Parametry okien

Decyzję o zakupie okien najczęściej poprzedza dokładna analiza rynku. Inwestorzy pytają o konkretne parametry techniczne, najczęściej dotyczące izolacyjności termicznej i dźwiękochłonności. Interesują się też innymi cechami, np. odpornością na parcie wiatru, okresem gwarancji czy ekologicznym procesem produkcji.

Jakie okna wybrać?

To jedno z podstawowych pytań, jakie zadajemy przed budową czy modernizacją domu. Od tego, co kupimy, zależeć będzie wygląd budynku, a także komfort mieszkania. Norma PN-EN 14351-1 wymienia ponad 20 różnych właściwości użytkowych okien. Wśród nich najbardziej istotnymi z punktu widzenia odbiorcy są izolacyjność cieplna i akustyczna, odporność na obciążenie wiatrem, wodoszczelność oraz przepuszczalność powietrza. Pozwalają one m.in. na porównanie funkcjonujących na rynku rozwiązań i zaplanowanie zapotrzebowania budynku na energię.

Zestawienie parametrów ważnych przy wyborze okien

Parametry okien dobiera się według stopnia ważności, nie trzeba określać wszystkich na maksymalnym poziomie, co oczywiście
ma niebagatelny wpływ na cenę okna.

Izolacyjność cieplna

Podstawowym parametrem określającym izolacyjność okna jest współczynnik przenikania ciepła Uw. Określa on ilość energii (mierzonej w watach) przenikającej przez okno o powierzchni 1 m2 przy różnicy temperatury zewnętrznej i wewnętrznej równej 1K (1 stopień Kelvina). Aby obliczyć współczynnik przenikania ciepła dla całego okna (Uw), bierze się pod uwagę trzy podstawowe czynniki: Ug, czyli współczynnik przenikania ciepła szyby zespolonej; Uf, czyli współczynnik przenikania ciepła profili oraz liniowy współczynnik przenikania ciepła mostka cieplnego na styku szyby z ramą.

Błędem, jaki niekiedy popełniamy przy zakupie okien, jest utożsamianie współczynnika przenikania ciepła szyby Ug ze współczynnikiem U całego okna (Uw). Całe okno zawsze ma bowiem nieco gorszą (czyli wyższą) wartość współczynnika U. Warto o tym pamiętać w czasie rozmów ze sprzedawcą i upewnić się, czy parametr, o którym mówi, dotyczy samej szyby, czy całego okna. Aby okno stanowiło dobrą barierę termiczną, trzeba wybrać jak najbardziej energooszczędny pakiet szybowy oraz profil ramy o odpowiednio niskiej wartości. Warto też wiedzieć, że Uw okna, w zależności od jego wymiarów, kształtuje się różnie, nawet jeśli zastosowane są te same profile i ten sam pakiet szybowy. Wynika to z tego, że ramy okienne i szyby mają różne wartości współczynników przenikalności cieplnej.

W konsekwencji dla okien o mniejszych rozmiarach, np. 1 x 1 m proporcjonalnie większą część okna stanowi rama okienna i mniejszą szyba, niż w przypadku okna o wymiarach 2 x 2 m. Jeśli więc dla małego okna wybierzemy średniej jakości profil o wysokim parametrze Uf oraz bardzo dobry pakiet szybowy (niskie Ug), to Uw takiego okna nadal będzie dużo gorsze niż w przypadku czterokrotnie większego okna. Z reguły pakiety szybowe mają lepsze parametry izolacyjne niż rama, dlatego im więcej jest szkła w całkowitej powierzchni okna, tym zazwyczaj współczynnik Uw jest lepszy. Standardowo jednak dla porównania wartości Uw stosuje się tzw. okno referencyjne, którego wymiary wynoszą 1,23 x 1,48 m.

Jednym z ważniejszych parametrów, na który warto zwrócić uwagę przy wyborze okien, jest stopień izolacyjności termicznej Uw. Należy pamiętać, że im wartość ta jest niższa, tym lepszy będzie komfort przebywania w pomieszczeniach oraz mniejsze będą straty ciepła, co automatycznie przekłada się na redukcję kosztów ogrzewania i chłodzenia budynku.

Istotnym elementem wpływającym na współczynnik Uw jest rodzaj zastosowanej ramki międzyszybowej (dystansowej), znajdującej się pomiędzy taflami szkła szyby zespolonej. W zależności od materiału może ona znacznie ograniczyć ucieczkę ciepła z domu. Wskazane jest zastosowanie materiału innego niż aluminium, gdyż powoduje ono największe straty cieplne. Najlepsze są tzw. ciepłe ramki, wykonane z tworzywa sztucznego, które znacząco podnoszą komfort cieplny i wpływają korzystnie na wartość Uw okna. Maksymalną wartość współczynnika Uw dla okien w budynkach mieszkalnych określają Warunki Techniczne i od 1 stycznia 2021 r. wynosi ona: 0,9 W/(m2K) dla okien pionowych i 1,1 W/(m2K) dla dachowych.

Różnice między współczynnikiem U dla okien pionowych i dachowych nie wynikają z mniejszych oczekiwań w stosunku do izolacyjności tych ostatnich, lecz z odmiennej metodologii pomiarowej. Wielu inwestorów szuka rozwiązań lepszych niż dopuszczalne przez przepisy. Obecnie mamy dużą wiedzę o rynku i produktach, stąd też jesteśmy bardziej świadomi i wiemy, że produkt najtańszy raczej nie spełni naszych oczekiwań. Od lat coraz częściej słyszymy o zaletach budownictwa energooszczędnego. Jednak samo obniżanie współczynników izolacyjności cieplnej okien do ekstremalnie niskiego poziomu nie jest do końca uzasadnione. Konieczna jest głęboka analiza bilansu cieplnego całego budynku i ocena wartości zysku do poniesionych inwestycji.

Przykładowo w domach o dużych przeszkleniach należy zwrócić uwagę na rozkład kosztów ogrzewania i klimatyzacji. Dopiero poprzez odpowiednie umiejscowienie okien w budynku oraz zastosowanie elementów sterowania i systemów inteligentnego domu, można uzyskać zadowalający efekt ekonomiczny. Do tematu inwestycji należy podejść kompleksowo: zastosować okna energooszczędne, przy zachowaniu prawidłowego, szczelnego montażu.

Izolacyjność akustyczna

Izolacyjność akustyczna określana jest za pomocą średniego ważonego współczynnika izolacyjności akustycznej Rw [dB]. Dla użytkownika bardziej istotny jest wskaźnik izolacyjności akustycznej właściwej RA2, który jest wartością Rw pomniejszoną o około 5 dB. To właśnie ten wskaźnik informuje nas, jak dobrze okno chroni przed zewnętrznym hałasem komunikacyjnym.

W przypadku akustyki nie istnieją normowe klasy izolacyjności, więc producenci sami ustalają wartości na podstawie przeprowadzonych badań. Dobór odpowiednich parametrów zależy od indywidualnych potrzeb inwestora oraz od lokalizacji domu - czy znajduje się w hałaśliwej czy spokojnej okolicy. Przy wyborze okien i uwzględnieniu poprawki należy pamiętać, że jeśli zależy nam na izolacyjności akustycznej na poziomie 40 dB, to współczynnik Rw powinien wynosić przynajmniej 45 dB.

Podobnie jak przy izolacyjności termicznej, aby mieć pewność, że okno spełnia określone wymagania dotyczące izolacyjności akustycznej, należy sprawdzić wyniki badań akustycznych całego okna. Nie należy sugerować się jedynie współczynnikami pakietu szybowego. Warto również zatroszczyć się o odpowiedni montaż okien, zgodny z procedurami stosowanymi podczas badań, przy użyciu taśm uszczelniających. W przeciwnym razie hałas będzie swobodnie przenikał do wnętrza pomieszczeń.

Odporność na obciążenie wiatrem

Odporność na obciążenie wiatrem (sztywność) określa maksymalne ugięcie ramy okna pod działaniem siły parcia wiatru prostopadłego do płaszczyzny okna. Jest oznaczana symbolami od A-1 (najniższa sztywność) do C-6 (najwyższa sztywność). Standardowe okna zazwyczaj posiadają klasy nie wyższe niż B-3/B-4, a rzadziej C-3/C-4.

Odporność na obciążenie wiatrem informuje nas o tym, że przy sile wiatru o wartości 1200-1600 Pa (co odpowiada prędkości wiatru 158-184 km/h), ugięcie ramy okna nie przekroczy 1/300 długości. Przykładowo, dla słupka o wysokości około 2 m, ugięcie pod wpływem wiatru nie powinno przekraczać 7 mm.

Wodoszczelność 

Wodoszczelność określa, przy jakiej sile wiatru w czasie opadów deszczu nastąpi przeciek wody opadowej do wnętrza. Najniższa klasa 1A oznacza, że okno przecieknie nawet przy bezwietrznej pogodzie. Najwyższa klasa 9A gwarantuje szczelność przy nawałnicach o parciu 600 Pa (czyli 112 km/h). Powyżej tej wartości stosuje się oznaczenia Exxx, wpisując w miejsce xxx odpowiednią maksymalną siłę parcia wiatru.

Przepuszczalność powietrza

Przepuszczalność powietrza mierzy się na podstawie współczynnika infiltracji a, który określa, ile powietrza przeniknie w ciągu godziny przez 1-metrową szczelinę przy różnicy ciśnień 1 daPa/m3. Wartość współczynnika nie powinna być większa niż 0,3 m3/(mhdaPa2/3). O szczelności okna informują klasy od 1 do 4 – im wyższa klasa, tym okno szczelniejsze. Należy pamiętać, że nowoczesne okna są szczelne, a wymiana powietrza w pomieszczeniach jest niezbędna. Jeśli zatem w domu nie ma wentylacji mechanicznej, niektóre z okien powinny być wyposażone w nawiewniki.

W kontekście strat ciepła generowanych przez stolarkę okienną przepuszczalność powietrza jest tak samo ważnym parametrem, jak na przykład współczynnik przenikania ciepła.

Wytrzymałość mechaniczna

Wytrzymałość mechaniczna jest związana ze sztywnością skrzydeł poddawanych obciążeniu prostopadłemu albo w swojej płaszczyźnie. Określa więc, przy jakim obciążeniu skrzydło wypadnie z ram pod wpływem pchnięcia albo zawiśnięcia na nim. Wytrzymałość obejmuje cztery klasy – w najniższej 1. skrzydło wytrzymuje napór i obciążenie pionowe 20 kg, najwyższa 4. – pozwala na napór do 35 kg i obciążenie pionowe do 80 kg.

Siły operacyjne

Siły operacyjne decydują o komforcie i wygodzie otwierania i zamykania okien. Są tu dwie klasy – klasa 1 oznacza, że do uruchomienia mechanizmów okuć okiennych potrzeba siły 100 N (ok. 10 kg), w klasie 2 zaś wystarczy 30 N (ok. 3 kg), co daje znacznie większy komfort użytkowania. Jest to szczególnie ważne dla osób starszych lub niepełnosprawnych.

Odporność okna na wielokrotne otwieranie i zamykanie

Odporność na wielokrotne otwieranie i zamykanie to liczba cykli, a więc orientacyjny czas, w jakim okno zachowuje swoje walory dotyczące łatwej obsługi. Może to być 5000, 10 000 lub 20 000 cykli, przy czym 20 000 oznacza, że okno otwierane i zamykane raz dziennie zachowa sprawność działania przez ponad 50 lat.

Przepuszczalność światła

Przepuszczalność światła określana jest przez współczynnik przepuszczalności (transmisji) światła Lt. Ten parametr informuje, jaka część światła padającego na szybę przedostanie się do pomieszczenia, podczas gdy część promieniowania może zostać pochłonięta lub odbita. Jest to istotny czynnik, ponieważ wpływa na poziom oświetlenia w naszych wnętrzach. Im wyższa wartość Lt, tym jaśniej będzie w pomieszczeniu. Wartość współczynnika Lt może być wyrażona w procentach (np. 70%) lub jako ułamek dziesiętny (0,70).

Należy również zwrócić uwagę na konstrukcję okien. Pomimo że otwór okienny ma 100% przepuszczalności światła, zamontowanie w nim okna może zmniejszyć tę wartość do 80%. Jeśli jest to okno dwuskrzydłowe, ilość wpadającego światła może być ograniczona do 55%, a obecność szprosów może zmniejszyć powierzchnię, przez którą przenika światło, do 45%.

Przepuszczalność energii słonecznej

Współczynnik promieniowania słonecznego g (gn) jest istotny dla tzw. darmowego zysku ciepła. Wyraża on proporcję całkowitej przepuszczalności energii przez szybę do ilości padającej na nią energii słonecznej. Im wyższa wartość tego współczynnika, tym więcej ciepła słonecznego dostaje się do wnętrza przez szybę.

Początkowo może się wydawać, że taki zysk energii jest pożądany. Jednakże, gdy weźmiemy pod uwagę niewielką liczbę słonecznych dni w okresie grzewczym, jego znaczenie może być ograniczone. Aby dokładnie określić, jakie szklenie przyniesie najwięcej korzyści, konieczne jest przeprowadzenie obliczeń energetycznych, uwzględniających wszystkie czynniki mające wpływ na bilans energetyczny budynku. Należy brać pod uwagę ekspozycję okien na słońce, zadrzewienie wokół działki, montaż rolet czy zadaszeń.

Dzięki uwzględnieniu tych czynników możliwe jest dokonanie bardziej precyzyjnej oceny i wyboru odpowiedniego typu szklenia, który zapewni optymalne korzyści energetyczne dla danego budynku.

Odporność na włamanie

Obecnie istnieje 6 klas odporności na włamanie, z czego trzy pierwsze dotyczą produktów, które mogą oprzeć się przypadkowemu napastnikowi wyposażonemu w niewyrafinowane narzędzia. Czas oporu dla drugiej i trzeciej klasy wynosi od 3 do 5 minut. Chociaż takie okna nie są wystarczającym zabezpieczeniem, kilka minut zazwyczaj skutecznie zniechęca intruza.

Klasy wyższe, od 4 do 6, odnoszą się do okien, które powinny wytrzymać atak zorganizowanej i profesjonalnej grupy, używając odpowiedniego sprzętu. Dawne klasy WK2 do 6 mają swoje odpowiedniki w postaci klas RC2 do 6. Oznaczenia te w zasadzie odnoszą się do tych samych wartości. Jednak nowa norma podzieliła klasę RC2, gdzie okno oznaczone jako RC2N różni się od okna w klasie RC2 rodzajem zastosowanej szyby.

Odporność okna na włamanie nie zależy bezpośrednio od poszczególnych jego składników, takich jak okucia czy szyby. Wyższa klasa antywłamaniowości jednego z elementów nie gwarantuje, że całe okno będzie miało podobne właściwości. Dlatego nieprawidłowe jest utożsamianie klasy odporności okna z klasą szyby. Producent oferujący okna antywłamaniowe powinien dostarczyć świadectwo, z którego jednoznacznie wynika, że dany produkt przeszedł odpowiednie badania i uzyskał określoną klasę odporności na włamanie.

Zgodnie z normą PN-EN 1627:2011, raport dotyczący odporności na włamanie powinien zawierać informacje takie jak wymiary badanego produktu, określenie strony ataku, opis czynności przeprowadzonych przez potencjalnego włamywacza, informacje dotyczące zastosowanych okuć i szyb, a także odniesienie do instrukcji montażu.

Dobry montaż 

Istnieje wiele sposobów energooszczędnego i szczelnego montażu, które można dostosować do wymagań budynków wykonanych z różnych technologii i materiałów. Jedną z najpopularniejszych metod instalacji jest montaż warstwowy z użyciem folii okiennych. Ta metoda daje dobre efekty i może być stosowana przy budowie z dowolnego materiału. Najnowocześniejsze techniki montażu pozwalają na umieszczenie stolarki okiennej w warstwie ocieplenia budynku, co minimalizuje mostki termiczne. Okna są wtedy montowane na specjalnych konstrukcjach, poza licem muru. Choć takie metody montażu mogą być kosztowniejsze, przyczyniają się do obniżenia rachunków za ogrzewanie i są skuteczne w budownictwie energooszczędnym. W przypadku skomplikowanego montażu warto powierzyć go profesjonalnym ekipom, które są autoryzowane przez renomowanego producenta.