Izolacyjność termiczna

O sprawności tej ochrony informuje nas współczynnik izolacyjności cieplnej U. Współczynnik tenokreśla ilość ciepła, która przenika przez 1 m² powierzchni okna w jednostce czasu i wyraża się w [W/(m²K)]. Im mniejsza wartość U, tym lepsza izolacyjność termiczna. Głównym czynnikiem decydującym o wysokości współczynnika U jest rodzaj szyb. Obecnie najczęściej stosowane są szyby o współczynniku 1,1- 1,5 W/(m²K).

W mniejszym stopniu o izolacyjności termicznej decyduje o nim rodzaj ramiaków. Producenci okien podają wartość U dla szyb. Ponieważ, wartość U dla ramiaków jest większa, więc sumaryczna wartość współczynnika izolacyjności cieplnej U dla całego okna będzie gorsza (większa wartość U).

I to wartość współczynnika U ma wpływ na cenę okna. Im niższy współczynnik, tym wyższa cena okna. Oczywiście o tej cenie decyduje również materiał z jakiego wykonane jest okno.

Okna drewniane

Okna drewniane wykonywane są drewna klejonego warstwowo. Technologia ta zapobiega wypaczaniu się okien w trakcie użytkowania.

Podstawowym surowcem stosowanym do produkcji okien drewnianych jest sosna, ale wykonuje się też okna ze świerku i modrzewia.

Coraz większą popularność zdobywają okna wykonane z jednego z gatunków sosny zwanego meranti. Drewno to z wyglądu podobne jest do drewna mahoniu, jednak jego parametry techniczne są gorsze. Niektórzy producenci okna wykonane z tego drewna nazywają mahoniowymi. Jednak, gdyby rzeczywiście były one wykonane z drewna mahoniowego ich cena byłaby dużo wyższa od ceny okna z sosny.

Technologia produkcji okien drewnianych oraz stosowane zabezpieczenia drewna przed warunkami zewnętrznymi powoduje, że okna te są odporne na wilgoć, grzyby oraz pleśń; odporne na matowienie powierzchni oraz charakteryzują się niewielką rozszerzalnością cieplną w bardzo szerokim zakresie temperatur. Drewno jest materiałem twardym i wytrzymałym, co daje dużą odporność okien na uszkodzenia mechaniczne. Ponadto drewno ma dobrą izolacyjność akustyczną.

A najważniejszą cechą patrząc od strony ogrzewania jest bardzo dobra izolacyjność termiczna drewnianych profili okiennych – współczynnik U wynosi od 1,5 do 1,7 W/(m²K).

Okna drewniane wyposażone są w uszczelki silikonowe oraz gumowe.

Fabrycznie okna drewniane są zabezpieczone powłoką lakierniczą przed działaniem warunków zewnętrznych. Trwałość tej powłoki określona jest na kilka lat. W związku z tym należy stosować się do zaleceń producenta dotyczących bieżącej eksploatacji okien, czyszczenia oraz malowania ram, a także konserwacji uszczelek i okuć.

Okna plastikowe

Są to w tej chwili najpopularniejsze okna. Niewątpliwą ich zaletą jest to, że nie wymagają malowania, a jedynie systematycznego mycia oraz okresowej konserwacji uszczelek i okuć. Ponadto są tańsze niż okna drewniane i aluminiowe.

Ramy okien wykonane są z profili plastikowych (PCW - Polichlorek winylu - UWAGA: popularnie używanym skrótem nazwy Polichlorku winylu jest PCV - skrót ten jest jednak z językowego punktu widzenia błędny - powstał z przestawienia liter prawidłowego angielskiego skrótu PVC). Ich konstrukcja ma charakter komorowy. Ilość komór ma wpływ na izolacyjność okien-im więcej ich jest, tym izolacyjność jest wyższa. Pod wpływem zmian temperatury profile PCW odkształcają się, dlatego wewnątrz komór umieszczone są odpowiednio dopasowane stalowe profile, najlepiej ocynkowane, o grubości ścianki minimum 1,5 mm. Najczęściej stosuje się profile, w których jest od trzech do pięciu komór. Jednak najlepszym rozwiązaniem (stosunek ceny do izolacyjności) są profile cztero lub pięciokomorowe. Niewiele droższe od profili trzykomorowych, a izolacyjność znacznie lepsza (niższy współczynnik U).

Najważniejszym elementem, decydującym o stopniu izolacyjności okna są szyby. Najczęściej stosuje się szyby zespolone o współczynniku U 1,1 W/(m²K). Natomiast dla ramy wykonanej z PVC współczynnik ten wynosi od 1,3-1,4 W/(m²K).

O szczelności okna decydują uszczelki. Powinny być dobrej jakości – gładkie, szczelnie przylegające do powierzchni uszczelnianej. Okna z PVC mają dwie lub trzy uszczelki.

Okna aluminiowe

Ramy okien aluminiowych wykonywane są z profili ze stopów aluminium.

Profile mają budowę komorową, są sztywne i występują jako:

• zimne - w całości wykonane z aluminium, nie stosuje się ich do domów jednorodzinnych, współczynnik przenikania ciepła U wynosi ok. 5 W/(m²K).
• ciepłe - wykonane z dwóch aluminiowych profili połączonych wkładką z tworzywa, która ogranicza straty ciepła. Współczynnik U wynosi ok. 2,8 W/(m²K).

Profile te stosowane są w oknach montowanych w domach jednorodzinnych.

Inną odmianą okien „ciepłych” są okna drewniane, od zewnątrz zabezpieczone nakładkami wykonanymi z aluminium. Eliminuje to praktycznie potrzebę malowania ram okiennych.

Szyby okienne

W obecnie produkowanych oknach stosuje się szyby zespolone: jedno lub dwukomorowe, gdzie odpowiednio dwie lub trzy tafle szyb oddzielone są ramką dystansową. Między tymi szybami znajduje się powietrze lub gaz szlachetny. Poszczególne części szyb zespolonych są hermetycznie oddzielone od siebie, oraz osadzone w ramie okiennej.

Dobierając szyby trzeba wziąć pod uwagę warunki, w jakich okna te będą funkcjonować, a więc strefę klimatyczną, w jakiej znajduje się budynek; występujące tam nasłonecznienie oraz powierzchnię okna. Dodatkowo, jeżeli w okolicy budynku występuje duży hałas należy zastosować szyby dźwiękochłonne.

Rozpatrując okna w związku z ogrzewaniem, kierując się uzyskaniem jak najmniejszych strat ciepła należy stosować szyby ciepłochłonne (niskoemisyjne).

Zbudowane są jako szyby zespolone. Wewnętrzna szyba pokryta jest tlenkami metali tworząc powłokę niskoemisyjną. Przez szyby te przenika promieniowanie widzialne i słoneczne (wysokotemperaturowe). Nie przenika promieniowanie podczerwone (niskotemperaturowe) emitowane przez ludzi i przedmioty, a tym samym pozostaje we wnętrzu. Szyby niskoemisyjne charakteryzują się niskim współczynnikiem U, który wynosi 0,7-1,5 W/(m²K).

Na dobrą izolacyjność okien z szybami niskoemisyjnymi wpływa również odległość między szybami- czyli szerokość ramki dystansowej (im szersza ramka, tym mniejsze straty ciepła) oraz materiał z jakiego ją wykonano – powinien być dobrym izolatorem ciepła.

Aby uzyskać jak najmniejszy współczynnik U okna, przestrzeń między szybami wypełnia się gazem szlachetnym - kryptonem lub ksenonem albo argonem, w zależności od szerokości ramki dystansowej.

Ponieważ stosowanie nowoczesnych, szczelnych okien, powoduje zmniejszenie cyrkulacji powietrza w pomieszczeniach, a tym samym pogorszenie jego jakości w celu wyeliminowania tej niedogodności stosuje się nawiewniki powietrza. Zagadnienie to jest opisane na naszej stronie w dziale Instalacje w artykule Nawiewniki powietrza.