Súčiniteľ prestupu tepla zasklenia (Ug)

Čo meria Ug a prečo ho výrobcovia propagujú?

Ug (súčiniteľ prestupu tepla zasklenia) meria tepelný prestup samotných sklených tabúľ, konkrétne v stredovej oblasti tabule, kde povlaky fungujú najlepšie a tepelné správanie je predvídateľné. Vyjadruje sa vo W/(m2.K). Výrobcovia zdôrazňujú Ug, pretože je vždy výrazne nižší ako Uw (súčiniteľ prestupu tepla celého okna), čo pôsobí atraktívnejšie na kupujúcich domov. Moderné trojsklá dosahujú Ug až 0,5 W/(m2.K), zatiaľ čo skutočné okno po osadení má Uw bližšie k 0,8–0,9 W/(m2.K). Pri porovnávaní ponúk na okná je Ug to, čo predajca zdôrazňuje; Uw rozhoduje o vašich účtoch za kúrenie.

Ako nízkoemisívny povlak znižuje Ug?

Nízkoemisívny povlak je mikroskopicky tenká kovová vrstva nanesená na jednu stranu skla. Odráža dlhovlnné infračervené žiarenie (sálavé teplo) späť do miestnosti, pričom prepúšťa viditeľné svetlo. Nepovlakované sklo a vzduchové dutiny strácajú teplo predovšetkým sálaním; nízkoemisívny povlak toto potláča a znižuje Ug z 2,7 W/(m2.K) (obyčajné dvojsklo) na 1,2–1,4 W/(m2.K) alebo menej. Viacero povlakov v trojsklách dosahuje Ug pod 0,5 W/(m2.K). Povlak je taký tenký, že je neviditeľný, no je najdôležitejším faktorom účinnosti moderných okien.

Akú úlohu zohrávajú šírka dutiny a výplňový plyn?

Vzduchová medzera medzi tabuľami musí byť optimalizovaná. Príliš úzka (pod 8 mm) vedie teplo ľahko. Príliš široká (nad 16 mm) spôsobuje prúdenie vzduchu v kruhových prúdoch, ktoré prenášajú teplo z teplej na studenú stranu. Pre dutiny plnené vzduchom je takmer optimálnych 12–13 mm; pre argónové plnenie sa uprednostňuje 15–16 mm, pretože argón vedie teplo pomalšie ako vzduch. V trojsklách môžu mať dve dutiny rozdielnu šírku a typ plynu (argón v oboch, alebo kryptón v strednej dutine), aby sa maximalizovalo zníženie Ug.

Prečo rám a okrajová tepelná strata spôsobujú, že Uw je oveľa horšie ako Ug?

Rám je slabým článkom. Drevený rám s dobrými tepelnými mostami má Uf 0,20–0,25 W/(m2.K); hliník bez izolácie dosahuje 0,25–0,35 W/(m2.K) alebo horšie. Dištančný profil na okraji, zvyčajne hliníkový, je vysoko vodivý a vytvára lineárny tepelný most po celom obvode. Pri typických bytových oknách tvorí rám 25–40 % celkovej plochy (menšie okná majú väčší pomer rámu k sklu) a okrajová dištančná lišta 5–10 %. Spoločne tieto slabo izolované zóny výrazne znižujú Uw. Prémiové okno kombinuje Ug 0,5 s Uw 0,8; lacné dvojsklo s Ug 1,2 má Uw 1,4, pretože rám je proporcionálne horší.

Ako teplé okrajové dištančné profily zlepšujú Uw?

Dištančný profil drží sklené tabule od seba na okraji. Tradičné hliníkové profily vedú teplo rýchlo a vytvárajú viditeľný tepelný most (merateľný termokamerou). Teplý okrajový dištančný profil používa materiály s nízkou vodivosťou (polyamid, sklené vlákna alebo pena) namiesto hliníka, čím výrazne znižuje tepelný tok na okraji. To zlepšuje Uw o 0,05–0,15 W/(m2.K), čo je významné, ale nemení Ug (stred skla zostáva nezmenený). Teplé okrajové profily tiež znižujú riziko kondenzácie na okraji v zime. Sú štandardom pri prémiových oknách, pri lacných riešeniach sú zriedkavé.

Ako sa Ug mení od jednoduchého po trojité zasklenie?

Postup od jednej tabule k viacerým tabuliam a povlakom prináša dramatické zlepšenia. Dvojsklo, obyčajné sklo, vzduch: Ug približne 2,7 W/(m2.K). Dvojsklo s jedným nízkoemisívnym povlakom a argónom: Ug 1,2–1,4 W/(m2.K). Trojsklo s dvoma nízkoemisívnymi povlakmi a argónom: Ug 0,5–0,7 W/(m2.K). Prémiové trojsklo so selektívnymi povlakmi a optimalizovaným plnením plynu: Ug dosahuje 0,4–0,5 W/(m2.K). Povlak je dominantným faktorom; samotný počet tabúľ prináša len mierne zlepšenie.

Kedy nastupujú klesajúce výnosy?

Veľmi nízke Ug (pod 0,4 W/(m2.K)) vykazuje klesajúce výnosy, keď rám a kvalita osadenia začnú dominovať tepelným stratám. Ak má rám Uf 0,25 a tvorí 35 % plochy okna a Ug je 0,5, zlepšenie Ug z 0,5 na 0,3 zlepší Uw len z 0,80 na 0,75. V slovenskej klíme je praktické minimum Ug 0,5–0,6 s dobrým rámom a teplým okrajovým profilom, čím sa dosiahne Uw 0,7–0,8. Pasívne štandardy vyžadujú Uw menšie alebo rovné 0,80 W/(m2.K), čo je dosiahnuteľné so štandardnými trojsklami. Naháňanie ultra nízkych Ug je nákladovo neefektívne v porovnaní so zlepšením izolácie stien inde.

Ako kompromis Ug ovplyvňuje solárne zisky na južných fasádach?

Povlaky potláčajúce sálavé tepelné straty (znižujúce Ug) tiež odrážajú slnečné žiarenie, čím znižujú súčiniteľ solárneho zisku (hodnotu g). To je dôležité na južných fasádach v slovenskej zemepisnej šírke 48–49° s., kde je zimné slnko nízko a cenné. Južne orientované okno s Ug 0,3–0,4, ale g 0,35–0,40 (solárna kontrola) stráca 20–30 % zimných ziskov oproti Ug 0,5–0,7 s g 0,65–0,75 (solárne optimalizované). Pasívny solárny dizajn by mal maximalizovať g pri zachovaní rozumného Ug (0,5–0,7), pričom akceptuje mierne nočné straty výmenou za denné zimné zisky, ktoré znižujú potrebu vykurovania o 30–50 %. Špecifikácia nízkoemisívnych povlakov optimalizovaných na solárne zisky, nie na maximálnu izoláciu, je kritická a dodávatelia ju často prehliadajú.

Čo znamená vonkajšia kondenzácia na vonkajšej tabuli?

Na jasných jesenných alebo jarných ránach sa niekedy tvorí kondenzácia na vonkajšom povrchu. Toto nie je porucha, ale dôkaz, že zasklenie funguje. Vonkajšia tabuľa vysoko účinných okien (Ug 0,5 alebo nižšie) sa ochladí natoľko, že klesne pod rosný bod vonkajšieho vzduchu. Keď na nej kondenzuje vlhkosť, signalizuje to minimálny únik tepla cez sklo. Nekvalitné okná (Ug 1,5) zostávajú dostatočne teplé, aby tomu zabránili. Majitelia domov si túto prospešnú kondenzáciu často mýlia s netesnosťou alebo poruchou, ale je dočasná (vyparí sa, keď slnko zohreje tabuľu) a neškodná. Pochopenie tohto javu odráža, prečo je nízke Ug v slovenskej klíme hodnotné.