arrows Analýzy, trendy arrows Otvorové výplně staveb arrowsIndividuální hodnoty součinitele Uw
text: Jiří šála
číslo: 09/09
Individuální hodnoty součinitele Uw
S trendem nízkoenergetických a pasivních budov narůstá potřeba uvažovat prostup tepla co nejblíže skutečnosti. Zcela běžně se již do výpočtu zahrnuje detailní konstrukční řešení rámů a zasklení, včetně podrobností osazení okraje zasklívací jednotky (hodnocené samostatným lineárním činitelem prostupu tepla ψg) a v rámci rámu i detailní řešení dutin a těsnicích prvků funkční spáry mezi rámem křídla a okna.
odeslat odeslat    tisk tisk
Ing. Jiří Šála, CSc.

Ing. Jiří Šála, CSc.Ing. Jiří Šála, CSc. (*1952) Spoluautor a zpracovatel platné ČSN 73 0540 Tepelná ochrana budov a dalších norem v oboru, autorizovaný inženýr v oboru pozemní stavby a energetické auditorství. Energetický auditor podle zákona č. 406/2000 Sb. v seznamu MPO, člen rady Cechu pro zateplování budov, předseda redakční rady časopisu Tepelná ochrana budov. E-mail: salamodi@volny.cz

To však reálně platí jen pro stanovení vlastností okna podle ČSN EN ISO 10077-1 [1] při jeho certifikaci autorizovanými osobami. V běžné praxi se dosud následně se součinitelem prostupu tepla okna Uw zachází jako s konstantou navrženého typu konstrukce. To je praxe, která pro navrhování nízkoenergetických a pasivních budov nevyhovuje. Odlišné členění a velikost oken však v sobě nesou individuální odchylky hodnot Uw, které je třeba respektovat a zohlednit. Na tuto potřebu upozorňují i nové normové dokumenty TNI 73 0329 a TNI 73 0330 [2, 3] pro výpočtové hodnocení a klasifikaci rodinných a bytových domů s velmi nízkou potřebou tepla na vytápění. Výrobci oken však většinou nedeklarují všechny údaje, potřebné ke stanovení individuálních hodnot Uw. Obvykle bývají dostupné pouze deklarované hodnoty součinitele prostupu tepla celého okna Uw,D a součinitele prostupu tepla zasklení Ug,D = Ug. Nejsou uváděny hodnoty součinitelů prostupu tepla rámu Uf,j a lineárního činitele prostupu tepla okraje zasklení ψg,j pro charakteristické řezy v oblastech parapetu, nadpraží a bočního ostění – viz dále uvedený vztah (1). V článku se popisuje přibližný postup využití dostupných deklarovaných hodnot Uw,D a Ug,D pro individuální hodnocení součinitele prostupu tepla okna Uw.

Odvození
Součinitel prostupu tepla jednoduchého okna Uw se podle ČSN EN ISO 10077-1 stanoví pro jeden druh zasklení okna Ug ze vztahu:

 (1)

který lze při uplatnění poměrné plochy zasklení fg podle vztahu:

 (2)

psát ve tvaru:

 (3)

Můžeme pak definovat střední hodnotu součinitele prostupu tepla rámů okna Uf,m vztahem:

 (4)

Z technické praxe je přitom zřejmé, že pro okna téže konstrukce se tato střední hodnota Uf,m téměř nemění při běžných změnách délek rámů v nadpraží, parapetu a bočních ostěních.
Obdobně lze definovat i střední hodnotu lineárního činitele prostupu tepla ψg,m pro okraj zasklení a jeho osazení v rámu vztahem:

 (5)

a také platí, že pro okna téže konstrukce se střední hodnota lineárního činitele prostupu tepla okraje zasklení ψg,m prakticky nemění při změnách jejich tvaru a členění.
Celková délka lineárního tepelného mostu v okraji zasklení ψg se může s dostatečnou přesností stanovit s použitím průměrné šířky rámu šf,m z přibližného vztahu:

 (6)

Systematická chyba takto přibližně stanovené mírně větší délky fg jednak nevýrazně zvýší prostup tepla vlivem sledovaného lineárního tepelného mostu v okraji zasklení (hodnocení je tedy na straně bezpečnosti, což můžeme považovat za kompenzaci zanedbaných bodových tepelných mostů v rozích rámů oken), jednak díky menším hodnotám ψg · fg oproti jiným měrným tepelným tokům prostupem v rovnici (3) má odchylka přibližného stanovení fg maximálně druhořadý vliv na výsledek.
Po dosazení vztahů (4) až (6) do rovnice (3) pak vychází jednoduchá závislost:

 (7)

kde člen (Uf,m + ψg,mf,m) se pro konkrétní konstrukci okna příliš nemění (viz rozbor jednotlivých veličin výše) a lze jej pro daný typ okna považovat za charakteristický. Tuto hodnotu lze stanovit úpravou vztahu (7) s využitím deklarovaných hodnot sledované konstrukce Uw,D, Ug,D = Ug a fg,D takto:

 (8)

Běžné referenční rozměry okna pro stanovení deklarovaných hodnot jsou 1,23×1,48 m. Celková plocha okna je z referenčních rozměrů:

 (9)

Uvažujeme-li průměrnou hodnotu šířky rámu šf,m = 0,12 m, pak platí:

 (10)

takže vztah (8) lze psát ve tvaru:

 (11)

a z toho vztah (7) ve výsledném tvaru:

 (12)

Závěry
Ze známých deklarovaných hodnot Uw,D a Ug lze ze vztahu (12) přibližně stanovit individuální hodnotu Uw pro konkrétní poměrnou plochu zasklení fg určovaného okna. Vztah (12) platí pro běžné referenční rozměry okna 1,23×1,48 m. Při použití odlišných referenčních rozměrů okna se odvození konstant do vztahu (12) provede stejným postupem, jaký byl použit pro vztahy (9) až (11). Obdobně lze postupovat i u balkonových dveří. U dvojitých oken a balkonových dveří se takto stanovené individuální hodnoty Uw použijí do známého vztahu podle ČSN EN ISO 10077-1. Postup stanovení individuální hodnoty Uw byl uplatněn do informativní přílohy připravované ČSN 74 6077-2 [4].

Použitá literatura:
[1] ČSN EN ISO 10077-1:2007 (73 0567) Tepelné chování oken, dveří a okenic – Výpočet součinitele prostupu tepla – Část 1: Zjednodušená metoda. Praha: Český normalizační institut, 44 s.
[2] TNI 73 0329 Zjednodušené výpočtové hodnocení a klasifikace obytných budov s velmi nízkou potřebou tepla na vytápění - Rodinné domy. Praha: Úřad pro technickou normalizaci, metrologii a státní zkušebnictví, 2009, 12 s.
[3] TNI 73 0330 Zjednodušené výpočtové hodnocení a klasifikace obytných budov s velmi nízkou potřebou tepla na vytápění - Bytové domy. Praha: Úřad pro technickou normalizaci, metrologii a státní zkušebnictví, 2009
[4] ČSN 74 6077-2 Okna a dveře – Použití ve stavebnictví – Část 2: Technické požadavky na zabudování oken a balkonových dveří Článek byl převzat z časopisu Tepelná ochrana budov 3/2009.


Lektor článku: doc. Dr. Ing. Zbyněk Svoboda Katedra konstrukcí pozemních staveb FSv ČVUT

Otvorové výplně staveb











Licence Creative Commons

www.casopisstavebnictvi.cz podléhá licenci Creative Commons
Uveďte autora | Neužívejte dílo komerčně | Nezasahujte do díla 3.0 Unported
.

RSS
Líbí se nám: Vše o stavbách a architektůře najdete na 4stav.cz. Použité stroje jako brusky, lisy a jiné naleznete na AKKstroje.cz. Studijní materiály nejen o stavebnictví, ale i strojírenství a zeměpis najdete na Škola, studium, wiki. Pomozte klikem, udělejte dobrou věc a přečtěte si v magazínu nejen o životním stylu.
© 2007