Okno a připojovací spára

Přes okna a vnější dveře zpravidla uniká 20 až 25 % tepla. Teplý vzduch, který z budovy uniká, obsahuje vlhkost, která může kondenzovat v mezivrstvě a způsobit tak závady. Vhodné zabudovaní oken a dveří zajištuje vysokou tepelnou a akustickou izolaci a vzduchotěsnost.

Požadavky na připojovací spáru

Vzduchotěsnost a těsnost proti větrem hnanému dešti
Těsnost proti pronikání vodní páry z interiéru
Úroveň tepelné izolace podobné jako u otvorové výplně
Úroveň akustické izolace podobné jako u otvorové výplně
Odolnost proti působení UV záření
Trvanlivost a provozní spolehlivost
Bezpečnost při užívání
Estetické hodnoty

Faktory ovlivňující okna a utěsnění spojů mezi oknem a ostěním

Důsledky snížené těsnosti oken v připojovací spáře

Nekontrolované proudění vzduchu
Kondenzace vodní páry v mezivrstvě
Růst plísní a biologická degradace rámů
Zhoršení tepelné izolace a trvanlivosti ostění
Zhoršení kvality vnitřního prostředí
Zvýšení energetické náročnosti budovy

Intenzita působících jevů na otvorovou výplň –⁠ připojovací spáru –⁠ je závislá na:

Umístění budovy
Orientaci otvorové výplně vzhledem k světovým stranám
Poloze okna či dveří ve stavebním otvoru konstrukce
Typu a konstrukci ostění
Rozměru konstrukce otvorové výplně
Materiálech použitých k výrobě otvorové výplně
Funkčních vlastnostech konstrukce otvorové výplně
Účelu a užívání budovy

Vzduchotěsnost

Vzduchotěsná budova je ve veřejném povědomí vnímána negativně. Pravděpodobně je to způsobeno díky nesprávné realizaci budov s přirozenou ventilací a nepochopením principu její funkce. Výměna vzduchu v jakémkoli ventilačním systému je možná jen při přítomnosti otvorů pro vstup a výstup.

V systémech s přirozeným větráním jsou odsávací otvory již začleněny do projektu (mříže a ventilační kanály) a přívod vzduchu je obvykle náhodný (netěsnosti spojů). V posledních letech se předpisy zaměřovaly k vyšší těsnosti celého pláště stavební konstrukce a k řízené výměně vzduchu pomocí přívodních otvorů. Díky vysoké těsnosti pláště je možné kontrolovat výměnu vzduchu a udržovat ji na požadované úrovni.

Vzduchotěsnost ovlivňuje provozní náklady, akustické vlastnosti, tepelnou účinnost budovy a tepelný komfort uživatelů. Pro popis těsnosti budovy se používá koeficient n50. Koeficient vyjadřuje kolikrát dojde k celkové výměně vzduchu v budově při tlakovém rozdílu 50 Pa mezi vnitřním a vnějším prostředím za daný časový úsek [h^-1]. Požadavky na šíření vzduchu konstrukcí jsou uvedené v normě ČSN 73 0540–2.

Vzduchotěsnost vnějšího pláště je možné ověřit pomocí Blower-Door testu.

Doporučené hodnoty jsou závislé na způsobu větrání:

Budovy s přirozenou nebo hybridní ventilací n50 ≤ 4,5 h^-1 (úroveň I),
Budovy s mechanickou ventilací nebo klimatizací n50 ≤ 1,5 h^-1 (úroveň I).
V pasivních budovách by rychlost výměny vzduchu za stejných podmínek neměla překročit hodnotu 0,6 [h^-1]. Vysoká úroveň těsnosti vyžaduje speciální řešení a těsnící materiály.

Vodotěsnost

Silný déšť je často spojen s výskytem turbulentních větrů. Konstrukce okna a připojovací spáry by měla zachovat těsnost proti průniku dešťové vody i za velmi nepříznivých podmínek. Zásadní význam na vodotěsnost okna a spojů má tlak způsobený větrem. Příslušná norma EN 14351-1+A1:2010 uvádí 10 tříd vodotěsnosti.

Vodotěsnost – klasifikační třídy

Klasifikační třída	1A	2A	3A	4A	5A	6A	7A	8A	9A	Exxx
Zkušební tlak [Pa]	0	50	100	150	200	250	300	450	600	>600

Výše uvedená klasifikace platí jen pro nezakrytá okna, jejichž povrch je přímo vystaven povětrnostním vlivům, včetně větru a deště. Za průnik vody se považuje situace, při které dochází k nepřetržitému nebo opakovanému zvlhnutí vnitřního prostoru spoje nebo spáry v důsledku průniku vody.

Difuze vodní páry

Problematika difuzní těsnosti souvisí s vlivem vlhkosti na stavební konstrukci, zejména s požadavkem na zajištění bezpečné úrovně vlhkosti. Do difuzně těsné stavební konstrukce neproniká vodní pára a zároveň uspořádání a typ vrstev stavební konstrukce zajišťuje zamezení vnitřní kondenzace.

Difuze vodní páry je pohyb molekul vody v plynu, například vzduchu, který vede k průchodu vodní páry vrstvami konstrukce za účelem vyrovnání parciálního tlaku vodní páry mezi vnitřním a vnějším prostředím budovy. Průběh tohoto procesu závisí na vnitřní a vnější teplotě a vlhkosti vzduchu (na rozdílu parciálních tlaků vodní páry). Rozdíl tlaku vodní páry způsobuje její pomalý prostup jednotlivými vrstvami konstrukce.

Prostupnost vodní páry je u jednotlivých materiálů rozdílná. Některé z nich, jako je minerální vlna, lehčený beton nebo porézní keramika, jsou vysoce prostupné. Jiné, jako je beton, dřevo se vyznačují již vyšší těsností. Nakonec jsou zde materiály s relativně vysokou parotěsností, například žula, mramor a polyetylenová pěna.

Difuze vodní páry stavebními materiály je charakterizována veličinou nazývanou faktor difuzního odporu μ. Jedná se o bezrozměrnou veličinu, která vyjadřuje, kolikrát lépe propouští vodní páru nehybná vrstva vzduchu než stejná tloušťka daného materiálu.

Odpor každé vrstvy materiálu nebo celé stěny proti difuzi je charakterizován hodnotou ekvivalentní difuzní tloušťky Sd:

Sd = µ·d [m], kde d je tloušťka vrstvy [m]

Celkový odpor stěny proti difuzi je rovný součtu odporů jednotlivých vrstev.

Teplotní faktor vnitřního povrchu

Teplotní faktor vnitřního povrchu f_Rsi je indikátorem rizika kondenzace páry a případného výskytu plísní na vnitřní straně stavební konstrukce. Jedná se o poměrnou veličinu, nezávislou na okolních teplotách s hodnotou od 0 do 1 (čím je hodnota bližší 1, tím lépe je spoj chráněn). Stavební prvky musí zaručovat vyloučení rizika povrchové kondenzace a tvorbě plísní.

Připojovací spára by měla být navržena takovým způsobem, aby její povrchová teplota byla vždy vyšší než +12,6 °C.

Tepelná izolace

Vedení tepla ve stavební konstrukci je charakterizována součinitelem tepelné vodivosti. Doporučené hodnoty součinitele oken a vnějších dveří jsou uvedeny v normě ČSN 73 0540-2 Tepelná ochrana budov. Dosažení uváděných tepelně technických vlastností oken nebo vnějších dveří určuje rovněž provedení připojovací spáry.

Součinitel prostupu tepla U

Spoj mezi rámem a ostěním vytváří klasický lineární tepelný most. Veličina charakterizující intenzitu tepelného mostu se nazývá lineární činitel prostupu tepla. Lineární tepelný most, připojovací spára mezi ostěním a rámem otvorové výplně, je významnou součástí celkových tepelných ztrát budovy. Na vnitřním povrchu tepelných mostů často dochází ke kondenzaci vodní páry a růstu plísní, zvláště v případě zvýšené vlhkosti ve vnitřních prostorách.

Termogram z vnitřního prostoru budovy

Zvuková izolace

Akustické vlastnosti stavební konstrukce jsou charakterizovány hodnotou vážené vzduchové neprůzvučnosti. Požadavky na váženou neprůzvučnost vnější obálky budovy jsou uvedeny v ČSN 73 0532. Požadavek na připojovací spáru odpovídá úrovni požadavku na zvukovou izolaci otvorových výplní. Hygienické limity hluku předepisuje nařízení vlády č. 272/2011. Pro snížení pronikání zvuků z vnějšího prostředí by měly být zváženy akustické vlastnosti všech použitých materiálů a prvků.

Akustická izolace okna závisí na jeho rozměrech a tvaru, metodě a systému konstrukce, typu použitého zasklení a stupni, způsobu řešení připojovací spáry. Nejhorší akustické vlastnosti jsou u oken s velkým povrchem okenního rámu.