Aplikace osazení oken u vícevrstvých plášťů
11. 8. 2009
V rámci regenerací staveb se v současné době velmi často setkáváme s výměnami původních výplní otvorů za nové. Dále je obvykle v rámci projektu řešeno současně i zlepšení tepelněizolačních vlastností obvodového pláště zateplením. Příspěvek porovnává nejčastější způsoby osazování výplní otvorů včetně řešení detailů s vazbou na zateplený plášť. Dále definuje aplikaci inovačního způsobu osazení, který mají autoři chráněn užitným vzorem.
ZPŮSOB KOTVENÍ OKEN A DVEŘÍ
V současné době se pro standardní kotvení plastových oken a dveří používají výhradně dva způsoby:
a) kotevními trny – tzv. „turbošrouby“:
● výhody: rychlost provedení, přesnost fixace,
● nevýhody: zamezení dilatace rámu otvorové výplně, perforace rámu a často i výztuhy, riziko vnesení vlhkosti do rámu;
b) kotevními pásky:
● výhody: umožňují dilataci,
● nevýhody: při zapravení ostění nutno pamatovat na zapravení pásků.
Oblíbenost jednotlivých způsobů kotvení mezi realizačními firmami je rozložena rovnoměrně, nepřevládá tedy jeden či druhý systém. Z hlediska dlouhodobé životnosti a trvanlivosti můžeme určit, že kotvení za pomocí pásků je méně rizikové.
VHODNÉ OŠETŘENÍ PŘIPOJOVACÍ SPÁRY
Připojovací spáru můžeme rozdělit na tři roviny:
● vnitřní parotěsná zábrana,
● středová výplňová (a izolační) část,
● vnější paropropustné těsnění.
Nutnost aplikace vnitřní parozábrany a vnějšího paropropustného prvku není definována v současných normách. Jejich použití je tedy otázkou požadavku objednatele. V současné době je velké množství oken osazováno pouze za pomoci vyplnění mezery mezi rámem a stavebním otvorem PUR pěnou. Tato situace má negativní vliv na dlouhodobou funkčnost těsnění spáry. Objevují se reklamace nadměrného prostupu vzduchu spárou zejména v kritické oblasti parapetu.
Použití těsnění spáry ve třech funkčních rovinách velmi významně ovlivňuje často opomíjený parametr vzduchové neprůzvučnosti (R´w) zabudované sestavy. [3]
POLOHA OSAZENÍ V NOSNÉ KONSTRUKCI
Pro nalezení optimální polohy byly analyzovány za pomoci programu AREA různé možnosti osazení otvorové výplně ve stavebním otvoru [1]. Průběh teplot je vypočten pro tyto okrajové podmínky:
● teplota vnitřního vzduchu θai = 21 °C,
● relativní vlhkost vnitřního vzduchu fi = 50 %,
● teplota venkovního vzduchu θae = –15 °C,
● relativní vlhkost venkovního vzduchu
fe = 84 %.
fe = 84 %.
Poloha osazení výplní otvorů v nosné konstrukci může být v zásadě trojí:
1) V rovině původního okna v místě ozubu zalomeného ostění: Plastové okno je osazeno v rovině původního okna, a to v místě ozubu zalomeného ostění. Šířka ozubu zalomeného ostění je 30 mm. Tloušťka tepelné izolace vnějšího ostění, které je provedeno z fasádních polystyrénových desek EPS F 70, je vzhledem k ozubu zalomeného ostění jen 20 mm.
Dle průběhu teplot (viz obr. 4a) vychází vnitřní povrchová teplota v místě styku rámu okna a vnitřní omítky (u připojovací spáry) 13,65 °C. Vnitřní povrchová teplota rohu vnitřního ostění je 17,85 °C.
2) V rovině původního okna v místě zarovnaného ozubu ostění: Plastové okno je osazeno v rovině původního okna. Stávající ozub zalomeného ostění byl zarovnán tepelnou izolací z fasádních polystyrénových desek EPS F 70. Povrchová úprava je provedena z tenkostěnné omítky. Tloušťka tepelné izolace vnějšího ostění, které je provedeno z fasádních polystyrénových desek EPS F 70, je 40 mm.
Dle průběhu teplot (viz obr. 5a) vychází vnitřní povrchová teplota v místě styku rámu okna a vnitřní omítky (u připojovací spáry) 14,81 °C. Vnitřní povrchová teplota rohu vnitřního ostění je 18,88 °C.
3) V rovině lícující s původním vnějším lícem obvodového pláště: Plastové okno je osazeno v rovině lícující s původním vnějším lícem obvodového pláště. Vnější ostění je realizováno pouhým přetažením zateplení objektu, které je provedeno z fasádních polystyrénových desek EPS F 70 tloušťky 150 mm, o 50 mm přes kraj rámu křídla. Z toho vyplývá šířka vnějšího zatepleného ostění 50 mm. Vzniklá mezera mezi rámem okna a zateplením je zaplněna polyuretanovou pěnou. Stávající ozub zalomeného ostění byl zarovnán tepelnou izolací z fasádních polystyrénových desek EPS F 70. Následná povrchová úprava vnitřního ostění je provedena z tenkostěnné omítky.
Dle průběhu teplot (viz obr. 6a) vychází vnitřní povrchová teplota v místě styku rámu okna a vnitřní omítky (u připojovací spáry) 15,23 °C. Vnitřní povrchová teplota rohu vnitřního ostění je 20,41 °C.
Z analýzy průběhu teplot nám jako optimální řešení vychází varianta č. 3 – osazení okna v rovině lícující s původním vnějším lícem obvodového pláště. V důsledku posunutí polohy osazení okna u zatepleného panelového objektu k vnějšímu líci a zarovnání ozubu zalomeného ostění tepelnou izolací, dojde k podstatnému nárůstu vnitřní povrchové teploty vnitřního rohu ostění. Tato hodnota povrchové vnitřní teploty vychází přibližně o 2,5 °C vyšší než u varianty č. 1 a u varianty č. 2 o 1,5 °C. Vnitřní povrchová teplota v místě styku rámu okna a vnitřní omítky (u připojovací spáry) je přibližně o 1,5 °C vyšší než u varianty č. 1, ale u varianty č. 2 už jen o 0,4 °C. [1]
UŽITNÝ VZOR
Na základě poznatků byl sestrojen Užitný vzor číslo 018847, v němž je definováno optimální osazení výplní otvorů. [5]
Stručný popis
Nové výplně otvorů (okna, dveře) je nutno osadit tak, aby se rovina vnějšího líce rámu co nejvíce blížila, v ideálním případě korespondovala s rovinou vnějšího líce nosné konstrukce stěny. Při následné aplikaci zateplení se desky kontaktního zateplovacího systému provedou s přetažením tak, aby překrývaly okenní rám. Doporučuje se ponechat viditelnou (ochlazovanou) část okenního rámu pouze 5 mm, aby se minimalizovaly tepelné ztráty skrz rám.
Dosavadní stav
Výplně otvorů se ve většině dosavadních případů osazují přibližně na osu nosné konstrukce. V případě rekonstrukcí se osazují přesně do místa původních výplní otvorů.
Tento stav způsobuje:
● zvýšenou pracnost při tvorbě detailu zateplení ostění;
● při osazení okna do ozubu v nosné konstrukci je rám překryt touto konstrukcí a není možné použít dostatečnou tloušťku izolantu pro zateplení ostění.
Technické parametry:
● posunutí roviny osazení výplně otvoru na vnější líc nosné konstrukce;
● přetažení rámu výplně otvoru izolantem tak, aby zůstala viditelná část 5 mm.
Ekonomické parametry
Výhody osazení dle užitného vzoru:
● realizační: podstatně menší pracnost při tvorbě detailu zateplení ostění a nadpraží;
● ekonomické: v oblasti ostění výrazné snížení spotřeby materiálu (izolant, lepicí tmel, sklotextilní síťovina, penetrace a omítkoviny, parapety);
● časové: urychlení postupu zateplovacích prací;
● tepelnětechnické: pečlivým překrytím okenního rámu dojde ke snížení tepelné ztráty a bezpečnému splnění požadavku na nejnižší vnitřní povrchovou teplotu v kritických oblastech, čímž se zamezí riziko vzniku plísní;
● akustické: aplikací parozábran a kompripásek v detailu dojde k výraznému zlepšení parametrů vzduchové neprůzvučnosti pláště;
● uživatelské: v interiéru dojde ke zvýšení plochy parapetu;
● estetické: při použití větších tl. izolantu (>150 mm) se výplně otvorů při pohledu z exteriéru nejeví jako příliš zapuštěné v obvodovém plášti.
Týká se novostaveb i rekonstrukcí objektů, jejichž obvodový plášť bude následně opatřen kontaktním zateplovacím systémem.
Budou dlouhodobě sledovány a vyhodnocovány parametry aplikovaných funkčních vzorků [4] osazení otvorových výplní v obvodovém plášti a závěry publikovány. Cílem je nalezení optimálního řešení, které při zajištění rozumné ekonomické rentability bude poskytovat záruku dlouhodobé funkčnosti a použitelnosti bez nutnosti rekonstrukčního zásahu během životnosti stavby.
PAVEL ORAVEC, MAREK JAŠEK
foto archiv autorů
Literatura:
1) Jašek, M. – Oravec, P.: Vliv polohy okna u zatepleného panelového domu T06B-BTS. In Poruchy a rekonstrukce. Ostrava: VŠB-TUO, FAST, 2007.
2) Oravec, P. – Jašek, M.: Regenerace domu T 06B-BTS od projektu k realizaci. In Poruchy a rekonštrukcie obvodových plášťov a striech – Podbanské, Košice: Technická univerzita, 2008, s. 151–156.
3) Oravec, P.: Akustická ochrana uživatelů staveb. Stavitel, 8/2008, Praha: Economia, 2008, s. 20–21.
4) Oravec, P. – Jašek, M.: Osazení výplní otvorů při zateplování na vnější líc nosné konstrukce. Funkční vzorek zapsaný na Centru transferu technologií pod číslem 003/28-05-2008 F dne 28. 05. 2008.
5) Oravec, P. – Jašek, M.: Uspořádání osazení výplní stavebních otvorů při zateplování. Užitný vzor zapsaný na Úřadu průmyslového vlastnictví pod číslem 18847 dne 28. 08. 2008, http://isdv.upv.cz/portal/pls/portal/portlets.pts.det?xprim=1072876&lan=cs.
Ing. Pavel Oravec (*1981)
je odborným asistentem na FAST VŠB-TUO, doktorské studium absolvoval na téma Akustika vnitřního prostředí staveb. Vede vlastní ateliér ATOP CZ, zabývá se stavební projekcí, tepelnou technikou a akustikou.
Ing. Marek Jašek (*1980)
je absolventem Stavební fakulty VŠB-TU v Ostravě. V současné době působí na katedře pozemního stavitelství Stavební fakulty VŠB-TU v Ostravě. Dále je projektantem projekční kanceláře ATRIA.
Základní stavební materiály a výrobky
Spodní stavba, základy
Konstrukce svislé a vodorovné, konstrukční systémy
Příčky
Fasády
Schody, schodiště
Komíny a šachty
Střechy
Podlahové konstrukce a materiály
Obklady stěn a stropů
Okna
Dveře
Vrata
Kování
Profily pro stavební konstrukce
Stavební chemie
Spojovací a upevňovací materiál, pásky a profily
Sanitární technika, nábytek, vybavení prostorů, venkovní vybavení
Izolace proti vodě a vlhkosti (hydroizolace)
Tepelné izolace
Protichemické, protiradonové, protikorozní, akustické a protipožární izolace
Dopravní zařízení
Elektrické zdroje a rozvody, osvětlení
Kanalizace
Vodovod
Plynovod
Vytápění a příprava teplé vody
Vzduchotechnika a regulace
Měření a regulace
Chlazení
Konstrukce pomocné, zařízení staveniště
Venkovní plochy
Technické vybavení území
Účelové stavby
Stavební stroje
Stavební software a hardware, projektová a stavební činnost
Druhy stavebních objektů
Sanace
Expertizní a znalecká činnost; jiné služby ve stavebnictví








