CS234761B1 - Okenní konstrukce s tepelně izolační a těsnicí vložkou - Google Patents

Abstract

Okenní konstrukce je určena pro bytové a občanské stavby, pro snížení jejich tepelných ztrát prostupem a infiltrací. Podstatou je osazení transparentní fólie mezi rámy pohyblivých křídel zdvojených oken, přičemž fólie svými přesahy pružně utěsňuje drážky mezi pohyblivými křídly a pevným rámem. Princip řešení lze výhodně využít pro úpravy všech stávajících okenních konstrukcí v celém rozsahu současného bytového fondu.

Description

Vynález se týká okenní konstrukce pro bytové a občanské stavby, u kterých se řeší dodatečné zesílení tepelného odporu a současně snížení provzdušnosti.

V současné době se v bytové a občanské výstavbě, používají převážně dřevěná zdvojená okna s nízkým tepelným odporem a značnou provzdušnosti v neutěsněných spárách. Tepelné ztráty oken transmisí se v topném období dále zvyšují při neúměrném rozsahu prosklenných ploch, tepelnými mosty a při minimální tloušťce vzduchové mezery u lepených dvojskel. Tyto ztráty se podílí až 30 % na celkových tepelných ztrátách u vícepodlažních budov. U netěsněných oken přitom ve spárách dochází i k několikanásobnému zvýšení objemové spárové provzdušnosti nad hygienicky normativní hodnoty, přičemž nekvalitním zabudováním a stárnutím okenních profilů tato provzdušnost dále ještě vzrůstá. Pro vícepodlažní budovy se provzdušnost ve spárách zvyšuje při vyšších rychlostech a tlaku větru, a v důsledku trvalé infiltrace a exfiltrace vzduchu při ustáleném působení vztlaku ve schodištích a šachtách v průběhu celého topného období. Tato neregulovatelná výměna vzduchu pak působí trvale bez ohledu na provozní režim a využití budov, přičemž dosahuje i několikanásobných hodnot vůči požadavkům hygienických norem na odvětrání odérů, kysličníku uhličitého, vlhkosti a karcinogenního radonu. Tepelné ztráty při ohřevu větracího vzduchu pak v topném období přesahují až 35 °/o celkových tepelných ztrát budov. V extrémních případech se tedy okenní konstrukce mohou podílet až 65 % na spotřebě tepla pro vytápění vícepodlažních budov. V místnostech s rozměrnými okny dochází k pocitu nepohody při snížení celkové povrchové teploty vnitřních stěn, kteirý je nutno elimitovat nevhodně zvýšenou teplotou vnitřního vzduchu. Na chladném vnitřním povrchu skel se zvětšuje součinitel přestupku tepla konvekcí i sáláním s následným zvýšením tepelných ztrát. Vlivem značné infiltrace venkovního chladného vzduchu klesá v topném období relativní vlhkost v místnostech pod optimální hygienické hodnoty. Současné požadavky na snižování spotřeby tepla pro vytápění vedou často k zmenšování okenních orvorů, bez ohledu na jejich orientaci ke světovým stranám, tím však dochází k nežádoucímu snížení pasivních solárních zisků, které jsou z hlediska energetické bilance budov v přechodných obdobích rozhodující. Současně se tím i nevhodně redukuje hladina denního osvětlení v průběhu celého roku. Současné způsoby dodatečného utěsňování okenních spár jsou pracné, ulálo úěinné a ztěžují otevírání oken, přičemž zabraňují potřebnému zvýšení infiltrace vzduchu v přechodném a letním období. Neotevíravá okna nutně vyžadují klimatizační systémy, které jsou všeobecně pro bytové domy energeticky i investičně neúnosné. Zvyšování tepelného odporu okenních konstrukcí přidáním další tabule skla je pro stávající fond budov nereálné, navíc nejsou pro zvýšené zatížení dimensovány závěsy ani profily křídel.

Uvedené nedostatky jsou odstraněny okenní konstrukcí s tepelně izolační a těsnicí vložkou, jejíž podstatou je, že do stávající zdvojené okenní konstrukce je mezi zasklení vestavěna vysoce transparentní fólie z umělé hmoty, sevřená pružným těsněním mezi pohyblivé rámy vnitřního a vnějšího křídla. Fólie přitom svými přesahy probíhá po celém obvodě pohyblivých křídel v celé hloubce drážek mezi rámy vnitřních křídel a pevným rámem a ve styku rámů pohyblivých křídel, kde při částečné vlastní ohybové tuhosti vytváří trvale pružné spojité těsnění proti infiltraci vzduchu. Pro ohybově zcela netuhé fólie jsou přesahy uchyceny k vnitřnímu rámu okenního křídla pružným páskem. V alternativě je mezi zasklením osazena reflexní fólie s nízkým součinitelem sálání se schopností selektivního odrazu v infračerveném a světelném pásmu slunečního spektra.

Osazením tepelněizolační a těsnicí vložky do zdvojených okenních konstrukcí všech druhů a provedení se dosáhne podstatného snížení jejich součinitele prostupu tepla z hodnot 2,5 Wirt*¹ na 1,8 Wm²K“¹ (platí pro dřevěná zdvojená okna). Při použití reflexní fólie lze dosáhnout snížení součinitele až na hodnotu 1,2 Wm“²K^_1. Zároveň se snižuje i letní solární zátěž budovy, neboť fólie výrazně snižuje i propustnost infračerveného záření slunečního spektra. Propustnost pro viditelné záření se instalací fólií snižuje max. o 9 % pro transparentní provedení, pro reflexní fólie dochází k reduk^: cl až do (30 °/o. Při zvýšení tepelného odporu se zvyšují i vnitřní povrchové teploty skla, zkvalitňuje se mikroklima místostí a snižuje výskyt kondenzace. Vícestupňovým těsněním, které vytváří přesah pružné fólie' je dosaženo snížení objemové spárové provzdušnosti netěsněných oken ze současných hodnot 3,3.10^_4m²/sPa°-⁶ až na hodnoty 0,7.10^_4m²/sPa°-⁶. V energetické bilanci budov tak lze snížením tepelných ztrát prostupem a infiltrací v oknech dosáhnout až 30 % úspor spotřeby tepla. Vůči používaným těsněním je těsnění přesahem fólie jednodušší, levnější, umožňuje utěsnit libovolně široké mezery v drážkách a nebrání obnově nátěrů oken. Utěsněním styčné spáry mezi vnitřním a vnějším rámem pohyblivých křídel odpadá i čištění vnitřních povrchů zasklení i fólie a omezuje se výskyt vnitřní kondenzace par. U ocelových zdvojených oken se vloženým těsněním přerušují i tepelné mosty ve styku obou křídel. Pro letní období lze vestavěné fólie z oken jednoduše vyjmout, a tím uvolnit spáry pro požadovanou vyšší výměnu vzduchu infiltrací. Transparentní fólie vestavěná mezi skla je chráněna před účinky ultrafialového záření a stárnutí vlivem fotochemické oxidace, případně je modifikována UV absorbérem, dále je chráněna před účinky poškození a ohně. V porovnání s těžkým trojitým zasklením umožňuje řešení snadnou dodatečnou instalaci při adaptaci všech druhů oken. Hmotnost fólie, její výrobní energetická náročnost i pořizovací náklady, jsou vůči tabulovému sklu mnohonásobně nižší. Vnitřní fólie a těsnění částečně zvyšuje i index neprůzvučnosti současných okenních konstrukcí.

Na připojených výkresech jsou znázorněny příklady provedení okenní konstrukce s izolační a těsnicí vložkou, kde na obr. 1 je uveden vodorovný rez svislým ostěním zdvojeného otevíravého okna s přesahy fólie volně v drážce mezi křídly a pevným rámem; na obr. 2 je znázorněn ve vodorovném řezu styk dvou pohyblivých křídel s vestavěnou fólií fixovanou mezi zasklením jednostranným přetlakem; na obr. 3 je uveden vodorovný řez svislým ostěním okna s okrajem fólie uchyceným k rámu vnitřního křídla pružným páskem.

Podstatou okenní konstrukce s tepelně izolační a těsnicí vložkou je, že transparentní fólie 1 z umělé hmoty je vypjata mezi oběma skly zdvojeného okna a přitom probíhá svými přesahy 3 v celé hloubce drážky mezi rámem vnitřního pohyblivého křídla 4 a pevným rámem 6. Pružné těsnění 2 je nalepeno na rám vnitřního křídla 4. Pro ohybově zcela netuhé fólie 1 jsou přesahy 3 po obvodě křídla 4 uchyceny pružným páskem 7. Uzavíratelným kanálkem 8 v rámu křídla 4 nebo 5 může být spojen prostor mezi okenním sklem a fólií 1 s okolním prostorem.

Claims (3)

1. PREDMET

   1. Okenní konstrukce s tepelně izolační a těsnicí vložkou, sestávající ze zdvojeného okna, mezi jehož skly je umístěna transparentní fólie z umělé hmoty, vyznačená tím, že transparentní fólie (Ij je sevřena rámy vnitřního pohyblivého křídla (4j a vnějšího pohyblivého křídla (5), přičemž přesahy (3) fólie (1) vyplňují celou hloubku drážky mezi rámem vnitřního pohyblivého křídla (4) a pevným rámem (6) a celou hloubkou drážky ve styku rámů dvou vnitřních pohyblivých křídel (4).

   VYNALEZU
2. 2. Okenní konstrukce podle bodu 1, vyznačená tím, že přesahy (3) fólie (1) jsou uchyceny k vnitřnímu rámu pohyblivého křídla (4} pružným páskem (7).
3. 3. Okenní konstrukce podle bodů 1 a 2, vyznačená tím, že v rámu vnitřního křídla (4) nebo vnějšího křídla (5) je kanálek (8) spojující prostor mezi okenním sklem a fólií (1) s okolním prostorem.

   1 list výkresů