Proč se okno potí nejdřív u okraje, dole u rámu?

Distanční rámeček izolačního skla spojuje obě tabule a tvoří tepelný most. Vnitřní líc skla je proto u okraje o několik °C chladnější než uprostřed a dosáhne rosného bodu dřív. Teplý okraj (rámeček z nerezu, plastu nebo plněného profilu místo hliníku) most zmírní a okrajovou teplotu zvedne.

Je orosení skla vada izolačního skla?

Záleží kde. Orosení na vnitřní straně je fyzikální jev podle Ug, teploty a vlhkosti — řeší ho větrání a nižší vlhkost, ne reklamace. Orosení na vnější straně po jasné noci je naopak znak velmi dobré izolace. Vada je jen kondenzace v dutině mezi tabulemi (vyčerpané vysoušedlo, „slepé“ sklo).

Nahrazuje nástroj normové posouzení tepelného mostu?

Ne. Jde o orientační edukativní pomůcku. Jádro je normové (čísla sednou na ČSN EN 673 a na shodu 2D pole s 1D ve středu), ale model zjednodušuje (2D řez, zjednodušený rám, ekvivalentní dutina, ustálený stav). Certifikované posouzení tepelného mostu patří do programů dle ČSN EN ISO 10077-2 (Therm, Flixo, Caluwin).

Nástroje / kondenzace na skle

Rosný bod a kondenzace na zasklení

Spočítá orientačně, kdy a kde se zasklení orosí — povrchovou teplotu skla a rosný bod ve středu (Režim A) i 2D teplotní pole okraje s tepelným mostem rámečku a zónou orosení (Režim B). Podle ČSN EN 673 a ČSN EN ISO 13788.

ČSN EN 673ČSN EN ISO 13788orientační

Geometrie

Počet tabulí

Distanční rámeček

Rám

Plyn v dutině

Tloušťka tabule mm

Mezera (SZR) mm

Zápust skla mm

Pokovení LowEjedna nízkoemisivní strana na dutinu

Báze přestupového odporu

R_{\mathrm{si}}

Podmínky prostředí

Mění výsledek okamžitě, bez nového výpočtu.

Typická situace

Teplota v místnosti

\theta_{\mathrm{i}}

°C

Relativní vlhkost

\varphi

Venkovní teplota

\theta_{\mathrm{e}}

°C

—

Jak teplota klesá z interiéru ven přes tabule a dutiny. Rozhoduje vnitřní líc (vpravo): když klesne pod čáru rosného bodu, orosí se.

Vnitřní líc

\theta_{\mathrm{si}}

(pozice 4/6)—

Vnější líc

\theta_{\mathrm{se}}

(pozice 1)—

Rosný bod

\theta_{\mathrm{d}}

—

Teplotní faktor

f_{R\mathrm{si}}

—

U_{\mathrm{g}}

zasklení (z aktuální skladby)—

Stiskněte Výpočet pro 2D řez okrajem.

\theta_{\mathrm{e}}

\theta_{\mathrm{i}}

—

Okraj — nejchladnější

\theta_{\mathrm{si}}

—

Střed zasklení

\theta_{\mathrm{si}}

—

f_{R\mathrm{si}}

na okraji proti požadavku

f_{R\mathrm{si,N}}

—

Rosný bod

\theta_{\mathrm{d}}

—

U_{\mathrm{g}}

středu (křížová kontrola)—

Orientační inženýrský odhad, není normové posouzení ani náhrada softwaru pro vedení tepla (Therm/Flixo/Caluwin) či měření. Zjednodušení: 2D řez (ne 3D roh), zjednodušený rám, ekvivalentní dutina dle EN 673, ustálený stav.

Rosný bod a kondenzace na zasklení — teoretický podklad

Odborný výklad k tomuto nástroji na úrovni stavební fyziky: proč na skle kondenzuje voda, jak se počítá povrchová teplota a rosný bod, čím se liší střed zasklení od okraje a podle čeho se posuzuje riziko kondenzace. Nástroj počítá orientačně; přesné normové posouzení tepelných mostů patří do programů typu Therm, Flixo nebo Caluwin (ČSN EN ISO 10077-2).

1Proč na skle kondenzuje voda

Vzduch obsahuje vodní páru a množství, které udrží, roste s teplotou: při 0 °C pojme nejvýše asi 4,9 g/m³, při 20 °C asi 17,3 g/m³. Tato horní mez odpovídá 100 % relativní vlhkosti. Když teplý vlhký vzduch v místnosti dorazí k chladnějšímu povrchu skla, ochladí se; množství vody se nemění, ale relativní vlhkost u povrchu stoupá. Jakmile dosáhne 100 %, je dosažen rosný bod a přebytečná voda se na povrchu sráží. Rozhodují čtyři veličiny: teplota v místnosti, relativní vlhkost, venkovní teplota a součinitel prostupu tepla zasklení $U_{\mathrm{g}}$ .

2Rosný bod a tlak nasycené páry

Mezní (nasycený) tlak vodní páry v závislosti na teplotě dává Magnusův (Tetensův) vztah:

p_{\mathrm{s}}(\theta) = 610{,}5 \cdot \exp\!\left(\frac{17{,}269 \cdot \theta}{237{,}3 + \theta}\right) \quad [\mathrm{Pa}]

p_{\mathrm{s}}

— tlak nasycené páry;

\theta

— teplota [°C]. Při 100 % relativní vlhkosti je skutečný tlak páry roven

p_{\mathrm{s}}

Skutečný parciální tlak páry v místnosti je $p = (\varphi/100) \cdot p_{\mathrm{s}}(\theta_{\mathrm{i}})$ . Rosný bod $\theta_{\mathrm{d}}$ je teplota, při níž tento tlak dosáhne nasycení; získá se obrácením Magnusova vztahu:

\theta_{\mathrm{d}} = \frac{237{,}3 \cdot \ln(p/610{,}5)}{17{,}269 - \ln(p/610{,}5)} \quad [{}^\circ\mathrm{C}]

\theta_{\mathrm{d}}

— rosný bod (ČSN 73 0540-2 pro něj používá značku

\theta_{\mathrm{w}}

);

\varphi

— relativní vlhkost [%];

\theta_{\mathrm{i}}

— teplota vzduchu v místnosti [°C]. Příklad: 20 °C a 50 % →

\theta_{\mathrm{d}} \approx 9{,}3\ ^\circ\mathrm{C}

3Povrchová teplota zasklení (1D, střed)

Daleko od okraje je vedení tepla jednorozměrné. Teploty vnitřního a vnějšího líce plynou z $U_{\mathrm{g}}$ a z odporů při přestupu tepla:

\theta_{\mathrm{si}} = \theta_{\mathrm{i}} + U_{\mathrm{g}} \cdot (\theta_{\mathrm{e}} - \theta_{\mathrm{i}}) \cdot R_{\mathrm{si}}

\theta_{\mathrm{se}} = \theta_{\mathrm{e}} + U_{\mathrm{g}} \cdot (\theta_{\mathrm{i}} - \theta_{\mathrm{e}}) \cdot R_{\mathrm{se}}

\theta_{\mathrm{si}}

— teplota vnitřního líce (pozice 4 u dvojskla, 6 u trojskla);

\theta_{\mathrm{se}}

— vnější líc (pozice 1);

\theta_{\mathrm{e}}

— venkovní teplota;

R_{\mathrm{si}}

R_{\mathrm{se}}

— odpory při přestupu tepla.

Bezrozměrný teplotní faktor vnitřního povrchu $f_{R\mathrm{si}}$ popisuje, jak teplý zůstane vnitřní líc nezávisle na konkrétních teplotách:

f_{R\mathrm{si}} = \frac{\theta_{\mathrm{si}} - \theta_{\mathrm{e}}}{\theta_{\mathrm{i}} - \theta_{\mathrm{e}}} = 1 - U_{\mathrm{g}} \cdot R_{\mathrm{si}}

f_{R\mathrm{si}} = 1

znamená povrch o teplotě interiéru, 0 o teplotě exteriéru. Kondenzace na vnitřním líci nastane, když

\theta_{\mathrm{si}} \le \theta_{\mathrm{d}}

Volba odporu $R_{\mathrm{si}}$ . Pro výpočet

U_{\mathrm{g}}

se používá

R_{\mathrm{si}} = 0{,}13\ \mathrm{m^2 \cdot K/W}

(ČSN EN ISO 6946). Pro posouzení kondenzace předepisuje ČSN EN ISO 13788 konzervativnější

R_{\mathrm{si}} = 0{,}25\ \mathrm{m^2 \cdot K/W}

, které zohledňuje horší proudění vzduchu u kouta, za nábytkem nebo za závěsem — povrch tak vychází chladnější. Vně se uvažuje

R_{\mathrm{se}} = 0{,}04\ \mathrm{m^2 \cdot K/W}

O povrchové teplotě skla spolurozhoduje i proudění vzduchu u zasklení, které je v $R_{\mathrm{si}}$ zahrnuté jen souhrnně. Potlačené proudění (závěs, hluboká špaleta, kout, nábytek těsně u skla) odpovídá vyšší hodnotě 0,25 — povrch je chladnější a orosí se snáz. Naopak radiátor nebo konvektor umístěný pod oknem žene teplý vzduch po skle a ohřívá především spodní okraj, kde kondenzace začíná, takže ji účinně oddálí. Tento příznivý vliv ČSN EN ISO 13788 záměrně nezapočítává (zůstává na straně jistoty) a nemodeluje ho ani tento nástroj — počítá s rovnoměrným $R_{\mathrm{si}}$ po celém líci, bez zdroje tepla pod sklem.

4Součinitel prostupu $U_{\mathrm{g}}$ a izolační dutina (ČSN EN 673)

$U_{\mathrm{g}}$ středu zasklení se skládá ze sériových odporů přestupu, skleněných tabulí a plynových dutin:

\frac{1}{U_{\mathrm{g}}} = R_{\mathrm{se}} + \sum \frac{d_j}{\lambda_j} + \sum \frac{1}{h_{\mathrm{s}}} + R_{\mathrm{si}}

d_j

\lambda_j

— tloušťka a vodivost tabule (sklo

\lambda = 1{,}0\ \mathrm{W/(m \cdot K)}

);

h_{\mathrm{s}}

— tepelná vodivost dutiny.

Vodivost dutiny má složku sálavou a plynovou, $h_{\mathrm{s}} = h_{\mathrm{r}} + h_{\mathrm{g}}$ :

h_{\mathrm{r}} = \frac{4 \cdot \sigma \cdot T_{\mathrm{m}}^3}{1/\varepsilon_1 + 1/\varepsilon_2 - 1}

h_{\mathrm{g}} = \mathit{Nu} \cdot \lambda / s, \qquad \mathit{Nu} = A \cdot (\mathit{Gr} \cdot \mathit{Pr})^n \quad (\mathit{Nu} \ge 1)

\sigma = 5{,}67 \cdot 10^{-8}\ \mathrm{W/(m^2 \cdot K^4)}

;

T_{\mathrm{m}}

— střední teplota dutiny [K];

\varepsilon_1

\varepsilon_2

— korigované emisivity povrchů (nepokovené sklo 0,837, pokovení LowE 0,03–0,04);

s

— šířka dutiny; pro svislé zasklení

A = 0{,}035

n = 0{,}38

;

\mathit{Gr}

\mathit{Pr}

— Grashofovo a Prandtlovo číslo plynu (vzduch, argon, krypton).

Sálavá složka obvykle převažuje; nízkoemisivní pokovení (LowE) ji potlačí a $U_{\mathrm{g}}$ výrazně sníží. Pro 2D řez se dutina nahrazuje vrstvou o ekvivalentní vodivosti $\lambda_{\mathrm{eq}} = h_{\mathrm{s}} \cdot s$ .

5Okraj zasklení — 2D vedení tepla a tepelný most

U okraje přestává být vedení tepla jednorozměrné: distanční rámeček spojuje obě tabule a tvoří tepelný most, kterým chlad z exteriéru proniká k vnitřnímu líci. Ustálené teplotní pole řezu se řídí rovnicí vedení tepla:

\nabla \cdot (\lambda \nabla T) = 0

T

— termodynamická teplota v kelvinech (ISO 80000-5); pole se vypisuje ve stupních Celsia jako

\theta

\lambda

— místní tepelná vodivost (sklo, plyn, tmel, rámeček, rám); řeší se numericky na rastru řezu (konečné objemy, relaxace) s okrajovými podmínkami 3. druhu (

R_{\mathrm{si}}

R_{\mathrm{se}}

) na lících a adiabatickými řeznými hranami.

Důsledek: vnitřní líc u rámečku je o několik °C chladnější než ve středu — proto se okno potí nejdřív dole u rámu, zatímco střed zůstává čistý. Teplý okraj (rámeček z nerezu, plastu nebo plněného profilu místo hliníku) most zmírní a okrajovou teplotu zvedne.

Rám okna a jeho vodivost. Nástroj počítá i rám (plast, dřevo, hliník). Plastové a dřevěné rámy jsou zadané efektivní tepelnou vodivostí podle ČSN EN ISO 10077-2 — jednou hodnotou (přibližně 0,13–0,17

\mathrm{W/(m \cdot K)}

), která už zahrnuje vzduchové komory profilu. Hliník je modelovaný jako vodivý kov s přerušeným tepelným mostem: i s přerušením vede teplo výrazně víc, má vyšší součinitel prostupu tepla rámem

U_{\mathrm{f}}

, a proto u něj vnitřní okraj skla vychází chladnější a orosí se dřív než u plastu nebo dřeva. Přesné

U_{\mathrm{f}}

konkrétního profilu určí certifikovaný výpočet podle ČSN EN ISO 10077-2 (Therm, Flixo).

6Posouzení rizika kondenzace (ČSN 73 0540-2)

Český požadavek se vyjadřuje kritickým teplotním faktorem. Posuzuje se, zda nejnižší teplotní faktor na vnitřním povrchu splní požadavek pro návrhové podmínky:

f_{R\mathrm{si}} \ge f_{R\mathrm{si,N}} = \frac{\theta_{\mathrm{d}} - \theta_{\mathrm{e}}}{\theta_{\mathrm{i}} - \theta_{\mathrm{e}}}

f_{R\mathrm{si,N}}

— požadovaná (kritická) hodnota;

\theta_{\mathrm{e}}

— návrhová venkovní teplota (dle lokality, např. −15 °C);

\theta_{\mathrm{i}}

— návrhová vnitřní teplota;

\theta_{\mathrm{d}}

— rosný bod (pro vyloučení kondenzace), případně teplota odpovídající 80 % povrchové vlhkosti (pro vyloučení plísní).

Nástroj porovnává vypočtené $f_{R\mathrm{si}}$ v nejchladnějším bodě okraje s tímto požadavkem a vrací verdikt vyhovuje / nevyhovuje.

7Tři místa rosení izolačního skla

Vnitřní líc (pozice 4/6): fyzikální jev podle $U_{\mathrm{g}}$ , teploty a vlhkosti, ne vada. Řeší ho větrání, nižší vlhkost a kvalitnější zasklení; u okraje se objeví dřív kvůli tepelnému mostu rámečku.
Vnější líc (pozice 1): ranní orosení po jasné noci. Není to vada, naopak znak velmi dobré izolace — sklo propouští ven málo tepla a vnější líc vychladne vyzařováním pod teplotu okolního vzduchu.
V dutině (pozice 2/3): jediná pravá vada — vysoušedlo v rámečku vyčerpalo kapacitu, sklo je „slepé“. Řeší se výměnou izolačního skla.

8Meze nástroje

Jádro je normové (čísla sednou na validační hodnoty ČSN EN 673 a na shodu 2D pole s 1D ve středu), prezentace je důsledně orientační. Model zjednodušuje: 2D řez (ne 3D roh), zjednodušený rám, ekvivalentní dutina dle EN 673, ustálený stav, rámeček jako dutý profil. Pro certifikované posouzení tepelného mostu, lineárního činitele prostupu $\psi$ a přesné okrajové teploty slouží výpočet dle ČSN EN ISO 10077-2 (Therm, Flixo, Caluwin) a měření.

9Zdroje

ČSN EN 673. Sklo ve stavebnictví – Stanovení součinitele prostupu tepla (hodnota U) – Výpočtová metoda. Praha: Česká agentura pro standardizaci, [2021?]. Součinitel prostupu tepla středu zasklení, vodivost izolační dutiny, korigované emisivity a vlastnosti plynů.
ČSN EN ISO 10077-2. Tepelné chování oken, dveří a okenic – Výpočet součinitele prostupu tepla – Část 2: Numerická metoda pro rámy. Praha: Česká agentura pro standardizaci, [2018?]. Numerická 2D metoda pro rámy a okraj zasklení, efektivní vodivosti profilů.
ČSN EN ISO 13788. Tepelně-vlhkostní chování stavebních dílců a stavebních prvků – Vnitřní povrchová teplota pro vyloučení kritické povrchové vlhkosti a kondenzace uvnitř konstrukce – Výpočtové metody. Praha: Česká agentura pro standardizaci, [2013?]. Teplotní faktor vnitřního povrchu a odpor při přestupu tepla pro posouzení kondenzace.
ČSN EN ISO 6946. Stavební prvky a stavební konstrukce – Tepelný odpor a součinitel prostupu tepla – Výpočtové metody. Praha: Česká agentura pro standardizaci, [2018?]. Odpory při přestupu tepla na vnitřní a vnější straně.
ČSN 73 0540-2. Tepelná ochrana budov – Část 2: Požadavky. Praha: ÚNMZ, 2011 (včetně změny Z1:2012). Kritický teplotní faktor vnitřního povrchu.
Magnusův (Tetensův) vztah — empirická závislost tlaku nasycené vodní páry na teplotě, ze které nástroj počítá rosný bod.

Orientační edukativní pomůcka. Není normovým posouzením, projektovou dokumentací ani náhradou výpočtu tepelných mostů dle ČSN EN ISO 10077-2 či měření. Pro závazné posouzení kondenzace a tepelných mostů je nutný individuální výpočet a autorizovaná osoba.

Potřebujete posoudit kondenzaci nebo tepelný most konkrétního detailu?

Napište zadání — připravím odborné posouzení výpočtem nad rámec orientačního odhadu.

Nezávazná poptávka →