Vyhláška 148/2007 Sb. a hodnocení vlivu výplní otvorů na energetickou náročnost budov

1. Úvod:

Výplně otvorů jsou a budou z hlediska hodnocení energetické náročnosti budovy vždy konstrukcemi, kterými teplo nejsnadněji uniká. Zatímco se požadavky na tepelně technické vlastnosti u plných konstrukcí zvýšily za období od roku 1964, kdy vstoupila v platnost ČSN 73 0540 cca 5x, u výplní otvorů to je pouze cca 2x.

Výplně otvorů nepředstavují pouze zdroj tepelných ztrát. Okna a dveře v budově mají řadu dalších nezastupitelných funkcí, které nelze zajistit jinými typy konstrukcí.

2. Legislativní požadavky na výplně otvorů:

Základní požadavky na výplně otvorů z hlediska tepelné ochrany uvádí ČSN 73 0540-část 2 z roku 2007. Požadavky na hodnoty součinitelů prostupu tepla uvádí tabulka č. 1.

Tabulka č. 1 - Požadované a doporučené hodnoty součinitelů prostupu tepla výplní otvorů

Kromě požadavků na maximální hodnoty součinitelů prostupu tepla požaduje ČSN 73 0540-2:2007 splnění dalších kriterií:

• nejnižší vnitřní povrchová teplota konstrukce a teplotní faktor vnitřního povrchu konstrukce,
• lineární a bodový činitel prostupu tepla vlivem tepelných vazeb mezi konstrukcemi,
• dodržení požadovaných hodnot součinitelů spárové průvzdušnosti,
• zajištění těsnosti připojovací spáry mezi výplní otvoru a ostěním,
• splnění požadavků na celkovou průvzdušnost obálky budovy.

3. Výplně otvorů z hlediska hodnocení spotřeby energie při provozu budovy:

V hodnocení energetické náročnosti budov došlo v posledním období k zavedení nových vyhlášek a norem. Jedním ze základních předpisů je nová vyhláška MPO ČR č. 148/2007 Sb. o energetické náročnosti budov. Pro hodnocení energetické náročnosti budovy je výchozí hodnotou měrná tepelná ztráta obálkou budovy. Výrazný podíl na této ztrátě představují ztráty výplněmi otvorů. V další části článku se proto zaměřuji pouze na tuto část hodnocení.

Měrná tepelná ztráta konstrukcí je dána následujícím vztahem:

H_T - měrná tepelná ztráta konstrukcí pláště budovy [W/K]
U_i - součinitel prostupu tepla konstrukcí [W/m²K]
S - plocha konstrukce [m²]
b - činitel teplotní redukce

Hodnoty činitelů teplotní redukce jsou pro výplně otvorů uváděny v jednotlivých legislativních dokumentech následovně:

• ČSN 73 0540:2007 ... 1,15 (platí pro výpočet prostupu tepla obálkou budovy)
• ČSN EN 13790 ... 1,15
• Vyhláška 148/2007 Sb. ... 1,15

Rozhodující hodnotou ovlivňující měrnou tepelnou ztrátu je součinitel prostupu tepla výplně otvoru. Podle ČSN EN ISO 10077-1 se stanoví podle vztahu:

φ_g je lineární činitel prostupu tepla vyvolaný teplotními vazbami mezi rámem křídla a zasklením (vliv distančního rámečku).

Vliv distančního rámečku na součinitel prostupu tepla izolačního dvojskla je uveden v tabulce č. 2 a výsledné hodnoty součinitelů prostupu tepla zabudovaných izolačních dvojskel se započtením vlivu rámečků v tabulce č. 3.

Tabulka č. 2 - Vlastnosti distančních rámečků izolačních dvojskel

Tabulka č. 3 - Zvýšení součinitele prostupu tepla okna vlivem spojovacího rámečku s deklarovaným
součinitelem prostupu tepla izolačního dvojskla s U = 1,10 [W/m²K]

Při započtení výše uvedených vlivů se značně zvýší výpočtové hodnoty součinitelů prostupu tepla pro stanovení měrné tepelné ztráty budovy. Je to vyvoláno nejen započtením tepelných vazeb mezi izolačním dvojsklem a rámem, ale též započtením zvýšeného činitele teplotní redukce a přirážky k součiniteli prostupu tepla ΔU ve výši 0,1 [W/m²K]. Výsledné hodnoty se započtením všech výše uvedených přirážek jsou uvedeny v tabulce č. 4.

Tabulka č. 4 - Výsledné hodnoty součinitelů prostupu tepla okna o ploše 1,0 m² a se součinitelem
prostupu tepla zasklení se součinitelem prostupu tepla U = 1,10 [W/m²K]

Dalším faktorem ovlivňujícím výši tepelné ztráty místnosti ve vazbě na výplně otvorů jsou lineární činitelé prostupu tepla připojovacích spár. Tepelná propustnost obvodového pláště budovy je L_D je dána vztahem:

L_D - tepelná propustnost obvodového pláště
A_i - plocha konstrukce
U_i - součinitel prostupu tepla konstrukce
l_k - délka připojovací spáry
φ_k, χ - lineární a bodový činitel prostupu tepla

Při započtení maximálně přípustných lineárních a bodových činitelů prostupu tepla ostění, φ_k ≤ 0,10 (W/m.K) - viz ČSN 73 0540:2007 do hodnoty tepelné propustnosti výplní otvorů, vychází následné výsledné hodnoty součinitelů prostupu tepla vztažené na 1 m² plochy okna, které vstupují do konečného energetického hodnocení - viz tabulka č. 5.

Tabulka č. 5 - Výsledné hodnoty součinitele prostupu tepla vstupující do energetického hodnocení budovy

Poznámka: Hodnoty lineárních a bodových činitelů prostupu tepla se podle ČSN EN 12 831 započítávají až do tepelné ztráty místnosti. Jejich započtením do hodnoty součinitele prostupu tepla okna je v tomto případě deklarován příklad možného navýšení výpočtové hodnoty součinitele prostupu tepla oknem při energetickém hodnocení budov, jestliže neexistuje jednotná výpočtová metodika.

Závěr:

Z uvedeného rozboru vlivu výplní otvorů na stanovení tepelných ztrát či měrné tepelné ztráty výplněmi otvorů vyplývá, že tepelné toky okny a vnějšími dveřmi mohou být při důsledném uplatnění normových přirážek k základní hodnotě součinitele prostupu tepla výrazně navýšeny. V tabulkách jsou uváděny nejnepříznivější výše přirážek, ze kterých vyplývá důležitost správné volby vlastností výplní otvorů a důležitost tepelně dokonalého řešení připojovacích spár a konstrukce rámů oken.