Okna drewniane - ich wpływ na efektywność energetyczną domu

Niedawno pisałem o Energooszczędne domy i ściany z paneli CLT do utrzymywania ciepła wewnątrz, stosowany w konstrukcji domy pasywne. Efektywność energetyczna to jednak nie tylko izolacja ścian. Straty ciepła mogą występować również w innych miejscach. Zdecydowanie najbardziej wrażliwymi obszarami są przeszklenia. Ruchome lub stałe witryny sklepowe, przeszklone drzwi to wrażliwe punkty. Problem można rozwiązać stosując okna, które zatrzymują ciepło zimą i zatrzymują je latem. Takie okna nazywane są termopanami i mogą mieć ramy wykonane z różnych materiałów. Ponieważ mogą to być również okna drewniane, oczywiście są to drewniane okna termopanowe, jak je nazywamy.

Termin thermopan jest w rzeczywistości rumuńską wersją zarejestrowanego znaku towarowego. "Thermopane" to nazwa, pod którą pierwsze okno z szybą składającą się z dwóch warstw szkła zamontowanych w jednej ramie zostało zarejestrowane w 1941 roku przez LOF Glass Company, Ohio, USA. System ten został wynaleziony w 1930 r., również w USA, przez C.D. Havena, ale potrzeba, aby szkło miało jednolitą grubość i było całkowicie proste, uniemożliwiła jego produkcję w tamtym czasie, co skutkowało bardzo wysokimi kosztami produkcji.

Z biegiem czasu system ten okazał się bardzo energooszczędny. Obecnie trudno nam uwierzyć, że można zbudować nowy dom bez podwójnych szyb, a właściciele starych domów coraz częściej decydują się na wymianę starych drewnianych okien na okna z podwójnymi szybami.

Jak określić wydajność drewnianych okien termoparowych?

Współczynnik przenikania ciepła jest bardzo ważny w przypadku okien z podwójnymi szybami. Podobnie jak w przypadku izolacji termicznej, jest on mierzony w W/m²K. Im jest on niższy, tym okno jest bardziej wydajne termicznie. Na przykład dla domów pasywnych współczynnik ten powinien być niższy niż 0,85.

Okno z podwójną szybą składa się z ramy i szyby warstwowej. Współczynnik przenikania ciepła jest obliczany dla obu komponentów, ponieważ ciepło może przenikać przez oba. Ponadto ciepło może również uciekać z domu przez obszar, w którym okno jest zamontowane w ścianie, więc współczynnik przenikania ciepła dla zamontowanego okna jest równie ważny. Dla domu pasywnego wszystkie 3 współczynniki powinny wynosić poniżej 0,85.

Jak zrobić drewniane ramy okienne

Ramy okienne są wykonane z drewna i można stosować różne jego rodzaje: jodła, świerk, sosna, dąb. W przeciwieństwie do tradycyjnej stolarki, w której rama wykonana jest z jednego kawałka drewna, okna z podwójnymi szybami wykonane są z kilku warstw drewna sklejonych ze sobą. Warstwy układane są wzdłuż włókien, a nie prostopadle do siebie.

Najskuteczniejsze ramy to te, w których włókna warstw są ułożone w lustro. Ciepło przechodzi przez ramę w postaci fali. Gdy napotka przeciwnie zorientowaną warstwę drewna, amplituda fali maleje, zmniejszając ilość przenoszonego ciepła. Im więcej warstw (im grubsza) rama, tym bardziej energooszczędna. Oczywistym jest, że nie można przesadzić z grubością ramy, aby zmaksymalizować wydajność. Wszystko jest obliczane w celu uzyskania najlepszego wyniku, więc grubość jest również wybierana tak, aby była wydajna, ale także mocna, lekka, łatwa w użyciu i estetyczna.

Często wydajność ramy poprawia się poprzez wykonanie profili lub otworów wewnątrz jednej z warstw drewna. Powietrze w tych profilach działa jak izolacja. Kombinacje drewna i materiałów kompozytowych są również stosowane w celu zwiększenia wydajności.

Bardzo wydajnym typem ramy, powszechnie stosowanym w domach pasywnych, jest rama aluminiowa z okładziną aluminiową. Pomiędzy drewnem a metalem znajduje się wolna przestrzeń, a powietrze w tej przestrzeni jest bardzo dobrym izolatorem. Zaletą jest to, że metal jest bardzo odporny na warunki atmosferyczne i nie ma niebezpieczeństwa gnicia, co może się zdarzyć w przypadku drewna, jeśli rozwiązanie konstrukcyjne nie jest dobrze dobrane.

Wymagania dotyczące energooszczędnych szyb

Szyba okienna to w rzeczywistości panel wykonany z 2 lub 3 warstw szkła. Pomiędzy tymi warstwami znajduje się suche powietrze lub gazy obojętne, które zmniejszają przenikanie ciepła, a szyba jest uszczelniona. Stosowane gazy to argon lub krypton. Krypton jest bardziej wydajny niż argon, ale także droższy. Stosuje się go, gdy model wymaga mniejszej odległości między warstwami szkła. Czasami stosuje się mieszankę tych dwóch gazów, co zapewnia wzrost wydajności bez znacznego wzrostu ceny.

Zastosowane szkło musi być bardzo dobrej jakości, wytrzymałe, o jednolitej grubości. Może zawierać absorbery UV, być lekko zabarwione i mieć bardzo cienkie warstwy ochronne nałożone na powierzchnię w celu odbicia promieni słonecznych lub zwiększenia wytrzymałości mechanicznej.

Pomiędzy warstwami szkła umieszczono paski, które utrzymują stałą odległość między nimi nawet przy zmianach ciśnienia atmosferycznego. Paski zapobiegają gromadzeniu się wilgoci - zapobiegają kondensacji - lub wyciekowi gazu obojętnego do wnętrza.

W domach pasywnych stosuje się okna wykonane z 3 warstw szkła. 3-warstwowe szyby mają grubość 40-50 mm i są bardzo energooszczędne. Liście pokrywające szybę mogą gromadzić ciepło i uwalniać je, gdy temperatura wewnątrz spada.

Jak zainstalować, aby uzyskać maksymalną wydajność cieplną

Montaż okien jest bardzo ważny i wpływa na efektywność termiczną i akustyczną okien. Montaż odbywa się bezpośrednio we wnęce pozostawionej w ścianie domu przez budowniczego lub w drewnianej ramie, która jest następnie mocowana w przestrzeni okiennej. Okna są mocowane na miejscu za pomocą pianki poliuretanowej, która całkowicie wypełnia szczelinę między ścianą a ramą okna.

Ściany, w których montowane są okna, są znacznie grubsze niż rama okienna, która jest ścianą nośną. Okna można zamontować w szczelinie pozostawionej w tym celu przez konstruktora na 3 sposoby:

• Na zewnątrz okno jest zlicowane z fasadą,
• wewnątrz, z oknem zlicowanym z wewnętrzną powierzchnią ściany, lub
• w połowie drogi między powyższymi pozycjami. Badania wykazały, że ten sposób montażu jest najskuteczniejszy lub najbardziej zbliżony do niego.

Po zamontowaniu wewnątrz pianki poliuretanowej tworzą się małe kanały, przez które może uciekać ciepło. W domach pasywnych okna są mocowane do ściany za pomocą wąskich folii, które są przyklejane zarówno wewnątrz, jak i na zewnątrz. Folie te, przyklejone do obrysu okna (obrys, który ma być pokryty tynkiem), kontynuują izolację ściany, zapobiegając tworzeniu się mostków energetycznych. Zapobiega to ucieczce ciepła przez kanały w piance. Folie mają postać rolek taśmy klejącej, które przykleja się zarówno do ramy, jak i do ściany.

Okucia, wykończenia, wykończenie okien drewnianych

Jakość i wydajność okna jest również zapewniona przez okucia, zastosowane uszczelki i wybrane wykończenie. Okucia muszą zapewniać doskonałą szczelność, a zawiasy muszą być w stanie utrzymać ciężar okna. Słabe zawiasy będą stopniowo ustępować, okno nie będzie już idealnie osadzone i może dojść do utraty ciepła.

Uszczelki muszą być dobrej jakości i wytrzymywać zarówno niskie temperatury zimą, jak i wysokie temperatury latem. Słabej jakości materiał stanie się sztywniejszy, a nawet kruchy w zimie, a uszczelka nie będzie już wodoszczelna. Latem materiał niskiej jakości może stać się zbyt miękki, a nawet lepki, tracąc swoje właściwości.

Wykończenie okien jest wykonana z materiałów odpornych na działanie czynników zewnętrznych. Farby są najtrwalsze, a błyszczące lakiery najmniej trwałe. Idealnie przezroczysty lakier nie ochroni okna przed promieniowaniem UV. Dlatego lakiery zewnętrzne są lekko zabarwione pigmentami. Jeśli drewno jest barwione, stosowane bejce muszą być odporne na działanie czynników zewnętrznych.

Efektywność energetyczną domu można poprawić po prostu wymieniając okna

Podczas budowy domów pasywnych, wydajność okien, podobnie jak wydajność ścian, jest obliczana zgodnie z warunkami klimatycznymi panującymi na danym obszarze. Choć budowany według ścisłych zasad i jasnych standardów, każdy dom pasywny jest na swój sposób wyjątkowy. Cały dom jest projektowany w najdrobniejszych szczegółach, a wybór okien jest dokonywany na etapie projektowania.

W gotowych domach wymiana zwykłych okien na okna z podwójnymi szybami może zwiększyć efektywność energetyczną domu, a tym samym obniżyć koszty energii. Można znaleźć wiele obliczeń dotyczących oszczędności energii, Niektóre z nich są nawet na 20 lat od wymiany okien.

A w tym przypadku montaż okien jest równie ważny, co same okna. Jeśli zdecydujesz się na taki krok, bardzo dokładnie przeanalizuj możliwości i wezwij wyspecjalizowaną firmę, która je zamontuje. Nie próbuj iść na skróty w kwestii jakości, nie idź na skróty na tym etapie. Oszczędności przyjdą później, ale tylko pod warunkiem, że wybór okna i jego wymiana zostaną dokonane prawidłowo.