OKENNÉ PREKVAPENIA NA ÚČET UŽÍVATEĽA

1.ÚVOD

Pôvodnými funkciami otvorových výplní stavieb v budovách,  prostredníctvom ktorých sa až po uzatvorení otvorov stávajú obytnými, je možné považovať osvetlenie denným svetlom, zrakové spojenie s okolím, vetranie, oddelenie od vonkajších teplôt, hygienická nezávadnosť použitých materiálov, umožnenie žiaducich telesných stykov s okolitým svetom. Ak majú mať obytné miestnosti zodpovedajúcu pohodu, musia byť otvorovými výplňami zabezpečené ešte ďalšie  funkcie: zabránenie prenikaniu vetra a vnikaniu dažďovej vody, útlm vonkajšieho zvuku, ochrana pred nežiaducim vnikaním ľudí a zvierat, v prípade požiaru odolnosť proti prieniku ohňa alebo dusivého dymu. Uvedené funkcie by mali byť vyjadrené v technických špecifikáciách výrobkov. Úmyselne alebo neúmyselne pripravujú výrobcovia okien užívateľom rôzne prekvapenia. Tieto prekvapenia sa najčastejšie prejavia počas prvej zimy užívania bytu alebo domu. Dôsledkom sú reklamácie jednej alebo viacerých prv uvedených funkcií okna. Na to, že okno nefunguje v stavbe tak, ako si užívateľ predstavoval sa prejaví najčastejšie v najznámejšej kondenzácii vodnej pary na zasklení alebo rámoch okien, zvýšenej prievzdušnosti okien, niekedy plesnivením ostení a často aj pocitom chladu v blízkosti projektantom navrhnutých alebo užívateľom zvolených okien alebo dverí veľkých rozmerov. Obsahom tohto príspevku je zdokumentovanie takéhoto prípadu „nekvality“ okna.

  1. ČO SA PONÚKA?

V súčasnosti sa na trhu ponúka množstvo „rovnakých“ okien a dverí. Osobitne výrobcovia okien sa predbiehajú  v deklarovaní čo najnižšieho „účka predtým káčka“ súčiniteľa prechodu tepla majúceho vplyv na tepelnú pohodu v byte. V tejto „súťaži“ sa často zabúda na podstatné znaky kvality: vhodnosť a životnosť. Zákazník sa často pri výbere okien riadi len optickým hodnotením. Pretože sa konštrukcie podobajú, riadi jeho rozhodnutie o kúpe najnižšia cena. Pomáha pri tom aj atmosféra štátnych výberových konaní, kde cena kraľuje nad všetkým. Splnenie technických požiadaviek výrobku uvedených v technických špecifikáciách je len minimálnou požiadavkou uvedenia výrobku na trh a nie je často zárukou spoľahlivej funkcie v hotovom stavebnom diele. Dnes všetky okná a vonkajšie dvere musia mať preukázanú zhodu podľa zákona a nariadenia EK, čo deklaruje každý výrobca svojim písomným vyhlásením a označením CE. Toto vyhlásenie a označenie má vypovedaciu schopnosť „len“ v medziach splnenia určených špecifikácii, málo čo hovorí o vhodnosti na konkrétny účel použitia a už vôbec nie o kvalite výrobku.

Pri veľkých zasklených stenách (obyčajne nad 2 m), či už vo forme pevných zasklení alebo najčastejšie osadených v zdvižno-posuvných dverách, výrobcovia  okien alebo dverí pod tlakom investorov, najmä majiteľov rodinných domov sa veľmi často púšťajú do experimentov s presklievaním veľkých plôch, veľkých terasových, pevných stien, posuvných dverí a pod. Možno aj pod cenovým tlakom volia výrobcu izolačného skla, ktorý nemá technické vybavenie na výrobu presklených dielcov takýchto rozmerov. Najčastejšie ide o sprievodný jav spôsobený zmenšením hrúbky dutiny izolačného skla, čiže nerovnobežnosťou susediacich tabúľ. Tu sa však nejedná o vychyľovanie spôsobené atmosferickým tlakom alebo teplotou. Toto vychýlenie tabúľ smerom do dutiny je spôsobené už priamo výrobcom. Horizontálny spôsob výroby izolačných skiel, ktorý praktizujú všetci menší výrobcovia je náročný z hľadiska dodržania rovnobežnosti sklených tabúľ.  Pri tomto spôsobe výroby sa totiž izolačné sklá prehýbajú už vlastnou váhou a možná netesnosť ešte nezatmeleného skla tento priehyb značne zosilňuje. Vertikálny spôsob výroby izolačných skiel prebiehajúci na automatických linkách veľkých výrobcov tento problém technologicky vylučuje. Okrem spomenutej výroby môže tento stav nastať aj pri úniku plynu cez okrajový spoj. Typické pre tento stav je vťahovanie tesnenia a dištančného rámika do dutiny skla, prípadne jeho deštrukcia. Vykonané pokusy jednoznačne preukázali, že so zmenšovaním medziskleného priestoru aj zmenou vnútorného tlaku vyvolaného rozdielnymi povrchovými teplotami (aj pri oveľa menších rozmeroch skla) dochádza k zhoršovaniu súčiniteľa prechodu tepla izolačného skla.  Každý seriózny a odborne zdatný výrobca izolačného skla aj pri takejto objednávke upozorní výrobcu okna alebo zasklenej steny na obmedzenia vyplývajúce z dimenzovania skiel. Pokiaľ výrobca okna alebo zdvižno-posuvných dverí nemá statický výpočet zasklenia, mal by rešpektovať obmedzenie uvedené v STN 70 1621. Podľa tejto STN už nad plochu skla 1,6 m2 by nemal vystačiť s hrúbkou skla 4 mm.

Prvou reakciou investora, majiteľa nového okna, ale aj výrobcu okna pri vzniku uvedených nedostatkov je podozrenie, že nedostal izolačné sklo s takým súčiniteľom prechodu tepla (Ug), za aké zaplatil. Spôsoby a podmienky merania súčiniteľa prechodu tepla v laboratórnych podmienkach na presne obmedzených rozmeroch vzoriek sú uvedené v STN EN 674 resp. STN EN 675. Tieto metódy nie sú vhodné na zistenie Ug na zabudovanom okne.

Z pohľadu tepelnoizolačných vlastností IT je dôležitá skutočná hodnota súčiniteľa prechodu tepla (označ. Ug). Na dosiahnutie deklarovaného súčiniteľa prechodu tepla Ug = 0,7 W/(m2.K) musí výrobca IT naplniť medzisklené dutiny izolačného skla  90 ± 5 % inertným plynom: argón. Tolerancia pre Ug je ± 0,1 W/(m2.K). Tolerancia hrúbky IT je ± 1mm. Percento naplnenia dutiny izolačného skla inertným plynom ako aj šírka tejto medzery majú významný vplyv na tepelnotechnické vlastnosti izolačného skla.

obr.1: meranie súčiniteľa prechodu tepla pomocou chladiacich škatúľ

obr. 2:  pozície plôch tabúľ izolačného trojskla

 

Výsledky nášho merania medzisklenej medzery a percenta naplnenia dutiny argónom preukazujú neplnenie deklarovaných vlastností izolačných skiel. Absencia nízkoemisnéhon povlaku na pozícii 2 (obr.2) umožnila zmerať % naplnenia plynom argónom meradlom, ktorým nie je možné merať naplnenie plynu v trojsklách, kde je nízkoemisný povlak aj na 2 pozícii. Na základe nameraných hodnôt sme mohli s istotou tvrdiť, že zabudované izolačné trojsklá nedosahujú deklarovanú hodnotu súčiniteľa prechodu tepla izolačného skla Ug = 0,7 W/(m2.K). Výpočtovým programom CALUMEN od spoločnosti  Saint-Gobain-Glass, certifikovaným Fraunhofer Institut v Mníchove sme vypočítali podľa EN 673+A1, aké hodnoty Ug dosahujú zabudované izolačné sklá pri absencii jedného nízkoemisného povlaku, bez naplnenia argónom a nameranej jednej medzisklenej medzere 6 mm. Výsledky sú v tabuľke č. 3.  Meraním tepelného toku podľa ISO 9869-1:2014 a výpočtom súčiniteľa prechodu tepla boli potvrdené výsledky merania obsahu argónu v medzisklenej medzere a absencie nízkoemisného povlaku, ktoré sa podstatnou mierou podieľajú na tepelnoizolačných vlastnostiach meraného trojskla.

obr.3: meranie pozície povlaku (pokovenia) IT z exteriéru, rozsvietenie červeného svetla dokumentuje absenciu povlaku

 

Tabuľka č. 1 :  Výsledky skúšok skladby zabudovaných IT

Vzorka č. názov skladba IT pozícia povlaku % naplnenia dutiny Ar
deklarovaná nameraná pri okraji nameraná v strede
1. pevné krídlo 4 -12 – 4 – 12 -4 4 -11 – 4 – 11 -4 4 -8 – 4 – 6 -4 5 menej ako 40
2. pohyblivé krídlo 4 -12 – 4 – 12 -4 4 -12 – 4 – 10 -4 4 -10 – 4 – 4 -4 5 menej ako 40

 

Tabuľka č. 2 – Výpočet normového súčiniteľa prechodu tepla izolačného skla z ustálených hodnôt

miesto merania θse [°C] θsi [°C] q [W /m2 ] R [m2.K/W] Ug, n. [W/(m2.K)]
pevné krídlo 11,6 20,3 21,0 0,41 1,71
pohyblivé krídlo 12,4 21,5 22,0 0,41 1,71
priemer 1,71

Vysvetlivky:
θsi,   – nameraná ustálená vnútorná povrchová teplota izolačného skla (so zohľadnením odchýlky od etalónu podľa kalibračného certifikátu meradla)
θse,  – nameraná ustálená povrchová teplota izolačného skla (so zohľadnením odchýlky od etalónu podľa kalibračného certifikátu meradla)
qi,     – nameraná ustálená hodnota hustoty tepelného toku izolačného skla (so zohľadnením odchýlky od etalónu podľa kalibračného certifikátu meradla)
R  – nameraná hodnota tepelného odporu izolačného skla po započítaní odporov na oboch povrchoch konštrukcie (tabuľková hodnota)
Ug, n –zistený normový súčiniteľ prechodu tepla izolačného skla na základe merania pomocou meradla tepelného toku (ISO 9869-1:2014)

obr. 4: Meranie hrúbky skiel a šírky medzi sklenej medzery prístrojom Glass Buddy od fy. Bohle

obr. 5: Meradlo % naplnenia izolačného dvojskla argónom

obr. 6: Záznamník meradla tepelného toku LI-19

obr.7: Snímače HFP-01 umiestnené oproti chladiacej škatuli, spolu so dotykovými teplomermi z interiéru

Tabuľka č. 3: Vypočítané hodnoty Ug pri rôznej hrúbke osadeného IT plneného vzduchom a s jednou nízkoemisnou vrstvou.

Skladba IT  [mm] pevné krídlo

4 -8 – 4 – 6 – #4

pohyblivé krídlo

4 -10 – 4 – 6 – #4*)

Ug

[W/(m2.K)]

1,8 1,7

# – pozícia nízkoemisného povlaku

*) medzisklenú medzeru 4 mm neumožňuje program zadať, preto bola zadaná hodnota 6 mm

Výsledky výpočtu súčiniteľa prechodu tepla programom CALUMEN veľmi dobre korešpondujú s výsledkami merania.

  1. Záver

Dvoma nezávislými metódami merania bolo preukázané, že zabudované trojsklá nedosahujú deklarovanú hodnotu súčiniteľa prechodu tepla Ug=0,7 W/(m2.K). Zostáva nám len hádať, či tento čin výrobcu izolačného skla bol úmyselný alebo neúmyselný. K tomuto stavu napomáha, že výrobcovia okien nedisponujú meracou technikou na minimálnej úrovni, aby si mohli overiť čo im výrobca izolačného skla dodal a ani nemajú záujem si takýto dozor objednať od nezávislého subjektu. Dnes môžeme konštatovať, že výrobca zdvižno-posuvných dverí a aj všetkých okien na dome, uznal toto pochybenie a majiteľovi domu ich vymenil. Aj na základe tohto poznatku naša spoločnosť MOBILab, s.r.o. pristúpila k ponuke na bezplatné zmeranie skladby izolačného skla ale aj obsahu argónu (pokiaľ je skladba zhodná s deklarovanou) u majiteľov majúcich obdobné pocity, ako v prezentovanom príklade. Podmienky takéhoto bezplatného merania si vyžiadajte na e-mailovej adrese mobilab@mobilab.sk.