Technologie, Výplně otvorů

Vyměnit okna za nová s trojskly, nebo vylepšit stávající?

Všechna úsporná opatření se dějí ve jménu ekologie. Úspora energie je hybnou silou k tomu, proč se zatepluje, mění se kotle na uhlí za plynové nebo za tepelná čerpadla, a také proč se dotuje výroba nových ekologických aut. Na zamyšlenou však zůstává, zda by nestačilo v autech jen vyměnit pohon, provést kvalitní servis a ušetřit tak miliony tun CO2 na výrobu nových karoserií, kol, převodovek, řízení, brzd, sedaček, skel… A tohle uvažování se rozhodně netýká pouze aut.

Například sklo je „prý“ velmi ekologický materiál, neboť jej lze neustále dokola recyklovat. Ale spočítal už někdo, jak je tahle recyklace skla ve skutečnosti energeticky náročná? 

Sklo (tedy i střepy z odpadu určeného k recyklaci) se roztaví při teplotě 1600 °C. Odlité tabule se následně plaví na tekutém cínu (900–1300 °C) v peci dlouhé přes 100 m. Zaizolovat něco tak velkého, aby z toho neutíkalo teplo, je téměř nemožné. Proto je výroba plaveného skla energeticky náročnější než výroba oceli, kde lze vysokou pec zaizolovat mnohem snadněji.

Takže kolik kg CO2 vyletí do povětří, když si necháme vyměnit stará okna s dvěma skly za nová plastová s trojskly? A kolik tun to bude, když tohle „ekologické“ opatření provede velká administrativní budova s několika stovkami oken? 

Tak jako jsou mezi námi kutilové, kteří dokáží auta na naftu předělat na elektřinu, tak se najdou tací, kteří vymysleli způsob, jak vylepšit stará okna, aby měla stejné nebo i lepší izolační vlastnosti jako nová okna s trojskly, aniž by se musela vyrobit jediná nová tabule skla!

Vyměnit okna za nová s trojskly, nebo vylepšit stávající?Schéma

Pojďme si to ukázat na příkladu jedné české nemocnice.

Pouze na jedné osmině fasády této budovy je 804 oken v sestavě: balkonové dveře, velké křídlo a malé křídlo. Celková plocha oken na této části budovy je asi 3000 m2. Jejich izolační účinek je dnes už tak špatný, že pokud je venku 0 °C a uvnitř 20 °C, uniká jimi z budovy každým okamžikem cca 120 000 wattů. Za 1 den to představuje tolik energie, kolik spotřebuje průměrný člověk na topení, vaření, osvětlení a teplou vodu za celý rok.

Představme si, že vedení nemocnice bude mít na stole dvě možnosti, jak tento únik tepla vyřešit.

Buď klasicky, tedy tím, že stará okna nahradí novými, anebo způsobem, jejímž autorem je tým českých vývojářů, a to, že si stávající okna nechá vylepšit, aby izolovala stejně jako ta nová s trojskly.

Výsledkem bude, že v obou případech budova uspoří 70 % původních úniků tepla těmito okny, ale pokud vedení zvolí ten druhý způsob, ušetří přírodě zátěž asi 117 tun CO2, daňovým poplatníkům cca. 10 milionů korun a pacientům s lékaři asi 98 % času, který nebudou muset strávit mimo své pokoje a ordinace (podrobněji jsou obě varianty porovnány níže).

Jak lze vlastně původní okna tak významně vylepšit?

Zasklení jde z rámu plastových oken snadno vyjmout (zabere to 5–10 minut). Izolační sklo lze po vyjmutí dále rozebrat až na základní komponenty – tedy na dvě tabule skla a distanční rámeček.

Distanční rámeček (většinou hliníkový) se využije ihned na znovuzakrytí otvoru v okně, kdy se na něj z obou stran připevní pevná PET fólie a upevní se zpět do rámu okna, kde bude pár dní plnit funkci provizorní okenní výplně. 

Skleněné tabule se odvezou (společně s dalšími) do továrny na technické očištění a k nanesení funkčního nesálavého povrchu, tvořeného několika nanometry převážně kovových vrstev. Tohle pokovení je velmi podobné, jaké se používá i u krajních tabulí nových trojskel.

Z obou pokovených skel se složí izolační dvojsklo, ale nově se speciálním distančním rámečkem, který má uprostřed napnutou tenkou fólii a současně velmi účinně přerušuje tepelný most u okraje. Fólie uprostřed rozděluje prostor v izolačním skle na 2 funkční komory, stejně jako prostřední sklo ve trojskle. Výsledkem je hybridní dvojsklo, které díky svému okraji izoluje lépe než trojsklo.

Společně s dalšími se přiveze zpět do nemocnice, kde se vyjme z rámu provizorní fóliová výplň a zasklí se do něj toto vylepšené izolační sklo vyrobené z původních tabulí. Samozřejmostí je i seřízení a promazání okenních kování, popřípadě i výměna těsnění, aby okna fungovala a těsnila jako nová.

Výsledek obou opatření: 70% zlepšení oproti původnímu stavu

Avšak porovnáme-li obě opatření z hlediska zátěže pro přírodu (emisí CO2), času okupace místnosti a také z hlediska výše nákladů, vyjdou nám velmi rozdílná čísla:

Výměna celého okna za nové s trojsklem (tedy současná klasika) z hlediska emisí CO2:
– na výrobu, dopravu, řezání a přípravu tabulí skla pro sestavení trojskel o celkové ploše 3 m2 je třeba asi 290 kWh. Pokud pro výrobu nových tabulí zrecyklujeme stará dvojskla, bude to kvůli dopravě, složitému roztřízení a rozemletí střepů také 290 kWh (ano, čtete správně – výroba tabulí z recyklátu se ani finančně, ani energeticky nevyplatí).
– na výrobu plastových rámů, osazení skly, dopravu na stavbu, manipulaci, přesun hmot, montáž (a demontáž a likvidaci starých oken) je třeba včetně zednického zapravení, malování a generálního úklidu celkem asi 109kWh. 

Součtem je to tedy cca 399 kWh x 804 oken = cca 320 MWh energie, resp. asi 130 tun CO2 

Vylepšení stávajících oken z hlediska emisí CO2:
– na demontáž zasklení, jeho rozložení, dopravu skel do fabriky, pokovení a sestavení hybridního dvojskla s fólií uprostřed o velikosti 3 m2 je třeba asi 28 kWh.
– na dopravu zpět do nemocnice, manipulaci, přesun hmot, zasklení zpět do rámu okna a provedení údržby na kování je třeba celkem asi 10 kWh.

Součet = 38 kWh x 804 oken = cca 30 MWh energie, resp. asi 13 tun CO2 

Rozdíl mezi oběma opatřeními: 117 tun CO2 (= 90% úspora při vylepšení oken oproti novým oknům)

Původní okno – vlastnostiVýměna celého okna za novéVylepšení původního okna

Z hlediska okupace místnosti:
Výměna celých oken za nová: Stávající okna je třeba vybourat (prach) a otvor zarovnat zednickým zapravením. Až omítka vytvrdne (24 hodin), lze okna namontovat. Po vytvrdnutí pěny se natahuje omítka. Další den se maluje a následuje generální úklid. Standardně to pro pacienty znamená, že nemohou svůj pokoj využívat asi 4 dny (tedy asi 96 hodin)

Vylepšení stávajících oken: Vyjmutí obou skel z rámu okna trvá i včetně vložení fóliové provizorní výplně do rámu okna asi hodinu, kdy však nevzniká žádný nepořádek ani prach. Po několika dnech, kdy lze místnost bez omezení využívat, se přivezou vylepšená hybridní dvojskla. Zasklení izolačních skel a provedení údržby rámů zabere cca hodinu. Opět bez nepořádku nebo prachu. Tedy celkový čistý čas, kdy je místnost okupována, jsou asi 2 hodiny.

Rozdíl mezi oběma opatřeními: 94 hodin (= 98% úspora při vylepšení oken oproti novým oknům)

Porovnání finančních nákladů na opatření
– Výměna oken za nová s trojskly: Nové dvojkřídlé okno i s balkonovými dveřmi osazené trojskly lze pořídit za cenu okolo 13 000 Kč. K tomu montáž, demontáž, zapravení asi 6000 Kč. Malování a generální úklid asi 3500 Kč za místnost. Odhadní cena celkem 22 500 Kč. Pokud tuto částku vynásobíme celkovým počtem 804 oken, budou celkové náklady cca 18 milionů
– Vylepšení stávajících oken: Vyjmutí zasklení z rámů, rozebrání na tabule skla a rámeček – cca 850 Kč. Výroba a upevnění provizorní výplně v rámu cca 150 Kč. Doprava, manipulace, čištění a pokovení skel, smontování do hybridních izolačního skel 7600 Kč. Přivezení zpět do nemocnice, opětovné zasklení skleněných výplní do rámů oken, promazání kování: 1000 Kč. Celkem náklady 9600 Kč na jedno okno, tedy při 804 oknech se jedná o cca 7,7 milionu Kč.

Rozdíl mezi oběma opatřeními: 
cca 10,3 milionu Kč (= 57% úspora při vylepšení oken oproti novým oknům)

Výše popsané úspory se však týkají jen jedné osminy pláště budovy. Pokud by se budova měla řešit celá…

Je škoda, že se selským rozumem neřídí všechna rádoby „ekologická“ opatření. Například na zateplení fasád se nejčastěji používají materiály, u kterých se na výrobu a distribuci spotřebuje více energie, než kolik dokáží během své životnosti budově ušetřit. A lze jmenovat i další ekologické nesmysly a rozhodně se to netýká jen stavebnictví.

Michal Bílek (*1970)
– absolvent 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.