Prečo sa rosia okná

KONDENZÁCIA NA ZASKLENÍ A KOVOVÝCH ČASTIACH, DEFORMÁCIA

Vzhľadom na to, že  počas zimného obdobia sa môže vyskytovať kondenzácia vodnej pary na zasklení a kovových častiach dverí, dovoľujeme si Vás informovať o podstatných ukazovateľoch, ktoré tento jav spôsobujú.
  Na to, aby materiály v konštrukciách správne fungovali, treba poznať ich základné vlastnosti ako aj podmienky (technologické postupy) ich správneho zabudovania. Ekonomická situácia na trhu často núti užívateľa siahnuť už pri výstavbe na lacnejšie materiály, ktoré podsatne ovplyvnia úžitkové vlastnosti celkového objektu. Podceňuje sa aj doba a rýchlosť vysychania murív a konštrukcií. Medzi vymurovaním a nanesením povrchovej úpravy treba nechať odstup minimálne šesť mesiacov - najlepšie vysychá cez leto pri nepretržitom vetraní vnútorných priestorov. Vnútorné povrchové úpravy – v súčasnosti najčastejšie stierky – treba nanášať čo najneskôr. Praktickými meraniami vlhkosti na stavbách bolo dokázané, že dĺžka času vysychania muriva na ustálenú vlhkosť je v priebehu dvoch až piatich rokov v závislosti od východiskových podmienok (hrúbka muriva, druh použitého materiálu, druh a vlastnosti povrchových úprav, teplotných a vlhkostných podmienok v interiéri, dĺžka technologickej prestávky medzi zhotovením muriva a nanesením povrchovej úpravy, orientácie vzhľadom na svetové strany). Rýchlosť výstavby nevytvára dostatočne dlhý čas na potrebné zníženie vlhkosti muriva.
V súčasnosti vzniká aj problém s nevhodným riešením vstupov do domov a bytov. Podľa STN 73 4301 vstupy do obytných častí musia byť cez zádverie. Je nevhodné riešenie vstupu z prostredia s vonkajšou teplotou -12oC do vnútorného prostredia s teplotou +20oC. V pôvodnej bytovej výstavbe boli vstupy cez dvojité dvere (exteriér a zádverie). Dnes projektanti tento problém väčšinou neriešia a potom vznikajú problémy so vstupnými dverami do domov, ktoré majú byť aj bezpečnostné, aj tepelnoizolačné. V súčasnosti takéto vstupné dvere s dostupnou cenou neexistujú. Vzhľadom na rozdielnu teplotu v interiéry a exteriéry materiál reaguje rôznou rozťažnosťou (exteriér sa zmršťuje a interiér rozťahuje) čo spôsobuje deformáciu krídla. Napriek tomu, že počas výrobného procesu sa na dverách vytvorí predpätie pre zníženie deformačnej krivky, jediným účinným prostriedkom ako tento jav eliminovať, je dvere zamykať (krídlo sa v zamknutej polohe pritiahne k rámu a obmedzí na minimum deformáciu) a chrániť ich pred priamym vplyvom počasia.      
Keďže plastové okná a dvere sú nenasiakavé, nedokážu absorbovať nadmernú vlhkosť ako omietka a z tohoto dôvodu dochádza ku kondenzácii na najchladnejších častiach tj.sklo, kľučka, zámok, pánty a časti kovania ktoré niesú chránené. Jediný spôsob ako eliminovať tieto nedostatky je dosiahnuteľné zvýšením teploty na vnútornom povrchu stavebnej konštrukcie, zvýšením prúdenia vzduchu v blízkosti povrchu stavebnej konštrukcie a znížením relatívnej vlhkosti vzduchu v miestnosti. Neustále sa skvalitňujúce vlastnosti okien (najmä tepelnoizolačné) prinášajú so sebou aj požiadavky na iný režim užívania, odlišný od toho, ktorý tu po stáročia pretrvával. Vetranie sa dosiaľ zabezpečovalo prirodzenou infiltráciou netesnosťami konštrukcie okien a ich stykmi s ostením a nadpražím. Nové typy okien, ak nemajú zabudovaný prvok zabezpečujúci výmenu vzduchu alebo ju obyvatelia nevyužívajú, vytvoria takmer dokonale uzatvorený priestor. Napríklad ešte do roku 2001 bol na Slovensku bežný štandard skiel s koeficientom prechodu tepla
U=2,9Wm -2 K -1 .V súčasnosti s technickým napredovaním je bežným štandardom sklo s koeficientom prechodu tepla U=1,1Wm -2K-1.
Orosovanie okien sa javí ako problém len dovtedy, kým nie sú ozrejmené niektoré prirodzené fyzikálne javy. Ide o povrchovú kondenzáciu vodných pár, ktorá nastáva, ak je povrchová teplota zasklenia nižšia než teplota rosného bodu. Naše moderné izolačné dvojsklá majú vyhovujúce tepelnotechnické vlastnosti z hľadiska požadovanej normalizovanej hodnoty súčiniteľa prechodu tepla.Aj napriek tomu sa však v praxi stretneme s problémami kondenzácie vodnej pary nalmä v blízkosti dištančného profilu, teda po obvode zasklenia. Je však neželaným javom s negatívnymi dôsledkami na hygienu vnútorného prostredia ( následný vznik plesní) a trvanlivosť materiálov.
Prečo sa orosovanie objaví najskôr po obvode skla? Odpoveď je jednoduchá. V mieste styku skla s rámom alebo okenným krídlom ( u otváravých okien) je kovový dištančný profil (rámik) skla, ktorý je tepelne oveľa vodivejší ako plyn (napr. Argón) niekde v strede zasklenia medzi sklami. Dištančný profil spôsobí deformáciu tepelného poľa po obvode skla a to má za následok skoršie orosovanie blízko dištančného profilu ako ďaľej od neho.
Povrchová kondenzácia vodných pár nastáva, keď je povrchová teplota zasklenia nižšia ako teplota rosného bodu ts. Zasklenie predstavuje konštrukciu prakticky bez tepelnej zotrvačnosti. Každá zmena teploty vonkajšieho vzduchu sa okamžite prejaví na vnútornom povrchu zasklenia ( fázové posunutie teplotného kmitu rovná sa nule). Ak dôjde k poklesu teploty vonkajšieho vzduchu v zimnom období, z praktických pozorovaní vieme, že často dochádza ku kondenzácii vodných pár. viď. Tabuľku

φi	ts	Te  (oC) spôsobujúca kondenzáciu pre kz (W.m-2.K-1)
(%)	(oC)	5,2	2,9	1,8	1,4	1,1
50	9,26	3,5	-9,6	-23,0	-41,4	-58,1
55	10,69	5,7	-5,7	-17,2	-33,2	-47,7
60	12,00	7,7	-2,1	-12,0	-25,7	-38,2
65	13,22	9,6	1,3	-7,1	-18,7	-29,3
70	14,36	11,3	4,4	-2,6	-12,2	-21,0
75	15,43	13,0	7,4	1,7	-6,1	-13,2
80	16,44	14,5	10,2	5,8	-0,3	-5,9

Tieto teoretické výpočty platia pre teplotu stredovej plochy zasklenia ( ts  )bez vplyvu styku zasklenia a rámu. Výpočty boli určené pri konštantnej teplote interiéru 20 oC.
φi – relatívna vlhkosť vzduchu v interiéry           
Te -teplota exteriéru
kz- koeficient prestupu tepla zasklenia

Kondenzácia vodnej pary na zasklení môže zapríčiniť pri súhre nepriaznivých okolností veľmi nepríjemné hygienické problémy najmä vtedy, ak sa interiér nesprávne (málo) vetrá. Okná sú príliš tesné a nezabezpečujú požadovanú výmenu vzduchu prirodzenou infiltráciou. V dôsledku nedostatočnej výmeny vzduchu je vnútorné prostredie príliš vlhké. Do múrov  vlhkosť vsiakne a prevlhnutý múr sa stáva ideálnym miestom pre tvorbu plesní. Používanie vnútorných žalúzií, nesprávneho umiestnenia závesov a záclon a prerušovaného spôsobu vykurovania môže túto poruchu zvýrazňovať, rovnako ako nepriedušné laminátové podlahy a nátery stien farbami so zvýšeným obsahom latexu. Vlhkosť vzduchu sa často úmyselne aj neúmyselne zvyšuje napr. pri sušení bielizne v obývacích miestnostiach. Množstvo odparenej vody z bielizne je neporovnateľne vyššie ako pri odparovaní vody z odparovačov, ktoré sa v minulosti zavesovali na radiátory. Niekedy sa zvlhčovače vzduchu používali pri alergiách detí na suchý vzduch (tento jav spôsobovala neprimerane vysoká teplota vzduchu v miestnostiach). Rast cien energií na vykurovanie zase núti šetriť nimi, a to najmä znižovaním teploty vzduchu v obytných miestnostiach a samozrejme obmedzením prípadne úplne vylúčením vetrania. Je všeobecne známe, že nedostatočné vetranie spôsobí nárast kncentrácie škodlivín a vlhkosti v závislosti od produkcie vodnej pary. Pri nízkych teplotách je vonkajší vzduch sice viac nasýtený vodnou parou, ale z dôvodu jeho nižšej teploty obsahuje podstatne menšie absolútne množstvo vodnej pary ako teplý izbový vzduch, ktorý máva spravidla menšie nasýtenie ( to je aj príčinou subjektívneho no nesprávneho názoru užívateľov okien, že intenzívnym vetraním si „vpúšťajú“ do miestností vlhký vonkajší vzduch a „vypúšťajú“ vonku teplý suchý vzduch – v skutočnosti sa intenzívnym vetraním vnútorná vlhkosť znižuje!).
Vplyv intenzity vetrania na zvýšenie relatívnej vlhkosti vzduchu sa dá ukázať na príklade, ktorý môže byť typický pri výmene okien. Uvažujeme príklad bytu s objemom vzduchu 60m3. Teplota vnútorného vzduchu je 20oC . Priemerná produkcia vodnej pary G´0,20 kg/h. Pôvodné okná zabezpečovali výmenu vzduch u s hodnotou  n=0,8 h-1. Po rekonštrukcii a výmene okien za kvalitné nové okná, dobre tesniace, zníži sa priemerná intenzita výmeny vzduchu infiltráciou (cez škáry medzi krídlom a rámom) na hodnotu n=0,3 h-1.Produkcia vodnej pary pred výmenou a po nej  ostane rovnaká. Porovnajme priemerné relatívne vlhkosti vnútorného vzduchu, ktoré získame pomocou zmenenej intenzity výmeny vzduchu pred výmenou a po nej, pričom sa bude uvažovať čiastočný tlak vodnej pary vo vonkajšom vzduchu s priemernou hodnotou zodpovedajúcou priemernej mesačnej teplote v najchladnejšom mesiaci roka pde=400 Pa.

Pred výmenou okien je relatívna vlhkosť vzduchu:
pdi = 400 + ( (462 x 0,20 x 293,15)/(0,8 x 60) )= 964 Pa ==>teda relatívna vlhkosť = 41%

Po výmene okien je relatívna vlhkosť vzduchu:
pdi = 400 + ( (462 x 0,20 x 293,15)/(0,3 x 60 ) )=1905 Pa==>teda relatívna vlhkosť = 82%

Po výmene okien sa znížila  výmena vzduchu infiltráciou a dôsledkom je zvýšenie relatívnej vlhkosti vzduchu v interiéri. Toto  zvýšenie relatívnej vlhkosti je vyššie, než sa predpokladá v štandardných normatívnych výpočtoch do 50%.
Dôsledkom je povrchová kondenzácia a hygienické problémy, ktoré sa pred výmenou okien nemuseli vyskytovať. Dokonca vznik plesní v bytoch po výmene netesných okien za okná s nízkou prievzdušnosťou škár je problém, ktorý vzniká najmä v bytoch postavených pred rokom 1984. Teda tam, kde predtým bola nižšia tepelnoizolačná schopnosť neproesvitných konštrukcií stien a striech a kde sú tepelné mosty.
Čím je nižšia výmena vzduchu, tým je vyššia relatívna vlhkosť vnútorného vzduchu najmä v zimnom období. Čím je menší objem, tým je vyššia relatívna vlhkosť vzduchu. To čiastočne vysvetľuje častejší výskyt hygienických problémov (plesní) v menších bytoch oproti väčším bytom. V menšej detskej izbe vznikne hygienický problém skôr ako vo väčšej obývacej izbe. V spálni spravidla spia dvaja ľudia, tí cez noc vydychujú viac vodnýc hpár ako jeden človek napr. v študentskej izbe.
K orosovaniu prispieva aj montáž interiérových žalúzií, ktoré obmedzujú prúdenie vzduchu pri skle. Často sa stretávame s tým, že na radiatoroch pod oknami sú odparovače, na vnútorných parapetoch kvety, resp. v miestnostiach sa robili úpravy s mokrými procesmi (stierky, vysprávky, apod.).
Z našej dennej praxe môžme konštatovať, že vysvetľovanie a zisťovanie príčin nadmerného orosovania okien priamo u zákazníkov je veľmi citlivá záležitosť. Pretrvávajú totiž ešte názory z minulosti, kedy spochybneniedostatočného vetrania v byte jeho užívatelia často stotožňujú s obvinením z nedodržiavania základných hygienických návykov. Ronako panuje názor, že vetraním sa zbytočne „vypúšťa“ teplo, pričom cena tepelnej energie neustále stúpa. Pravdou je, že otvorenie tzv. „ventilačky“ , tj. otvorenie okenného krídla do sklopnej polohy je v zimnom období najhorší spôsob vetrania. Výmena vzduch u prebieha pomaly, okno musí byť preto otvorené pomerne dlhú dobu. Teplo z miestnosti uniká podstatne dlhšie ako pri intenzívnom vetraní, steny miestnosti sa ochladzujú, čerstvý vzduch sa v miestnosti len pomaly zohrieva. Oveľa účinnejšie a úspornejšie je intenzívne vetranie otvorením okenných krídiel dokorán na 5 – 10 minút. Je to potrebné urobiť niekoľkokrát za deň, najmä však pred spaním. Čerstvý suchší vzduch sa nahrnie do miestnosti za pár minút, veľmi rýchle sa však zohreje od stien ktoré sú naakumulované teplom a za krátky čas vetrania nestihli vychladnúť. Suchým vzduchom sa teplo šíry rýchlejšie ako vlhkým, čo nepriamo ušetrí aj náklady na kúrenie. Spravidla po 5 – 10 min. Od zatvorenia okna je čerstvý vzduch zohriaty. Užívateľ bytu takto získa vzduch bohatý na kyslík a urobí prvý ale najdôležitejší krok k tomu, aby eliminoval orosovanie okien. V drvivej väčšine prípadov, kedy užívatelia kvalitných okien poukazovali na ich „nekvalitu“ z dôvodu nadmerného orosovania stačilo upraviť režim vetrania (najmä dokonale vyvetrať pred spaním) a problémy zmizli.  Problémom však zostáva skutočnosť, že takmer každý užívateľ okien je presvedčený o tom, že práve on vetrá až priveľa. Dôležité je aby pochopil, že nie je dôležité vetrať veľa, ale vetrať účinne.   

  Pre odstránenie plesní je u väčšiny budov dostačujúca teplota vnútorného vzduchu 22-24oC. Relatívna vlhkosť vzduchu v miestnosti je ovplyvnená spôsobom  vetrania. Zníženie relatívnej vlhkosti vzduchu v miestnosti je dosiahnuteľné rýchlou výmenou teplého a vlhkého vzduchu v miestnosti vonkajším vzduchom s nízkym obsahom vlhkosti. Nárast vlhkosti v miestnosti spôsobujú aj návyky uživateľov a rôzne zdroje vlhkosti. 

 

Plastové profily | Kovanie | Sklo | Tesnenie| Vlastnosti | Porovnajte drevo verzus plast