Návrh moderního zasklení replik historických kastlových oken

Navrhnout věrné repliky starých dvojitých (kastlových) oken pro rekonstrukci historické budovy by po konstrukční stránce pro zkušeného architekta neměl být zásadní problém. Navrhnout je ale tak, aby z hlediska zvukové a tepelné izolace splňovala náročné požadavky současných legislativních předpisů a ještě přitom obyvatelům domu poskytla „něco navíc“, už vyžaduje hlubší znalosti a zkušenosti i z oblasti izolačních skel. Zatímco v kategorii jednoduchých oken došlo v posledních letech po stránce stavebně fyzikálních vlastností k výraznému posunu, u dvojitých oken, používaných hlavně při rekonstrukcích historických budov, se za posledních 20 let nic zásadního nezměnilo a tyto konstrukce tak již v kontextu se současnými požadavky nemusí vyhovovat.

Zavedená praxe, kdy architekt při navrhování nových oken úzce spolupracuje s výrobcem, se z výše uvedených důvodů poslední dobou začíná měnit a do procesu navrhování bývají zapojováni i experti z dalších souvisejících oblastí, zejména izolačních skel. Jedním z důvodů je i fakt, že přísné požadavky ze strany památkářů zpravidla neumožňují zásadní změny v profilaci okenní konstrukce a je tedy na odborníkovi, aby navrhl odpovídající skladbu skel do stávající konstrukce. Konkrétním příkladem je i návrh moderního zasklení pro repliky historických kastlových oken, jehož autorem je Michal Bílek ze společnosti Energy IN. Tento případ byl navíc specifický v tom, že do projektu vstupoval již ve fázi, kdy pro nová okna již bylo navrženo i „standardní“ zasklení.

Stávající stav

Návrh oken de facto vycházel z ustáleného konstrukčního řešení výrobce, které počítalo s osazením izolačního dvojskla do obou křídel, tj. jak do venkovního, tak i do vnitřního.

Z hlediska rosného bodu není toto řešení příliš vhodné, protože pokud budou obě dvojskla izolovat stejně, rosný bod se v zimních měsících bude velmi často nacházet ve vnitřním prostoru okna mezi oběma křídly. Pak je reálné nebezpečí, že se vnější dvojskla budou na vnitřní ploše rosit a ve vnitřním prostoru okna se bude tvořit kondenzát – a od něj vzniknou další problémy.

Obecně je tedy důležité dostat rosný bod co nejvíce k vnější straně okna a pokud možno jej umístit tam, kde nemůže kondenzát vzniknout, tj. do mezi­skelního prostoru izolačního dvojskla.

Návrh

Do venkovních křídel se umístí mnohem lépe izolující dvojsklo s fólií, kde lze dosáhnout při tloušťce 24 mm U_g až 0,6 W/m²K a navíc s pokovem i do vnitřní hluboké komory (tím z ní vznikne další funkční komora). Vnitřní křídla se zasklí pouze obyčejným dvojsklem se dvěma floaty – tedy s U_g=2,8 W/m²K.

Touto kombinací se zachová vynikající zvukový útlum (nad 40 dB), v kombinaci s fólií mezi skly pak min. o 2 dB lepší. Současně se významně zvýší (o jednu širokou funkční komoru) izolační účinek. A hlavně se maximálně odsune rosný bod směrem k exteriéru.

Původní návrh konstrukce kastlového okna se dvěma stejnými izolačními dvojskly s U_g=1,1 W/m²K ve venkovních i vnitřních křídlech

První z připojených obrázků ukazuje původně uvažované zasklení se dvěma stejnými dvojskly s U_g=1,1 W/m²K (červené přerušované linky zobrazují pokovy na sklech). Tlustá gradientní linie zobrazuje přibližný průběh teplot v konstrukci (všimněte si, jak skutečně funguje nízkoemisivní pokov, dle jeho umístění se projevuje i tepelný spád).

Nový návrh zasklení s izolačním dvojsklem s fólií ve venkovních křídlech a s obyčejným izolačním dvojsklem ve vnitřních křídlech

Druhý obrázek představuje nově navrženou skladbu. Tedy na vnitřním křídle pouze dva floaty, a na venkovním křídle pak zasklení s maximálním izolačním účinkem a navíc i funkčním nízkoemisivním pokovem do široké dutiny (pokov na skle – čárkovaná linka). Rosný bod je 100% vždy ve venkovním zasklení, nehrozí tedy riziko kondenzátu uvnitř dutiny okna.

A pokud se navíc vnější zasklení provede s protisluneční úpravou (exteriérové sklo s prostupem denního světla, ale s odrazem solárního tepla), není v létě potřeba ani stínění a máme zajištěnu tepelnou pohodu jak v létě, tak i v zimě.

Staronová alternativa

Nevýhodou navrženého řešení může být poněkud snížená prostupnost světla. Přece jen se jedná o 4 tabule skla + 1 fólii. Autor návrhu ale neměl příliš velký manévrovací prostor, neboť, jak je zmíněno výše, do projektu vstupoval v okamžiku, kdy konstrukce okna již byla navržena na 2 izolační dvojskla a s tímto limitujícím faktorem musel pracovat. Pokud by tu možnost ale měl, doporučil by umístit do vnitřních křídel místo izolačního dvojskla pouze jednoduchou tabuli skla (při ponechání uvedeného izolačního dvojskla s fólií a pokovem navíc do vnitřního prostoru okna na vnějších křídlech). Izolační vlastnosti okna by se tím nijak významně nezměnily, avšak zlepšil by se prostup světla.

Tato varianta má ještě jednu potenciální výhodu. V případě, že by se vnější křídla otevírala směrem ven, dalo by se za slunných zimních dnů při jejich plném otevření dosahovat zajímavých solárních zisků. Slunce je v tu dobu na obloze nízko a přes zavřená vnitřní křídla by do místnosti mohlo pronikat až 90 % sluneční energie, neboť paprskům stojí v cestě pouze jedno jediné nepokovené sklo.

Foto: archiv autora a Energy IN