Okno a jego izolacyjność termiczna

Zobacz co zainteresowało
Twoich znajomych z Facebook

Okno a jego izolacyjność termiczna

22.12.2010 Komentarze (0)

Podziel się

Projektując okna należy pamiętać, że jego konstrukcja wpływa nie tylko na walory estetyczne budynku i ilość światła, jaka dostaje się przez nie do wnętrza domu, ale również w sposób istotny decyduje o współczynniku przenikania ciepła.

Błędem jest pojawiające się bardzo często w zestawieniach stolarki okiennej określanie parametrów cieplnych okien przez podanie jedynie współczynnika przenikania ciepła szyb U_g. Wprawdzie to właśnie szyba i jej izolacyjność termiczna w dużej mierze wpływają na to, czy okno możemy określić jako „ciepłe” czy nie. Jednak parametrem, który powinien być podstawą do ocen i porównań powinien być współczynnik U_w. Dlatego też nawet w ramach jednego domu, w którym zaprojektowane zostały okna o takich samych parametrach cieplnych szyb U_g, każde z okien może mieć zupełnie inny współczynnik przenikania ciepła U_w.
Parametrem charakteryzującym właściwości cieplne okna jest współczynnik przenikania ciepła U_w. Współczynnik U wyraża się w jednostkach W/(m²·K) i definiuje się jako ilość ciepła przenikającą w ciągu 1 godziny przez 1 m² płaskiej przegrody (np. okien, ścian itp.) przy różnicy temperatury powietrza po obu jej stronach (wewnątrz /zewnątrz) wynoszącej 1 K (1ºC).

Im niższa jest wartość U, tym lepsza jest izolacja cieplna i tym mniejsza jest utrata energii przez okno/drzwi zewnętrzne.

W przypadku okien rozróżnia się następujące współczynniki przenikania ciepła:
U_f - gdzie „f“ oznacza ang. frame, czyli ramę, bądź też wartość U charakteryzuje kombinację rama/skrzydło/listwa przyszybowa;
U_g - gdzie „g“ oznacza ang. glass, czyli jest to wartość U szkła;
Ψ - liniowy współczynnik przenikania ciepła mostka cieplnego na styku szyby z ramą okna;
U_w - gdzie „w“ oznacza ang. window, czyli jest to wartość U całego okna.

Podawanie powyższych wartości osobno nie daje prawdziwej informacji o właściwościach cieplnych okna.

Wartość U_w można określić dwoma sposobami:
- laboratoryjnie, na podstawie badań konkretnego okna;
- obliczeniowo, na podstawie wzoru, zgodnie z PN EN ISO 10077-1:

gdzie:
U_f – współczynnik przenikania ciepła ramy, W/(m²·K)
U_g – średni współczynnik przenikania ciepła szkła, W/(m²·K)
Ψ – liniowy współczynnik przenikania ciepła mostka cieplnego na styku szyby z ramą okna, W/(m·K)
A_f – pole powierzchni ramy o współczynniku U_f, m²
A_g – pole powierzchni szyby, m²
L – długość liniowego mostka cieplnego na styku szyby z ramą, m
A – powierzchnia całkowita okna, m²

Wartość współczynnika Uw nie jest stała i zależy od wielu czynników (patrz tabela na następnej stronie):
1. Od wielkości okna. Okno jednoskrzydłowe o wymiarach 565 x 535 mm, wykonane z profili 3-komorowych, z zastosowaniem szyby U_g = 1,1 W/(m²·K), z aluminiową ramką Ψ = 0,07 W/(m²·K), charakteryzuje się współczynnikiem U_w = 1,73 W/(m²·K).
Tego samego typu okno, wykonane z tych samych materiałów, ale o wymiarach 1465 x 1435 mm ma U_w = 1,39 W/(m²·K).
Wniosek: im większe okno, tym niższy (lepszy) współczynnik przenikania ciepła.
2. Od ilości podziałów. Okno jednoskrzydłowe o wymiarach 1465 x 1435 mm, wykonane z profili 3-komorowych, z zastosowaniem szyby U_g = 1,1 W/(m²·K), z aluminiową ramką Ψ = 0,07 W/(m²·K), charakteryzuje się współczynnikiem U_w = 1,39 W/(m²·K).
Tego samego typu okno, wykonane z tych samych materiałów, ale o w wersji dwuskrzydłowej ma U_w = 1,50 W/(m²·K).
Wniosek: im większy udział szyby w całej powierzchni okna, tym niższy (lepszy) współczynnik przenikania ciepła.
3. Od wartości współczynnika przenikania ciepła elementów składowych. Im niższe (lepsze) wartości współczynnika przenikania ciepła mają elementy składowe, tym niższy (lepszy) współczynnik przenikania ciepła całego okna. W tym przypadku istnieje jednak możliwość osiągnięcia żądanego efektu różnymi sposobami.
Okno jednoskrzydłowe o wymiarach 1465 x 1435 mm, wykonane z profili 5-komorowych, z zastosowaniem szyby U_g = 1,1 W/(m²·K), z aluminiową ramką Ψ = 0,07 W/(m²·K), charakteryzuje się współczynnikiem U_w = 1,33 W/(m²·K).
Tego samego typu okno, wykonane z profili 3-komorowych, z zastosowaniem szyby U_g = 1,1 W/(m²·K), ale z ciepłą ramką Ψ = 0,04 W/(m²·K) ma U_w = 1,32 W/(m²·K).
Wniosek: żądaną wartość Uw można uzyskać poprzez odpowiedni dobór elementów składowych. Taki sam współczynnik przenikania ciepła dla całego okna można uzyskać przy zastosowaniu profili 3- i 5-komorowych zmieniając np. ramkę pakietu szybowego z aluminiowej na ciepłą.