Nejvíce venkovní stínící prvky oceníme zejména během horkých a slunečných letních dní, kdy dokážou odclonit až 1 kW tepla, které by se jinak (bez stínění) dostávalo dovnitř zavřeným oknem o ploše zasklení 2 m². Tyto hodnoty platí v případě, že slunce září kolmo do okna. Pokud je venkovní žaluzie či roleta zatažena a okno zavřené, dostává se dovnitř jen cca 30 W.

Ale venkovní stínicí prvky jsou užitečné i během chladných měsíců. Plně zatažená roleta či žaluzie významně omezuje úniku tepla oknem, který nás v tomto období trápí. K největšímu úniku tepla dochází hlavně v noci, kdy je venku nejchladněji. V tuto doby bývají venkovní žaluzie či rolety vesměs stažené.

Co vlastně říká součinitel prostupu tepla U_w? Jestliže máme doma okno se součinitelem U_w = 1,2 W/(m²K) – dolní index w říká, že jde o celé okno (window), můžeme spočítat okamžitou ztrátu tepla Z oknem ve wattech. Stačí součinitel vynásobit plochou okna P v m² a rozdílem teplot Δ_t v interiéru a venku. Tedy Z = U_w × P × Δ_t. Smysl tohoto počítání je dopracovat se ke spotřebě energie na vytápění.

Když okamžitou ztrátu tepla Z vynásobíme časem, získáme energii, která za tuto dobu unikla oknem. Protože se ale venkovní teplota mění, rozdělíme čas do úseků, v nichž pracujeme s konstantní průměrnou teplotou. Např. při průměrné únorové teplotě 1,5°C, je celková únorová ztráta tepla (za 28 dní) naším oknem Z = 1,2 W/(m²K) × 2 m² × (20–1,5) K × 24 h × 28 = 29 837 Wh ≈ 30 kWh. A to už dokážeme převést na peníze.             

Venkovní zastínění a konec orosených oken

Pomocí součinitele prostupu tepla okenního zasklení U_g (index g říká, že jde o sklo - glass) dokážeme předpovědět také povrchovou teplotu t_P na zasklení z interiérové strany. Při návrhové vnitřní teplotě t_I = 20 °C a proměnné venkovní teplotě t_E přibližně platí:

Proč je to důležité? Na vnitřní povrchové teplotě okenního skla t_P záleží, jestli se bude sklo rosit. Čím vyšší součinitel U_g, tím menší riziko rosení okna z vnitřní strany. Pro venkovní teplotu –15°C je na vnitřní straně zasklení U_g = 1,1 W/(m²K) povrchová teplota +15°C. Zlepšíme-li roletou nebo žaluzií od ISOTRA a.s. tento součinitel na 0,7 W/(m²K), povrchová teplota stoupne na 16,8 °C. To už může rosení podstatně oddálit.

Venkovní žaluzie či roleta pomůže zároveň odstranit i rosení oken z venkovní strany, které se objevuje především u kvalitních oken s trojskly nebo dvojskly s fólií Heat Mirrorr.

Venkovní žaluzie - Setta 65 a Setta 90

Tyto žaluzie jsou špičkou mezi sortimentem společnosti ISOTRA. Jsou vybaveny lamelami tvaru písmene “S“ šíře a vytvářejí tak v zavřeném stavu dokonalou celistvou plochu, a to je pro tepelnou ochranu zejména během zimních nocí zcela zásadní. Díky gumě vlisované po celé délce lamely je zajištěn tepelněizolační efekt žaluzií Setta. Žaluzie je tak navíc i ve vysokém větru stabilní a velmi tichá. Mezi ní a zasklením dochází k minimálnímu provětrávání mezery. Stabilita a těsnost je umocněna hliníkovými vodicími lištami, které jsou zároveň podpůrným prvkem pro zabezpečení domu proti vloupání. Jednoduchá montáž, elegance a dokonalé zastínění - to vše dělá z těchto žaluzií jedinečný prvek pro všechny stavby.

Venkovní žaluzie Zetta 70 a Zetta 90

Žaluzie s lamelami ve tvaru písmene “Z“. Zetta 90 patří v oblasti exteriérové stínící techniky mezi nejvyspělejší žaluzie. Hodí se k zastínění rodinných domů i administrativních budov. Šířka lamel činí 9 cm a po celé jejich délce je vlisovaná guma, což zajišťuje celistvost a relativní vzduchotěsnost plochy. Zajištěno je tak dokonalé zastínění a je zvýšen termoizolační účinek žaluzie. V porovnání se žaluzií Zetta 70 je Zetta 90používána k zastínění větších ploch. Větší lamely působí robustnějším dojmem, což je z pohledu architektury cenné.

Venkovní žaluzie Cetta

Venkovní žaluzie Cetta jsou nejznámějším a nejoblíbenějším typem venkovní žaluzie v sortimentu ISOTRA a.s. Její tvar připomíná mírně ohnuté písmeno “C”. Je vyráběna v různých povrchových úpravách ve třech řadách Cetta 50, 65 a 80.

Exteriérové rolety Plasterax a Vivera

Předokenní rolety se těší všeobecné oblibě, vyhledávány jsou zejména na exponovaných povětrnostních místech. Vynikají vysokým stupněm zastínění,nízkou hladinou venkovního hluku a dobrou tepelnou izolací.Hliníkové lamely plněné PUR pěnou, alternativně také plastové lamely, vytvoří v zavřeném stavu celistvou plochu. Interiér je tak dokonale zastíněn a vznikne také těžko zdolatelná zábrana pro případ vloupání.Rolety Plasterax jsou určeny hlavně pro montáž pod fasádu nebo zateplovací systém, je tudíž nutné s nimi počítat již ve fázi projektu.

Roleta/žaluzie snižuje ztrátu tepla oknem

Jak se zlepší součinitel Uw okna, na jehož venkovní stranu dáme žaluzii nebo roletu? Oficiální stavební výpočty na to nemají odpověď. Neřeší ani vliv stínicích předmětů v létě za slunných dní, kdy dochází k přehřívání a potřebě chladit. Přesněji, řeší ji vzduchotěsným uzavřením domu a tepelnou izolací stěn a oken a jejich orientací vůči světovým stranám. Ukážeme si, že stažené rolety a žaluzie významně sníží ztrátu tepla oknem. K úloze přistoupíme přes výpočet tepelného odporu vzduchové mezery podle harmonizované normy ČSN EN ISO 6946.

Předpoklady výpočtu

Nechť má zasklení okna součinitel prostupu tepla U_g = 1,1 W/(m²K) a je na venkovní straně celoplošně doplněno staženou žaluzií nebo roletou. Mezi zasklením a stínicím prvkem vznikne uzavřená mezera tloušťky nad 1,5 cm. Uzavřenost mezery je při kvalitním provedení žaluzií ISOTRA rozumně splněna, stejně jako uvedená minimální tloušťka. Podle normy je tepelný odpor od tloušťky mezery cca 1,5 cm výše vždy stejný. Tepelný odpor stínicích lamel pro jednoduchost zanedbáme s vědomím, že mírně zhoršujeme výsledky. Venkovní teplota budiž –15°C a vnitřní +20°C. Budeme dále pracovat se třemi různými emisivitami povrchů stínicích lamel, ε = 0,9, ε = 0,5 a ε = 0,2.

Emisivita ε je bezrozměrná veličina, která charakterizuje reakci povrchu při dopadu elektromagnetického tepelného záření. Povrch o emisivitě ε = 1 (černý) pohltí veškeré záření, které na něho dopadne a přemění ho v teplo. Každý povrch zároveň tepelné záření vyzařuje, a sice úměrně čtvrté mocnině své teploty. Černý povrch (ε = 1) však vyzařuje nejvíc, a to s intenzitou σT⁴ = 5,67 × 10^–8·(t + 273,15)4, kde t je teplota ve °C.

Povrch ε = 0,5 (šedý) pohltí a přemění v teplo jen polovinu záření, které na něho dopadne, zbytek odrazí. A vyzařuje jen s poloviční intenzitou 0,5 × σT⁴. Povrch ε = 0,2 (reflexní) pohltí jen pětinu dopadajícího záření a čtyři pětiny odrazí. Jeho tepelné vyzařování má intenzitu jen 0,2 × σT⁴. Pro ilustraci: venkovní černé zastínění (ε = 1) při teplotě –15°C září s intenzitou 5,67 × 10^–8·(–15 + 273,15)⁴ = 252 W/m²! Teplo a teplotu ale ztrácí pomalu nebo vůbec, neboť zároveň pohlcuje, čili získává záření (=teplo) od atmosféry a okolních těles včetně zasklení. V ustáleném stavu pak vyzařuje totéž, co pohlcuje a jeho teplota se nemění.

Princip výpočtu

Norma ČSN EN ISO 6946 stanoví pro výpočet součinitele prostupu tepla obecný vzorec, který v případě izolačního dvojskla má tvar:

kde U_g = 1,1 W/(m²K) je součinitel přestupu tepla izolačního dvojskla, R_PE = 0,04 m²K/W je odpor při přestupu tepla do venkovního prostředí, R_g = m²K/W je tepelný odpor izolačního dvojskla a R_PI = 0,13 m²K/W je odpor při přestupu tepla do vnitřního prostředí.

Vzduchová mezera mezi izolačním zasklením a zastíněním má tepelný odpor R_m, o který se zvětší tepelný odpor R_g původního izolačního zasklení na novou hodnotu R_m + R_g. U rolet s nízkou emisivitou vzroste také venkovní přestupový odpor R_PE na R'_PE. Výsledný součinitel U_g+b celé sestavy okna se zastíněním je:

Řešení spočívá v nalezení tří neznámých ustálených teplot - žaluzie či rolety a pak dvou povrchových teplot po obou stranách izolačního dvojskla. Přestupové odpory, které na hledaných teplotách závisejí, byly stanoveny v souladu s normou, tepelný odpor izolačního dvojskla byl odvozen z hodnoty U_g = 1,1 W/(m²K). Podmínkou je samozřejmě zachování principu kontinuity, tzn., že v každém místě souvrství je stejný tok tepla. Úloha vede k řešení tří algebraických rovnic 4. stupně se třemi neznámými teplotami.

Výsledky

Tab. 1 v druhém sloupci “norma” ukazuje výsledky. Součinitel U_g = 1,1 W/(m²K) se přidáním tmavé rolety/žaluzie s ε = 0,9 zlepší na U_g+b = 0,888 W/(m²K) a v případě přidání „reflexní” rolety/žaluzie s ε = 0,2 až naU_g+b = 0,712 W/(m²K), což je dobrá hodnota pro izolační trojsklo. Dobrá vzduchotěsnost, typická pro venkovní žaluzie a rolety Setta a Zetta značky ISOTRA se uplatní hlavně při větrném počasí.

Ve sloupci “návrh” v tab. 1 je výpočet součinitele U_g+b sestavy dvojskla s roletou/žaluzií, který uvažuje dutinu mezi zasklením a stíněním v souladu s původní Planckovou představou, tzn. vyplněnou prostorovým zářením o teplotě (a odpovídající hustotě), která odpovídá termodynamickému středu mezi povrchovými teplotami zasklení a zastínění, jak nepřímo předpokládá stavební norma ČSN EN 16012. Zasklení a zastínění se vzájemně “nevidí” a vyměňují si záření pouze s mezerou, nikoliv opakovanými přeskoky mezi sebou, jak předpokládá norma. Výsledky se tím zlepší, znatelněji pro tmavé povrchy rolety či žaluzie (ε = 0,9).

Tab. 1: Hodnoty součinitele prostupu tepla izolačního dvojskla Ug = 1,1 W/(m²K) s roletou nebo žaluzií o různých emisivitách.

Závěr

Zlepšení původního izolačního dvojskla U_g = 1,1 W/(m²K) je po instalaci rolety či žaluzie od U_g+b = 0,888 W/(m²K) pro temné zastínění až po U_g+b = 0,702 W/(m²K) pro zastínění s odraznými povrchy. Zanedbání vlivu rolet a žaluzií na celoroční potřebu tepla si proto zřejmě zaslouží pozorné přezkoumání. I přesto, že přes den bývají rolety vytažené. Hlavní ztráty jsou totiž v zimních měsících a v noci, kdy jsou rolety či žaluzie větší část dne zataženy.

Autor: Jiří Hejhálek, ISOTRA, a.s.
- PR článek -