Materiály, Výplně otvorů

Okna z hlediska úniku tepla, akustiky, prostupu světla či bezpečnosti 11 – Větrací okna s aktivní rekuperací tepla

U nových oken je kladen velký důraz na těsnost. Obecně platí, že čím více má rám celoobvodových těsnění, tím je okno lepší, protože tím více má také funkčních komor (neplést si s komorami uvnitř profilů) a tím lépe i izoluje. Také při montáži se vyžaduje dokonalé utěsnění v otvoru a pro pasivní domy jsou dokonce předepsané blower-door testy, kdy se dům uměle natlakuje a za určitou dobu se vyhodnotí, kolik vzduchu netěsnostmi uniklo.

Předchozí část najdete zde.

Tedy současný trend je zamezit samovolnému větrání netěstnostmi. Proto jsou nové stavby standardně vybavované vzduchotechnikou s rekuperací tepla – tedy řízeným větráním s co nejnižšími náklady.

Obr. 1: Okno s mikroventilací (zdroj www.aereco.com)Obr. 2: Okno s rekuperačním větráním (zdroj www.internorm.com)tabulka

Jenže okna se nekupují pouze do novostaveb, ale především na výměnu za stará. A to právě proto, že ta stará netěsní, špatně izolují a nejde je (nebo se nechce) opravit. Takže se pozve odborná firma, která stará okna vyřízne, do otvoru usadí nová a kompletně je utěsní. A obyvatelé si je na podzim zavřou a celou zimu si libují, že na ně už konečně „netáhne“, a radují se, kolik ušetří peněz, které jim předtím utíkaly pánu Bohu do oken. Bohužel to má svá ALE, která jsou naprosto zásadní.

Tím, jak uživatelé bytu dýchají, vaří a sprchují se, ale přitom důkladně nevětrají, nedochází k dostatečné výměně vzduchu za čerstvý a uvnitř bytu se zvyšuje vlhkost. A co je horší, i koncentrace CO2. Molekula CO2 je těžší než ostatní molekuly vzduchu, takže největší koncentrace je u podlahy. Tedy tam, kde si hrají malé děti a kde se nachází hlavy obyvatel během několikahodinového spánku. Vdechováním vzduchu se zvýšenou koncentrací CO2 dochází ke zvýšení kyselosti krve. Důsledkem je malátnost, únava a poruchy soustředění. Pokud se cítíme malátní, většinou sáhneme po nějakém potravinovém stimulantu, nejčastěji obsahujícím kofein. V tabulce je přibližné množství kofeinu, které často konzumované stimulanty obsahují. Bohužel kofein však zpomaluje průtok krve mozkem (až o třetinu běžné rychlosti), čímž se do mozku dostává mnohem méně glukózy (k jejíž produkci je třeba právě kyslík). Důsledkem této stimulace kofeinem v prostředí se zvýšenou koncentrací CO2 je pak rychlejší odumírání mozkových buněk – a tedy i rychlejší mentální stárnutí.

Druhým efektem absence (nebo spíše nedostatečnosti) větrání je zvýšená vlhkost. Našim dýchacím cestám vyšší vlhkost sice prospívá, ale dlouhodobě vysoká vlhkost velmi podporuje růst plísní a asi není třeba vyjmenovávat důsledky. 

Přitom dýchat čerstvý vzduch by měla být stejná samozřejmost jako jíst a pít. Bohužel, čich nemá receptory na CO2, dokonce po chvíli otupí i na pachy, které zpočátku vnímá, takže tělo se o čerstvý vzduch samo nehlásí (jako je tomu u ostatních potřeb) a většina lidí tento problém buď neřeší vůbec, anebo nedostatečně.

Do nedostatečných řešení spadají i okna s tzv. mikroventilací, pokud chce uživatel právě tuto jejich funkci pro větrání využívat. Co je to ta „mikroventilace“ doopravdy? Jednoduše řečeno – uzavíratelná škvíra. Pokud je klapka mikroventilace otevřená, dochází k malé (nedostatečné) výměně vzduchu v místnosti infiltrací. Stejným způsobem fungovala i ona stará okna, jen bez možnosti netěsnosti zavřít, takže větrala stále, zatímco u oken s mikroventilací, když se klapka zavře, aby neutíkalo z místnosti teplo, i toto nedostatečné větrání zanikne (obr. 1).

Dalším nedostatečným řešením je oblíbené krátké ranní vyvětrání otevřenými okny. Sice dojde k rychlé výměně vzduchu, ale bohužel až příliš pozdě, kdy je člověk po celonočním pobytu v nekvalitním vzduchu malátný a pomocí ranní kávy se pak snaží trochu nastartovat.

Existují však okna určená primárně pro rekonstrukce, která problém s větráním řeší dobře. Jsou ale dražší, protože uvnitř rámu mají tiché ventilátory, prachový filtr a hlavně tepelný výměník pro rekuperaci tepla. A někteří jejich výrobci nabízejí dokonce i automatickou regulaci podle kvality vnitřního vzduchu, ovladatelnou přes mobilní telefon (obr. 2, 3). Pojďme si nyní o těchto skutečně větracích oknech říct více.

Okny s integrovaným větráním lze každou místnost větrat podle potřeby a bez průvanu. Čerstvý vzduch se postará o kvalitní spánek, vysokou schopnost koncentrace a výkonnost. Také alergici mohou dýchat – volitelné filtry zamezí vnikání jemného prachu a pylu.

Obr. 3: Okno s rekuperačním větráním (zdroj www.fensterwelt.de)Obr. 4: Okno s rekuperačním větráním (zdroj www.sina-fenster.de)Obr. 5: Okno s rekuperačním větráním (zdroj www.cosedicasa.com)Obr. 6: Okno s rekuperačním větráním (zdroj www.schueco.com)

Na vnější a vnitřní straně okna jsou vidět pouze úzké ventilační mřížky. Oproti běžným ventilačním systémům tedy nedochází ke zhoršení „architektury“ v interiéru a exteriéru ani k vysokým energetickým ztrátám, ke kterým by docházelo při nekontrolovaném nárazovém nebo trvalém větrání. Výměna filtru se provádí jednou ročně a výrobce doporučuje na podzim. Vhodnost výměny filtru signalizuje červená dioda (obr. 4, 5).

Výkonnostně zvládne jedno okno přivádět čerstvý vzduch pro jednu osobu, ale lze jej i „naboostovat“ na rychlejší, ale hlasitější výměnu, kdy zvládne vyměnit až 39 m³/h – většinou v době, kdy vyšší hluk nevadí (obyvatelé nejsou v místnosti nebo ve školách v době přestávky).

Účinností rekuperace 77 až 93 % (podle zvoleného stupně větrání) se toto okno řadí mezi naprostou špičku, protože na rozdíl od jiných větracích systémů integrovaných v rámu okna obsahuje toto řešení protiproudý rekuperační výměník, tedy jeho deklarovaná účinnost je skutečný a hlavně stálý parametr.

Existují totiž i větrací okna, která mají v rámu integrovaný keramický akumulátor, který se při výfuku z interiéru nahřívá a pak se vháněním čerstvého vzduchu zase ochlazuje, tedy deklarovaná účinnost „až“ je sice vyšší číslo, ale tato „až“ platí jen několik sekund na začátku cyklu, kdy je keramický výměník zahřátý na nejvyšší teplotu, ale s jeho ochlazením účinnost dramaticky o desítky procent klesá. Toto foukání chvíli ven a chvíli dovnitř s sebou logicky přináší i poloviční výkon větrání, tedy obecně platí, že pro výměnu vzduchu pro jednu osobu v místnosti jsou třeba taková okna dvě.

Další alternativou k rámům s kompletně vybavenou vzduchotechnikou jsou okna, kde je ventilátorová jednotka i s protiproudým rekuperačním výměníkem namontovaná na rámu v interiéru nebo už pod ním ve zdi (obr. 6–8).

Obr. 7: Okno s rekuperačním větráním (zdroj www.schueco.com)Obr. 8: Okno s rekuperačním větráním (zdroj www.stylezone.cz)

Výhodou je snadný přístup ke všem komponentům, pro případ čištění a servisu, nevýhodou pak viditelná krabice a také výrazně nižší účinnost rekuperace (40–62 %) než u provedení integrovaného kompletně v rámu. Ale zase nabízí větší výměnu vzduchu – až 42 m³/h, kdy pak dvě okna stačí až pro tři osoby v místnosti.

Obr. 9: Větrací jednotka s rekuperací (zdroj www.ventulo.cz)Obr. 10: Větrací jednotka s rekuperací – princip funkce (zdroj www.ventulo.cz)

Výše popsané možnosti platí, pokud stavíme novostavbu nebo rekonstruujeme. Jak ale vyřešit situaci, kdy už máme okna, která izolují dobře, a jejich výměna tudíž není na pořadu dne? Na trhu jsou k mání decentrální větrací jednotky s rekuperací s jednoduchou instalací – přijede řemeslník, dutým vrtákem s odsáváním vyvrtá do zdi přesný otvor, osadí větrací jednotku s rekuperací a za 2–3 hodiny je místnost větraná řízeně.

I zde je však třeba dávat si pozor na to, jakou jednotku si budeme pořizovat. Za cenu od 12 500 Kč se dá pořídit buď německý výrobek s keramickou vložkou (fouká chvíli ven a chvíli dovnitř, tedy s velmi proměnlivou účinností), anebo velmi kvalitní český výrobek s unikátním protiproudým výměníkem, dosahující účinnosti rekuperace od 82 do 93 % a výkonu až 35 m³/h, tedy se srovnatelnými parametry jako výše popisovaná špičková okna se zabudovaným větráním v rámu (obr. 9, 10). Navíc má i možnost regulace otáček pomocí čidel CO2 a vodní páry, tedy reguluje intenzitu větrání podle vydýchanosti vzduchu a zbytečně nevětrá, pokud je vzduch dostatečně kvalitní.

MICHAL BÍLEK

Michal Bílek (*1970)
je absolventem SPŠ Elektrotechnické, po maturitě emigroval do Německa. Do ČR se vrátil v roce 1993, kdy začal pracovat v odvětví TZB. V současnosti působí jako CEO ve třech společnostech a jako prezident nadnárodní asociace SIGFA. Díky celoživotnímu samostudiu a mnohaletým zkušenostem v oboru se dnes věnuje vývoji nových řešení pro stavebnictví se zaměřením na úsporu energie a solární zisky.