Ciepło ucieka z budynku głównie przez ściany, dach, okna, wentylację oraz podłogę. Im gorsze parametry izolacyjności posiadają wymienione elementy, tym mamy większe straty, a co za tym idzie – wyższe koszty związane z ogrzewaniem. Przez okna możemy tracić nawet 25 proc. energii. I choć nie zniwelujemy strat ciepła w stu procentach, warto wiedzieć, jakie elementy konstrukcji okien i drzwi balkonowych mają największy wpływ na ich przenikalność cieplną oraz jak wyliczyć i interpretować współczynnik Uw okien.
Jak wyliczyć współczynnik Uw okien?
Przenikalność cieplna okien może być wyznaczana na podstawie odpowiednich pomiarów i badań lub drogą obliczeń, poprzez zastosowanie wzoru podanego w normie PN-EN ISO 10077-1:
Współczynnik przenikania ciepła
gdzie:
Ug – współczynnik przenikania ciepła oszklenia
Ag – pole powierzchni szyby
Uf – współczynnik przenikania ciepła ramy
Af – pole powierzchni ramy
Ψg – liniowy współczynnik przenikania ciepła spowodowany połączonymi efektami oszklenia, ramki dystansowej i ramy
lg – długość liniowego mostka cieplnego na styku szyby z ramą
A – całkowite pole powierzchni okna = (Ag + Af).
Współczynnik Uw informuje nas o tym, ile ciepła przepływa przez m2 okna przy różnicy temperatur między wnętrzem pomieszczenia a otoczeniem wynoszącej 1 K. Miarą współczynnika przenikania ciepła jest W/(m2∙K). Im mniejsza wartość Uw, tym lepszą izolacyjność cieplną posiada dane okno.
Elementy konstrukcji okien a przenikanie ciepła
Producenci okien zobowiązani są informować swoich klientów o wielkości współczynnika Uw swojej stolarki. Jest to bardzo dobra wiadomość, ponieważ oznacza, że nie musimy obliczać go samodzielnie. Zachowajmy jednak czujność – jeśli współczynnik ma być rzetelnym źródłem informacji o energooszczędności danego okna, powinien być wyliczony dla okna o konkretnych wymiarach. Pamiętajmy także, że współczynnik Ug informujący o przenikalności cieplnej samego pakietu szybowego nie jest wystarczający do oceny tego parametru dla całego okna.
Na współczynnik przenikalności cieplnej okna mają wpływ niemal wszystkie elementy jego konstrukcji:
- pakiety szybowe – najlepsze parametry mają te złożone z 3 lub 4 szyb, wyposażone dodatkowo w powłoki niskoemisyjne oraz ciepłe ramki dystansowe wykonane ze stali nierdzewnej lub tworzyw sztucznych. Komory międzyszybowe są standardowo wypełnione gazem szlachetnym – argonem, kryptonem lub ksenonem. Obecnie normą jest stosowanie w oknach pakietów szybowych o współczynniku Ug poniżej 1,1 W/(m2∙K), za energooszczędne natomiast uznaje się takie o wartości współczynnika na poziomie 0,5-0,6 W/(m2∙K),
- profile okienne (ramy) – tu najbardziej istotna jest szerokość (im jest większa, tym posiada lepsze właściwości termoizolacyjne) oraz rodzaj wzmocnień (“cieplejsze” są te wykonane z tworzyw sztucznych). Lepszy współczynnik izolacyjności uzyskuje się także poprzez zastosowanie dodatkowego wypełnienia termoizolacyjnego. Materiał, z jakiego wykonane są profile nie ma tu dużego znaczenia, w zależności od zastosowanych rozwiązań okna drewniane i okna PCW (potocznie zwanymi PCV) mogą uzyskiwać podobne parametry izolacyjności cieplnej,
- okucia – w oknach o wysokim stopniu energooszczędności, zaleca się stosowanie okuć w całości schowanych w suchej komorze pomiędzy skrzydłem a ramą okna. Brak zawiasów nawierzchniowych zapobiega powstawaniu mostków termicznych, zachowana jest także ciągłość uszczelki na całej jej długości.Przykładem tego typu okuć jest system activPilot Select firmy Winkhaus.
- montaż – najbardziej energooszczędnym sposobem montażu jest, wysunięcie okien z grubości ściany w warstwę ocieplenia budynku. W takim położeniu praktycznie nie występuje liniowy mostek termiczny wzdłuż obwodu ramy. W związku z tym, że taka metoda wymaga zastosowania specjalnych łączników i konsol podpierających dolną ościeżnicę, jest to jednocześnie sposób najbardziej kosztowny. Rozwiązaniem stanowiącym dobry kompromis pomiędzy wysoką izolacją termiczną i ceną, jest montaż z taśmami uszczelniającymi: paroszczelną od wewnątrz i paroprzepuszczalną od zewnątrz.
Maksymalny współczynnik przenikania ciepła
Im “cieplejsze” okna i drzwi zamontujemy w naszym domu, tym mniej pieniędzy wydamy na jego ogrzanie. Czynnikiem, który ogranicza możliwości instalacji okien o bardzo wysokich parametrach izolacyjności są najczęściej finanse. Okna o niskim współczynniku Uw są zazwyczaj droższe od stolarki “zimniejszej”. Oczywiście jest to inwestycja, która zwraca się z biegiem czasu, ale tak jak w przypadku każdego innego zakupu – trzeba znaleźć złoty środek między ceną a spodziewanymi zyskami. Warto wiedzieć, że nie możemy wybrać stolarki o dowolnym współczynniku U. Prawo bowiem reguluje maksymalne dopuszczalne wartości współczynnika przenikania ciepła dla okien i drzwi wejściowych. Co więcej: normy te ulegną zaostrzeniu już w styczniu 2021 roku.
Szczelność okien a ich przenikalność cieplna
Nawet okna trzyszybowe o współczynniku przenikania ciepła równym 0,9 W/(m2*K) nie będą skutecznie chronić naszego domu przed zimnem, jeśli zawiedzie ich szczelność. W tej kwestii wiele zależy od nas i tego, czy zadbamy o:
- regularną konserwację i czyszczenie okuć,
- odpowiednią regulację docisku skrzydła do ościeżnicy,
- stan uszczelek.
Dlaczego współczynnik przenikania ciepła jest ważny?
Współczynnik przenikania ciepła Uw jest narzędziem umożliwiającym obiektywne porównanie okien różnych producentów i wybór takiej stolarki, która skutecznie ochroni nasz dom przed utratą ciepła. Więcej ciepła w domu to z kolei niższe rachunki za ogrzewanie, mniejsze zużycie energii i większy komfort domowników. Prawdą jest, że inwestycja w energooszczędne okna i drzwi czy termomodernizacja całego budynku wiąże się z dużymi nakładami finansowymi. Warto jednak uświadomić sobie, że ten jednorazowy wydatek jest tak naprawdę inwestycją w poprawę jakości naszego życia i całej planety.
Na koniec ważna informacja dla tych z Państwa, którzy planują w najbliższym czasie wymianę okien, drzwi, źródeł ciepła lub docieplenie całego budynku. Do 30 czerwca 2027 roku Narodowy Fundusz Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej prowadzi nabór wniosków o wsparcie z programu “Czyste Powietrze”. Więcej informacji znajduje się na stronie programu. Warto także śledzić programy tego typu organizowane lokalnie przez jednostki samorządowe.
Opracowane na postawie materiałów prasowych Winkhaus, autorstwa Ireny Sokołowskiej-Szypiłło