Właściwości i rodzaje nowoczesnych okien

Swoją funkcję użytkową okna pełnią w zależności od tego, jaką charakteryzują się wartością izolacyjności cieplnej, akustycznej, odporności na obciążenie wiatrem, wodoszczelności oraz przepuszczalności powietrza. Wartości tych parametrów zależą od zastosowanych do produkcji okien materiałów i technologii oraz jakości wykonania.

Podstawowe parametry opisujące stolarkę okienną

Izolacyjność cieplna U_w

Informuje o tym, w jakim stopniu okno zabezpiecza przed utratą ciepła. Parametr ten opisywany jest przez wartość współczynnika przenikania ciepła U_w. Im jest ona niższa, tym mniejsze są straty ciepła, a więc wyższa izolacyjność. Mają na nią wpływ: zastosowane szyby, rodzaj ramki dystansowej, profile, a także powierzchnia szyb i profili.

Izolacyjność akustyczna R_w

Informuje o tym, w jakim stopniu okno chroni przed hałasem z zewnątrz. Parametr ten obrazuje wielkość tłumienia dźwięku – im jego wartość jest wyższa, tym ciszej będzie w pomieszczeniach. Izolacyjność akustyczna okien zależy od rodzaju szyb zespolonych (rodzaju szkła, kombinacji grubości szyb, zastosowania folii, odległości między szybami, obecności gazu w zestawie szybowym) oraz zastosowania nawiewników.

Podawana przez producenta wartość współczynnika R_w powinna być skorygowana o któryś ze wskaźników adaptacyjnych, w zależności od miejsca usytuowania budynku: C – wskaźnik adaptacyjny związany ze źródłem hałasu bytowego (np. prowadzona rozmowa, słuchanie muzyki, oglądanie telewizji); C_tr – wskaźnik adaptacyjny dotyczący występowania źródła hałasu zewnętrznego (np. ulicznego) [1].

Odporność na obciążenie wiatrem

Parametr ten informuje, przy jakim obciążeniu wiatrem następuje maksymalne dopuszczalne ugięcie ramy. Jest więc jedną z cech okna, która mówi o jakości zastosowanych stalowych wzmocnień. Im okno jest bardziej sztywne, tym większego parcia wiatru potrzeba, aby się wygięło.

Klasa odporności okna podawana jest jako wynik działającego obciążenia i maksymalnego ugięcia, które występuje podczas działania tego obciążenia, np. B3. Im wyższa klasa okien, tym jest ono odporniejsze na parcie i ssanie wiatru.

Wodoszczelność

Informuje o tym, przy jakim obciążeniu wiatrem w czasie opadów atmosferycznych nastąpi przenikanie wody opadowej. Norma określa 10 klas wodoszczelności okien, od klasy 1A do 9A oraz klasę Exxx. Okno, które przecieka niezależnie od tego, czy wieje wiatr, czy też nie, oznaczone jest symbolem 1A, ponieważ ciśnienie wywierane przez wiatr wynosi 0 Pa. Najlepsza klasa to Exxx, gdzie w miejsce xxx wpisuje się wartość ciśnieniapróbnego, jakiemu okno zostało poddane w badaniu i przy wartości którego nie przepuściło wody do wnętrza. Stąd im wyższa klasa wodoszczelności, tym lepiej. W praktyce oznacza to, że np. przy gwałtownej burzy i silnych opadach do środka pomieszczenia nie będzie się przedostawać woda.

Przepuszczalność powietrza

Charakteryzuje szczelność okna. Określa ona wielkość przepływu powietrza przez zamknięte okno pod wpływem różnicy ciśnień po obu jego stronach. Im mniejsza jest przepuszczalność powietrza, tym okno jest bardziej szczelne [1].

Wyodrębnia się 5 klas przepuszczalności powietrza (od 0 do 4) w zależności od ilości przepuszczonego powietrza i przyłożonegoobciążenia:

• klasa 0 oznacza zupełny brak szczelności,
• klasa 4 – najwyższa klasa szczelności (nieprzekroczony dopuszczalny poziom przepuszczalności powietrza przy obciążeniu okna ciśnieniem 600 Pa).

Im więc jest wyższa klasa przepuszczalności powietrza, tym okno jest bardziej szczelne.

Główne elementy składowe okien

Główne elementy składowe okien to:

• profil (rama, skrzydło),
• oszklenie,
• okucia (niezbędne w innych przypadkach niż szklenia stałe).

Materiały i technologie stosowane w produkcji okien

Do produkcji ram i skrzydeł stosuje się:

• PVC (polichlorek winylu) – obecnie najpopularniejszy materiał używany do tego celu, charakteryzujący się bardzo korzystnym stosunkiem ceny do jakości (fot. na górze),
• drewno – niegdyś jedyny materiał, z którego wytwarzane były okna, ale nadal popularny i powszechny dzięki swojej dobrej wytrzymałości i korzystnemu stosunkowi ceny do jakości (fot. 1),
• aluminium (fot. 2),
• włókno szklane (kompozyt) (fot. 3),
• nakładki aluminiowe stosowane do okien PVC oraz drewnianych (fot. 4–5).

Główne zalety i wady materiałów stosowanych w produkcji okien przedstawiono w tabeli.

Klasy profili okiennych

Norma PN-EN 12608:2004 [2] dzieli profile okienne na klasy:

• A – do tej klasy zalicza się profile, których minimalna wartość grubości ścianki o powierzchni widocznej ≥ 2,8 mm, a powierzchni
  niewidocznej ≥ 2,5 mm;
• B – należą do niej profile, których minimalna wartość grubości ścianki o powierzchni widocznej ≥ 2,5 mm, a powierzchni niewidocznej ≥ 2,0 mm;
• C – do tej klasy zalicza się profile, których minimalną wartość grubości ścianki widocznej i niewidocznej powinien zadeklarować producent.

Wentylacja pomieszczeń

Brak tlenu oraz nadmiar wilgoci Współczesne technologie budowlane dostarczają produkty o wysokiej szczelności. Brak jest samoistnej infiltracji powietrza, tak powszechnej i naturalnej w poprzednim systemie budownictwa, że nawet w projektach zakładano dopływ świeżego powietrza przez nieszczelne okna. W efekcie w pomieszczeniach brak jest tlenu do oddychania i spalania.

W pomieszczeniach, w których okna zostały wymienione przed okresem zimowym na idealnie szczelne, częstym widokiem wiosną są plamy pleśni i zagrzybienia na ścianach. Przy braku wietrzenia rośnie bowiem wilgotność powietrza w mieszkaniu i w ten sposób tworzą się korzystne warunki do rozwoju pleśni. Pojawia się ona szczególnie w narożach pomieszczeń, pod parapetami lub we wnęce okiennej wokół okien. Sposobem na rozwiązanie tego problemu jest zapewnienie odpowiedniej wentylacji [3].

Zapewnienie właściwej wentylacji

Warunkiem dobrej wentylacji jest poprawna cyrkulacja powietrza w pomieszczeniach. Świeże powietrze powinno nieustannie, małym, kontrolowanym strumieniem napływać do pomieszczeń, zużyte natomiast, wypierane przez świeże, powinno ulatywać kanałami wentylacyjnymi.

Napływanie powietrza obecnie najczęściej reguluje się przez zastosowanie w oknach wszystkich pokojów specjalnych urządzeń, zwanych nawiewnikami. Świeże powietrze wpływające nawiewnikami kieruje się przez ciągi komunikacyjne (otwarte przestrzenie, przedpokoje, korytarze) do pomieszczeń wyposażonych w kanały wywiewne. W ten sposób zostaje zapewniona cyrkulacja i wymiana powietrza w całym mieszkaniu (domu). Nawiewniki doprowadzają do mieszkań świeże powietrze z zewnątrz oraz usuwają zanieczyszczone, podczas gdy okno jest zamknięte.

Stosowanie nawiewników w znacznym stopniu ogranicza również straty ciepła spowodowane wentylacją – oszczędza się do 30% energii w stosunku do tradycyjnych rozwiązań. Urządzenia te zapewniają ponadto komfort użytkowania pomieszczenia – brak przeciągów, a dzięki doprowadzeniu odpowiedniej ilości świeżego powietrza i ograniczeniu wilgoci – brak syndromu chorego budynku [3].

Rodzaje urządzeń

Podstawowe parametry nawiewników określają wielkość przepływu powietrza oraz izolacyjność akustyczną okna.

Dostępne na rynku nawiewniki można klasyfikować ze względu na ich budowę i sposób regulacji ilości doprowadzanego powietrza.

Nawiewniki higrosterowane

Urządzenia te (fot. 6) sterowane są automatycznie – mają czujnik – taśmę poliamidową, który analizuje poziom wilgotności względnej w pomieszczeniu i zmienia otwarcie nawiewnika. Im wyższa wilgotność względna, tym bardziej otwarty nawiewnik i większy napływ powietrza do pomieszczenia. Nawiewniki higrosterowane reagują na zmiany wilgotności względnej w zakresie od 30 do 70%. Nawiewnik dostarcza minimalną ilość powietrza (5 m³/h) przy wilgotności do 30%, w przedziale 30–70% przepływ ulega stałemu zwiększeniu, a powyżej 70% dostarczana jest maksymalna ilość powietrza: 35 m³/h [4].

Nawiewniki higrosterowane nie wymagają obsługi użytkownika, jednak mają możliwość ustawienia blokady w pozycji przepływuminimalnego.

Nawiewniki ciśnieniowe

Są to urządzenia samoregulujące – wielkość przepływu zależy od różnicy ciśnienia na zewnątrz i wewnątrz pomieszczenia. Wraz ze wzrostem różnicy ciśnienia zwiększa się napływ powietrza.

Każdy nawiewnik, aby mógł być zaliczony do tej grupy, musi mieć ograniczenie – blokadę w okapie lub nawiewniku, która przy określonej wydajności nie pozwoli na zwiększenie przepływu, np. w przypadku silnego podmuchu wiatru. Nawiewniki ciśnieniowe są dodatkowo wyposażone w ręczną blokadę ograniczającą przepływ do minimum.

Nawiewniki sterowane ręcznie

W tych urządzeniach użytkownik ręcznie reguluje stopień otwarcia nawiewnika, a więc przez zmianę położenia przepustnicy decyduje o ilości dostarczanego powietrza. Nawiewniki sterowane ręcznie nie chronią jednak przed nadmiernym napływem powietrza oraz nie uwzględniają zmian parametrów powietrza wewnętrznego.

Literatura

1. Materiały informacyjne firmy Oknoplast.
2. PN-EN 12608:2004, „Kształtowniki z nieplastyfikowanego poli(chlorku winylu) (PVC-U) do produkcji okien i drzwi. Klasyfikacja, wymaganiai metody badań”.
3. T. Michałowski, „Nawiewniki – fakty i mity (Część 1), „Świat Szkła”, nr 5/2009.
4. M. Smolińska, „Nawiewniki powietrza – podstawowe wyposażenie okna, „Świat Szkła”, nr 5/2009.

Chcesz być na bieżąco? Zapisz się do naszego newslettera!