výměny oken ve větších výškách časté, je nutné podrobněji se zaměřit na doporučenou, případně požadovanou vodotěsnost dle výše zmíněných předpisů, protože se obvykle jedná o výšky nad 20 m. Zde jsou tlakové poměry výrazně náročnější, než by odpovídalo třídám vodotěsnosti 9A nebo 7B.
Otvorové výplně vyhovující náročnějším podmínkám se označují Exxx, přičemž symbol xxx značí maximální zkušební tlak v pascalech (Pa), jemuž výrobek při zkoušce vyhověl. Pro panelové domy by se měla vždy vyžadovat třída alespoň 9A.
Zajištění požadovaných stavebněfyzikálních vlastností
Hlavními požadavky, které musí funkční spára otvorové výplně zajistit z pohledu stavební fyziky, jsou:
- průvzdušnost,
- tepelněizolační schopnost,
- vodotěsnost
- zvukověizolační schopnost.
Funkční spára je z tohoto pohledu nejslabším místem celého výrobku, a proto je nutné věnovat jí zvýšenou pozornost.
Průvzdušnost
Průvzdušnost, vyjádřená součinitelem spárové průvzdušnosti iLV [m³/(s∙m∙Pa0,67)], je ukazatelem schopnosti zabezpečit přirozenou výměnu vzduchu otvorovou výplní. Vyjadřuje objemový tok vzduchu v m³ za sekundu, který se vztahuje na metr délky spáry nebo m2 plochy výrobku při rozdílu tlaku mezi interiérem a exteriérem 1 Pa.
Hodnotu průvzdušnosti ovlivňuje nejvíce druh a počet těsnění a dále kování. Vzhledem k tomu, že intenzita větrání funkční spárou je závislá nejen na hodnotě součinitele spárové průvzdušnosti, ale i na rozdílu tlaku, nelze nikdy přirozené větrání považovat za dostatečné, proto je snahou osazovat co nejtěsnější otvorové výplně a větrání řešit jiným způsobem.
Intenzita větrání místnosti
Musí být splněn normový požadavek na intenzitu větrání n [h−1], který je vyjádřen vztahem
kde je
- nN
- – požadovaná intenzita větrání užívané místnosti stanovená zvláštními předpisy (např. vyhláškou 108/2001 Sb., 107/2001 Sb. a nařízením vlády 178/2001 Sb.).
Zároveň však platí, že
Pro běžné obytné místnosti se obvykle udává, že musí být zajištěna výměna vzduchu jednou za dvě hodiny, aby byly dodrženy hygienické limity koncentrace škodlivin ve vzduchu. Tento požadavek moderní okna sama o sobě nesplňují. Je proto třeba výměnu vzduchu zabezpečit jiným způsobem než prostřednictvím funkční spáry.
Tepelněizolační vlastnosti
Na hodnotě celkového součinitele prostupu tepla Uw [W/(m²∙K)] se funkční spára negativně podílí vytvořením lineárního tepelného mostu. Hodnotu součinitele prostupu tepla nezanedbatelným způsobem zhoršuje. Tento negativní vliv lze do určité míry omezit použitím vhodné větrové zábrany, především volbou tvaru jednotlivých těsnicích profilů, jejich počtem a umístěním.
Vodotěsnost
Co se týče vodotěsnosti, je nutné zdůraznit, že výběru správné profilace rámu a křídla je třeba věnovat velkou pozornost obzvlášť tam, kde budou výrobky umístěny ve větších výškách (od 20 m výše). Obecnější informace najdete v kapitole Odolnost proti zatížení větrem a vodotěsnost.
Zvukověizolační vlastnosti
Vážená neprůzvučnost Rw [dB] je ovlivněna podstatnou měrou tvarem funkční spáry (účinnější při tlumení hluku jsou otvorové výplně s naléhávkou – funkční spárou zalomenou s přesahem křídla přes okenní rám) než například výrobky s křídlem a rámem v jedné rovině). Dále je opět důležitý druh a počet použitých těsnicích profilů a rovněž znovu typ a seřízení kování, o kterém je řeč v příštím díle Kování. Pro úplnost dodejme, že na průvzdušnosti celé otvorové výplně se velkou měrou podepisuje také nevhodně provedená připojovací spára.
Příště: Kování oken
The third part of the series about windows and doors is focused on functional gap of the window. It must allow smooth opening windows while ensuring the required thermal and acoustic characteristics, resistance to infiltration of rain, sealing against wind and other properties.