Przewiń do artykułu
Okna energooszczędne

Artykuły są sortowane alfabetycznie według porządku A-Z. Jeżeli nie możesz odszukać interesującej Cię treści w spisie treści skorzystaj z wyszukiwarki treści.

Zamknij spis treści

Okna ciepłe, czy okna szczelne?

W publikacjach o „energooszczędności” okien najwięcej miejsca i uwagi poświęca się znaczeniu współczynnika przenikania ciepła Uw, spychając na margines aspekt szczelności konstrukcji okiennych. W efekcie za każdą urwaną 0,1 wartości współczynnika przenikania ciepła Uw nabywcy skłonni są zapłacić więcej mimo, że zysk z tego żaden w porównaniu do strat, które może powodować infiltracja powietrza przez nieszczelności konstrukcji okiennych.

Ile kosztuje 0,1 współczynnika przenikania ciepła Uw?

Przez lata okienny marketing zrobił swoje. Wartość współczynnika przenikania ciepła Uw stała się podstawowym wyznacznikiem wartości i jakości nowych okien. Nie można zaprzeczyć, że im niższa wartość współczynnika tym bardziej ogranicza się straty energii z tytułu przewodzenia ciepła przez przegrodę, ale czy warto akurat temu zagadnieniu poświęcać największą i wyłączną uwagę przy zakupie okien? Podawane przez producentów informacje o kolejnej „rekordowej”, a co najmniej „wybitnej” albo „znaczącej” obniżce wartości współczynników przenikania ciepła przyjmowane są przez większość inwestorów dość bezkrytycznie. Rzadko przychodzi im do głowy sprawdzić, co tak naprawdę otrzymają wysupłując na te „cuda techniki” więcej ciężko zdobytego grosza. Postanowiliśmy sprawdzić na przykładzie jednoskrzydłowego okna o wymiarach 1000 mm x 1000, czy skórka warta wyprawki! Policzyliśmy ile energii można w przybliżeniu zaoszczędzić urywając 0,1 z wartości współczynnika przenikania ciepła Uw okna, a wynik obliczeń prezentujemy w tabeli nr 1.

Tabela nr 1

  Od 15.09 10 11 12 01 02 03 Do 15.04
Współczynnik Uw  (W/m2*K) 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1
Powierzchnia okna 1,0 m x 1,0 m (m2) 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0
Temperatura w pomieszczeniach  (°C) 21 21 21 21 21 21 21 21
Temperatura zewnętrzna (°C) (Wrocław) 14 9,3 4 0,4 -0,7 0,3 4 9
Różnica temperatur (°C)* 7,0 11,7 17,0 20,6 21,7 20,7 17,0 12,0
Długość sezonu grzewczego (h) 384 744 720 744 744 672 744 360
Okresowa ilość energii (kWh) 0,27 0,87 1,22 1,53 1,61 1,39 1,26 0,43
Ilość energii w sezonie grzewczym (kWh) 8,60
* Wartości temperatur zewnętrznychprzyjęte do obliczeń ustalono na podstawie średnich miesięcznych temperatur powietrza w wieloleciu 1981 – 2010 dla miasta Wrocławia.

8,6 kWh zaoszczędzonej energii w całym sezonie grzewczym „głowy nie urywa”. Przyjmując, że 1 kWh najdroższej energii elektrycznej, (bez kosztów ubocznych), kosztuje około 0,30,- zł w portfelu zostaje nam 2,58,- zł. W całym okresie eksploatacji okna wartość oszczędności będzie stała z niewielką tendencją malejącą związaną z ewentualnym wzrostem wartości współczynnika przenikania ciepła szyby ze względu na powolny, lecz nieunikniony ubytek gazu z przestrzeni międzyszybowej. Przy tym poziomie „zysków” rodzi się pytanie o ile więcej zapłaciliśmy za okno z „urywanym” współczynnikiem Uw?

Szczelność okien PVC

Wiemy już mniej więcej ile możemy zaoszczędzić urywając dziesiąte części współczynnika przenikania ciepła Uw. Teraz pora na kilka słów o tym, co może zdarzyć się jeżeli podczas zakupów zmarginalizujemy zagadnienie szczelności okien. Po rynku krążą opinie, że okna PVC są szczelne, a nawet nadmiernie szczelne, istny termos. To niestety mit! Nie istnieją hermetycznie szczelne okna z PVC, przez które w całym okresie eksploatacji w ogóle nie przedostaje się powietrze. Jeśli ma okien „całkowicie szczelnych”, to rodzi się pytanie na ile są one nieszczelne i co ta nieszczelność okna powoduje? Nabywcy nie powinni lekceważyć tego pytania, bo zimne powietrze zewnętrzne przedostające się do wnętrza pomieszczeń przez nieszczelności okien i połączeń okna z murem trzeba ogrzać, aby… mogło później „uciekać”. To właśnie nieszczelności budynku, w tym także nieszczelności okien i drzwi balkonowych zdecydują o przyszłych nakładach na energię cieplną. Jeżeli zgodzimy się, że ograniczenie wydatków na energię cieplną jest istotą pożądanej energooszczędności, to jej źródeł należy poszukiwać właśnie w szczelności okien i innych przegród zewnętrznych budynku.  

Norma europejska PN-EN 12207:2001 „Okna i drzwi -- Przepuszczalność powietrza – Klasyfikacja” ustanawia 4 klasy szczelności konstrukcji okiennych w oparciu o wcześniej zbadany całkowity przepływ powietrza przez okno lub drzwi balkonowe i obliczoną na tej podstawie przepuszczalność odniesienia. Dla okien i drzwi balkonowych „przepuszczalnością odniesienia” jest przepuszczalność powietrza odniesiona do powierzchni całkowitej okna i długości linii stykowej skrzydła okiennego z ościeżnicą określona przy ciśnieniu 100 Pa.

Wydaje się nam, że ze względu na złożoność konstrukcji okiennych bardziej dokładnym wykładnikiem szczelności okna jest przepuszczalność powietrza odniesiona do długości linii stykowej skrzydeł z ramami ościeżnic okien. Szczelność okna odniesioną do długości linii stykowej określa współczynnik Q100L. Mówi on, jaka jest wielkość strumienia powietrza przedostająca się przez 1 metr linii stykowej w ciągu jednej godziny przy ciśnieniu prędkości wiatru 100 Pa, co oznacza wiatr wiejący z prędkością ok. 42 km/h. Jednak dla inwestorów łatwiejsze będzie posługiwanie się przepuszczalnością powietrza i szczelnością okien odniesioną do ich powierzchni całkowitej definiowaną wartością współczynnika Q100A. Każdemu nabywcy łatwiej bowiem obliczyć powierzchnię konstrukcji okiennej, szczególnie przy jej złożonej budowie niż żmudnie ustalać długość linii stykowych skrzydeł i ram ościeżnic. Z tego względu w dalszej części artykułu również będziemy posługiwali się szczelnością okien odniesioną do ich powierzchni.

Przepisy Rozporządzenia Ministra Infrastruktury w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie stanowią, że okna stosowane w budownictwie w zależności od wysokości obiektu powinny charakteryzować się 4 lub 3 klasą przepuszczalności powietrza. Co oznaczają klasy przepuszczalności powietrza? Oznaczają, że spełnione są następujące zależności określające szczelność okien:

Klasa 4 przepuszczalności powietrza:
0 m3/hm2 ≤ Q
100A ≤ 3 m3/hm2

Klasa 3 przepuszczalności powietrza:
3 m3/hm2 ≤ Q100A ≤ 9 m3/hm2

Mówiąc prosto, dla okien w klasie 4 szczelności objętość całkowitego strumienia powietrza przepływającego przez konstrukcję musi być mniejsza od 3 m3/hm2. Dla okien w klasie 3 szczelności objętość całkowitego strumienia powietrza przepływającego przez konstrukcję musi być mniejsza niż 9 m3/hm2.

Przykład:

Maksymalna dopuszczalna objętość strumienia powietrza przepływająca przez okno o wymiarach 1500 mm x 1500 mm przy ciśnieniu 100 Pa wynosi:

Klasa 4 szczelności okna = 6,75 m3/h

Klasa 3 szczelności okna = 20,25 m3/h

Mając na uwadze treść art. 5461 K.c; jeżeli kupującym jest konsument, sprzedawca jest obowiązany udzielić mu przed zawarciem umowy jasnych, zrozumiałych i niewprowadzających w błąd informacji. Wydaje się zatem, że zarówno producenci, jak i sprzedawcy powołujący się na energooszczędność bądź szczelność okna powinni informować nabywców nie tylko o wartości współczynnika przenikania ciepła Uw, klasie przepuszczalności powietrza lecz również wartościach przepuszczalności odniesienia definiowanej współczynnikiem Q100.

Ile kosztuje nieszczelne okno?

Dlaczego wiedzę o wartości współczynnika Q100 uważany za tak istotną dla nabywców okien? Bo na tej podstawie dość łatwo oszacować ilość energii cieplnej, która może być potrzebna do ogrzania zimnego powietrza infiltrującego do wnętrza pomieszczeń przez nieszczelności okien oraz jej koszt.

Załóżmy, że przez okno o powierzchni 1m2 w ciągu 1 h przedostaje się do wnętrza pomieszczenia zaledwie 0,5 m3 powietrza. Byłoby to okno w klasie 4 przepuszczalności powietrza, czyli okno szczelne, a w praktyce nawet bardzo szczelne, znajdujące zastosowanie w dowolnym budynku. Ile energii potrzeba do ogrzania powietrza infiltrującego przez to okno? Przyjmijmy do obliczeń takie same, założenia, co do warunków klimatycznych i długości sezonu grzewczego z jakich skorzystaliśmy w tabeli nr 1. Dodatkowo załóżmy, że powietrze zewnętrzne infiltrujące przez okno jest jedyną nieszczelnością w obiekcie z wentylacją grawitacyjną. W obliczeniach będziemy posiłkować zasadami pochodzącymi z Rozporządzenia Ministra Infrastruktury z dnia 6 listopada 2008 r. w sprawie metodologii obliczania charakterystyki energetycznej budynku i lokalu mieszkalnego lub części budynku stanowiącej samodzielną całość techniczno-użytkową oraz sposobu sporządzania i wzorów świadectw ich charakterystyki energetycznej (Dz.U. nr 201 z dnia 13.11.2008, poz. 1240).

Tabela nr 2

  Od 15.09 10 11 12 01 02 03 Do 15.04
Pojemność cieplna powietrza Wh/m3 0,33 0,33 0,33 0,33 0,33 0,33 0,33 0,33
Strumień powietrza Q100a (m3/hm2) 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5
Całkowity przepływ powietrza (m3) 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5
Współczynnik strat Hve (W/K) 0,17 0,17 0,17 0,17 0,17 0,17 0,17 0,17
Temperatura w pomieszczeniach (°C) 21 21 21 21 21 21 21 21
Temperatura zewnętrzna (°C) (Wrocław) 14 9,3 4 0,4 -0,7 0,3 4 9
Różnica temperatur (°C) 7,0 11,7 17,0 20,6 21,7 20,7 17,0 12,0
Długość sezonu grzewczego (h) 384 744 720 744 744 672 744 360
Okresowa ilość energii (kWh) 0,44 1,44 2,02 2,53 2,66 2,30 2,09 0,71
Ilość energii w sezonie grzewczym (kWh) 14,19

W tabeli nr 2 obliczyliśmy i przedstawiliśmy przybliżoną ilość energii cieplnej potrzebnej do ogrzania powietrza wciskającego się do wnętrza pomieszczenia przez wyjątkowo szczelne okno, dla którego wartość współczynnika Q100A wynosi zaledwie 0,5 m3/hm2. Takie okno, to rzadkość, a utrzymanie tak znikomego poziomu infiltracji podczas całego okresu użytkowania okna jest raczej niemożliwa o czym przekonują nasze testy okien wykonywane w ramach Programu Badań Pro Quality. Porównując końcowe wartości w tabelach nr 1 i 2 widać jak na dłoni, że do ogrzania powietrza infiltrującego do wnętrza pomieszczeń zużyjemy nieomal dwukrotnie więcej energii cieplnej niż mogą wynieść potencjalne oszczędności związane z ograniczeniem strat ciepła przez przewodzenie w wyniku obniżenia wartości współczynnika przenikania ciepła Uw o 0,1 W/(m2*K).

A co stanie się, gdy nasze przykładowe okno o powierzchni 1 m2 będzie jeszcze mniej szczelne? W tabeli nr 3 prezentujemy wynik obliczeń ilości energii cieplnej potrzebnej do ogrzania infiltrującego powietrza na skutek wzrostu nieszczelności okna. i to wyłącznie w obrębie najlepszej, 4 klasy przepuszczalności powietrza. W ostatnim wierszu, jako ciekawostkę prezentujemy wartość odpowiednią dla dolnej granicy klasy 3 przepuszczalności powietrza, czyli minimalnej dopuszczalnej szczelności okna, które może być zastosowane w budownictwie na podstawie polskich przepisów techniczno-budowlanych. 

Tabela nr 3

Wartość współczynnika Q100A
dla okna powierzchni 1 m2
Ilość energii cieplnej (kWh) potrzebnej do ogrzania infiltrującego
powietrza w sezonie grzewczym o długości 5112 h
0,5 14,19
1 28,37
1,5 42,56
2 56,75
2,5 70,94
3 85,12
9 255,37

Z wyliczeń i porównań zdaje się płynąć dość oczywisty wniosek dla wszystkich nabywców okien. Uleganie okiennemu marketingowi koncentrującemu się wyłącznie na przenikalności cieplnej z jednoczesnym pominięciem aspektu szczelności okien i drzwi balkonowych na przenikanie powietrza może być, a raczej jest, prostą drogą do chybionych zakupów. Dodajmy do tego jeszcze straty ciepła ze względu na zwyczajowe nieszczelności połączeń okien z murem wynikające z partactwa montażu oraz tradycyjny brak dbałości inwestorów o stan techniczny okien, unikanie okresowych regulacji, (bo drogo), a będziemy blisko energooszczędnych realiów na rynku okiennym.

Szczelne okna - to się opłaca

Mamy nadzieję, że ten niełatwy w odbiorze artykuł przyda się zarówno inwestorom stojącym przed decyzją zakupu okien, jak i sprzedawcom, którzy lubią o sobie mówić, że są doradcami klienta. Jedni i drudzy wiedzą już, że wartość współczynnika przenikania ciepła Uw, to nie jedyny i wcale nie najważniejszy wyznacznik wartości użytkowej okna energooszczędnego szczególnie wtedy, gdy ma ono przyczynić się do realnych oszczędności z tytułu ograniczenia zużycia energii. Nie tylko grubość warstwy ocieplenia albo wartość współczynnika przenikania ciepła Uw decyduje o komforcie cieplnym pomieszczeń. Warto zainteresować się szczelnością okien, bo tę także liczy się dosłownie i w… portfelu.

OKNOTEST.PL

Więcej produktów Przejdź do kategorii „Artykuły i wiadomości branżowe” Przejdź do kategorii „Okna energooszczędne”