Ještě před 30 lety bylo okno – jakožto stavební prvek – synonymem tepelných úniků. V zimě si lidé na parapety dávali deky, aby zastavili nebo zpomalili pronikání chladu do interiéru. A zatahovali rolety a závěsy, aby vytvořili další izolační vrstvu. Velké okno znamenalo velké tepelné ztráty.

Obývací pokoj s velkým dvojoknem a zasklenými balkonovými dveřmi se v některých domech nedal ani pořádně vytopit. V čem dělali stavebníci chybu? V ničem. Měli prostě smůlu, že na stavebním trhu byla pouze okna s velkými tepelnými prostupy a jiná ani nebyla k dostání. A přesně tento moment je jako kdyby zakódovaný v paměti velké části stavební veřejnosti. Je to obava z použití větších oken a také střešních oken, protože slyšeli o studených pokojích a tepelných ztrátách. Jenže doba se změnila. Jak jsme na tom dnes? Vykompenzují pasivní solární zisky tepelné ztráty?

Porovnání prostupu tepla minulých a současných oken

V minulosti byla nekvalitní nejen okna – špatné tepelně izolační parametry měly také obvodové konstrukce, podlahy a stropy. Úniky přes střechu a stropy představovaly přibližně 25–30 %, úniky přes obvodové zdi 20–30 %, úniky přes podlahy 10–20 % a úniky přes okna dokonce až 30–40 %.

Pokud by zdi, podlahy a stropy byly bývaly lépe izolované, ztráty přes okna by možná představovaly i více než 50 %! Podle exaktních měření byl součinitel prostupu tepla U_w běžných panelákových oken před rokem 1989 na úrovni 2,7 W/(m².K), což je parametr, který je dnes nepřijatelný. Současná okna, ať už fasádní, nebo střešní, mají tento parametr na nesrovnatelně nižší úrovni, takže strach ze ztrát přes velkoryse dimenzovaná střešní okna je neopodstatněný. Součinitel prostupu tepla v současných kvalitních střešních oknech dosahuje hodnoty U_w kolem 1,2 W/(m².K) a ve speciálních oknech, určených pro pasivní domy, dokonce 0,81 W/(m².K). To je trojnásobně nižší hodnota, než měla okna před třiceti lety.

Jak je to se solárními zisky

V principu platí, že čím má okno větší plochu, tím více solárních zisků může interiér přijímat. Dokonce i ve světě architektury existuje směr, který je vysloveně zaměřený na pasivní solární zisky. Snahou architektů, orientujících se na tuto „sluneční architekturu“, je přivést do interiéru co nejvíce světla a slunce, a snížit tak náklady na topení. 

A to je vlastně také filozofie střešních oken a prosvětlení obytných podkroví. Existuje několik principů využívání pasivních solárních zisků v zimním období. Zakládají se na tom, že okna umožňují ohřívání vnitřního prostoru místnosti slunečním zářením na teplotu vyšší, než je venkovní teplota. Okenní sklo umožňuje krátkovlnnému slunečnímu záření pronikat do budovy a současně zabraňuje dlouhovlnnému záření unikat ven z místnosti. Na základě tohoto efektu vznikají tepelné zisky, které u kvalitního okna s nízkým součinitelem prostupu tepla zaručí, že pasivní solární zisky budou vyšší než tepelné ztráty.

Letní režim

To, co nám v zimě vyhovuje (solární zisky), nám naopak v létě může překážet. Pokud umístíme střešní okna na střechu tak, abychom měli v zimě co nejvyšší solární zisky, v létě budeme muset učinit rázná opatření, aby se nám interiér podkroví nepřehříval a abychom nemuseli sáhnout po klimatizaci. Protože to, co bychom díky pasivním ziskům v zimě ušetřili, bychom v létě dvojnásobně promrhali v podobě energie vynaložené na chlazení.

Mějme na paměti, že chlazení je v podstatě dvakrát tak drahé jako topení. Pokud tedy chceme mít v interiéru pohodu na úrovni 21. století, střešní okna orientovaná na slunečné strany (logicky všechna kromě severu) musí být vybavena kvalitním exteriérovým stíněním. Speciálním stíněním, které je v létě schopné propouštět do interiéru požadovanou dávku světla a přitom odfiltrovat podstatnou část slunečního záření. Je už jen otázkou stupně komfortu, zda půjde o síťky fixní, nebo rolovatelné, takové, které se ovládají ručně, nebo na elektrický pohon, případně i na dálkové ovládání.

Pohled do minulosti

V minulosti, kdy se mnohé informace dědily ústním podáním z otce na syna, si lidé stavěli svá obydlí tak, aby byla chráněna před větrem, v létě dostatečně stíněná a aby měla v zimě co nejvyšší sluneční zisky. Aby však tepla nebylo příliš, před prudkým letním sluncem se chránili listnatými stromy a také střešními překryvy. Ty dimenzovali tak, aby vysoké letní slunce odstínily, a zimní slunce, které je mnohem nižší nad obzorem, proniklo na fasádu, k oknům a také do interiéru. Bohužel okna byla v minulosti nejslabším článkem řetězu. Aby dům neměl velké tepelné úniky, okna se dělala co nejmenší, a tím se zase přímo úměrně snižovaly pasivní solární zisky ze záření pronikajícího do interiéru. Sečteno a podtrženo: lidé v minulosti uměli stavět domy tak, aby využívali pasivní solární zisky a přitom měli co nejnižší tepelné ztráty. Hlavní problém, se kterým se neuměli vyrovnat, byl fakt, že neměli k dispozici dnešní kvalitní okna.