Lehký obvodový plášť, okna, dveře – kůže moderní budovy

Lehký obvodový plášť, okna a dveře budovy, jsou jednou z těch částí budovy, které se s postupující dobou proměňují nejvíce. Důvodem jsou jednak nové materiály, ale především reakce na nové požadavky, které jsou na LOP, tedy okna a dveře, kladeny. Plášť budovy musí být hodně prosvětlený kvůli dennímu světlu, ale nesmí umožnit přehřívání interiéru během slunečních dní, musí zabránit tepelným ztrátám během topné sezony, musí být velice těsný, aby voda nezatékala v době dešťů, musí být zajištěn odpovídající přísun čerstvého vzduchu, musí mít dostatečný akustický útlum, aby se v prostorách dalo v klidu pracovat, aby tam bylo příjemně, musí mít…

Zásadní změnu v myšlení vyžaduje nový pohled na budovu ve vzájemné provázanosti všech jejích konstrukčních prvků. To vše při plném respektování chování budoucích uživatelů samotného objektu.

Jednotlivé stavební díly jsou vyráběny jako články modulárního systému. Tento moderní přístup umožňuje efektivní výrobu, zkvalitnění vlastností jednotlivých prvků a vytvoření konstrukcí, které ve výsledku umožní v různých variantách a kombinacích postavených na základě elementárních modulů vytvářet různá řešení, a tak stavět různé budovy. Zásadně ale roste i význam druhého, inženýrského pohledu na budoucí budovu a tím je porozumění vzájemným vlivům jednotlivých prvků na ostatní části budovy a současně návrh nezbytných opatření, která možné negativní dopady budou eliminovat.

Toto se týká zvláště pak oboru opláštění budovy nebo oken, shrneme-li požadavky, které jsou na opláštění budovy kladeny. Snadno definované požadavky na LOP, okna a dveře, jsou vesměs svým dopadem protichůdné. Velikost oken zásadně ovlivňuje množství světla v místnostech, a tedy i velikost požadovaného umělého osvětlení. Hodně denního světla znamená velkou průhlednou plochu skla. Tím zároveň vzniká plocha, skrz kterou se v zimním období může ztrácet nejvíce tepla. Zajištění lepších izolačních vlastností zvýšením množství tabulí skla vede k nárůstu hmotnosti, a tím i k investičním a servisním nákladům. Nehledě na to, že se tím sami zbavujeme možnosti využívat energii dopadajícího slunečního záření.  Jednodušší skleněné výplně zase nezajistí předepsaný akustický útlum. Na druhé straně jsou během letních měsíců velké skleněné plochy zdrojem nežádoucích solárních zisků, které způsobují přehřívání místností. Přehřívání místností příliš velkými solárními zisky nutí projektanta dimenzovat ventilaci a klimatizační soustavu pro vyšší tepelné zatížení. To má za následek zvýšení provozních nákladů vzduchotechniky celé budovy. Zvýšení energetické spotřeby zhoršuje dopad na životní prostředí v místech, kde se energie vyrábí (uhelné elektrárny), apod. A tak je možné pokračovat pořád dál. V neposlední řadě musí fasáda domu splňovat estetické požadavky architekta. A to vše se musí vejít do rozpočtu investora.

Aby byl investor schopen vše zaplatit, musí pochopit význam, jaký pro jeho stavbu, LOP, okna a dveře, mají. Současná moderní technologie lehkých obvodových plášťů je řešena s využitím zcela nových moderních technologií, a především je navrhována s ohledem na vazby na ostatní části budovy.

K tomu slouží postupy zaměřené na:

• využití potenciálu možných úspor energie – Kvalitnější okna;
• úpravu bilance energetické náročnosti budov s využitím dopadající energie – Chytrá okna;
• cílení na nové materiály pro inteligentní okna s využitím řízené přeměny solární energie.

Otvorové výplně oken mají více než padesátiprocentní vliv na celkovou spotřebu energií u rezidenčního bydlení. Moderní technologie lehkých obvodových plášťů umožňují navrhovat průsvitné části tak, že se minimalizujípožadavky na chlazení, případně vytápění vnitřních prostor. Moderní skleněné výplně umožňují snižovat nežádoucí dopad přímého slunečního záření, a případně jeho světelnou složku transformovat do složky tepelné.

Současný trend LOP, oken a dveří, směřuje především k naplnění parametrů kvalitního vnitřního prostředí, ve kterém lidé prožívají devadesát procent svého aktivního života. Tuto kvalitu je ale nutné realizovat s minimálními energetickými požadavky na samotnou výrobu stavebních prvků, a minimálními energetickými požadavky na provoz budovy. Dalším významným parametrem je dopad na životní prostředí, a to jak při výrobě stavebních konstrukcí, tak i způsob jejich ekologické likvidace, nebo lépe – recyklace s opětovným využitím ve stavebnictví. Toto vše je natolik zásadní, že stavebnictví čekají změny v hodnocení kvality samotných výrobků, v popisu parametrů a v přehodnocení jednotlivých priorit. Je to proto, že definování a znalost řady fyzikálně technických veličin a jejich naplňování nejsou zárukou výsledné kvality vnitřního prostředí a dobrého pocitu lidí, kteří v budovách přebývají.

Připravují se nová hodnoticí kritéria pro rezidenční budovy s využitím termínů individuálního hodnocení, jako jsou dobrý pocit, pohoda apod.

Vraťme se ale zpět na začátek k samotnému navrhování fasády nebo oken. Již v této fázi je nutná změna přístupu projektanta při hledání řešení. Projektant by měl respektovat způsob užívání budovy budoucími uživateli. Svůj návrh by měl koordinovat s dalšími profesemi, jako jsou vytápění, chlazení, osvětlení, zeměpisná orientace budovy a její poloha v krajině, urbanistické zakomponování budovy do okolí. To jsou další faktory, které by měly ovlivnit způsob řešení LOP, oken a dveří.

Příkladem změny myšlení na evropské úrovni je dokument organizace Eurowindoor, který je zaměřen na podporu renovací budov, s cílem zajistit kvalitní vnitřní prostředí, při nízké energetické náročnosti. Hlavním sdělením tohoto materiálu je vyjádření podpory rekonstrukcím budov v rámci celé Evropy stimulovaným jinými než energetickými pobídkami. Mezi ně musí patřit především zdraví obyvatel, pohodlí, kvalita, modernizace. Vzhledem k předpisům a moderní legislativě platné v EU a jednotlivých členských státech budou ostatní požadavky
vnitřního prostředí včetně energetických naplněny automaticky, a to na základě již platných norem.

Příkladem je přechod od původního parametru U_w k objektivnější energetické bilanci oken. Ta lépe vystihuje parametry, které by mělo okno splnit a tím i zlepšit dopad na výslednou
bilanci domu.

Evropská směrnice pro energetickou náročnost budov požaduje, aby členské země stanovily minimální požadavky na základě ekonomicky optimální bilance. To, stručně řečeno, znamená, že zákonodárci musí vzít v úvahu i náklady pro zákazníka. Ekonomicky optimální hodnocení zohledňuje veškeré údaje o nákladech a úsporách energie po dobu třiceti let. Do hodnocení jsou tedy započteny úspory za celé toto období. Z tohoto pohledu se ukazuje, že nejlépe si vedou ta okna, u kterých je vhodně vyvážena nízká hodnota U_w a vysoká hodnota
solárního faktoru g.

Skutečnou energetickou výkonnost oken během topné sezóny lze vyjádřit jako bilanci mezi energetickými ztrátami a ziskem; výsledný údaj se nazývá energetická bilance. Několik studií provedených po celé Evropě ukazuje, že právě energetická bilance vyjadřuje výkonnost oken nejlépe.

Z tohoto krátkého úvodu k problematice lehkých obvodových plášťů, oken a dveří, by měla vyplynout zásadní změna v přístupu k těmto stavebním prvkům, oproti zvyklostem běžným před dvaceti, třiceti lety, ale se kterými se setkáváme i v dnešní době.

Proto je technologie LOP, oken a dveří, místem možného uplatnění dalších technologií na výrobu energie z obnovitelných zdrojů, ať už ve formě bioreaktorů nebo panelů s využitím
fotovoltaických článků nebo solárního ohřevu. Plášť budovy může měnit barvu, vzhled, a to nejen v odlesku denního světla, ale změnou samotného povrchu v reakci na kvalitu okolní prostředí, může aktivně měnit svůj tvar a tím i tvar celé budovy s cílem zajistit její efektivnější provoz nebo jednoduše změnit design budovy a tím navýšit i její atraktivnost.

Závěrem lze říci, že obor LOP, oken a dveří, přinese do budoucna do stavebnictví mnoho nových prvků, nových pohledů na samotnou stavbu, a hlavně nové možnosti využití ploch LOP, oken a dveří, novými technologiemi. Možný pozitivní dopad LOP na ekologii celé stavby je obrovský. A architektonické možnosti LOP jsou pořád na počátku svých možností.

Není proto vzdálené přirovnání, že LOP jsou jakousi kůží domu, pokožkou budovy. A její kvalita má zásadní dopad na organizmus a zdraví celé budovy. Věnujme jí tedy patřičnou pozornost, ať se jedná o pár oken do rodinného domu, nebo o dvojitou provětrávanou fasádu administrativní budovy, s cílem dosáhnout nejlepších parametrů.

Autor: Ing. Jan Bedřich
výkonný ředitel a místopředseda představenstva
Česká komora LOP