WT 2021 - dlaczego tylko okna z 3 szybą?

Spełnienie nowych Warunków Technicznych (WT 2021) w przypadku okien jest trudniejsze niż w odniesieniu do ścian lub dachów. Bo w przegrodach i tak obłożonych izolacją cieplną wystarczy jedynie nieco pogrubić tę warstwę. Ewentualnie, zastosować materiał o odrobinę niższym współczynniku lambda (λ) - np. szary styropian zamiast białego. Ale budowa i sposób wykonania pozostają bez zmian. Nie da się tego samego powiedzieć o oknach.

Koniecznie z trzecią szybą

Współczynnik przenikania ciepła U samego oszklenia oznaczamy jako U_g, od angielskiego glass, czyli szkło, szyba. Okno jako całość charakteryzuje zaś współczynnik U_w (window - okno). Mamy jeszcze współczynnik opisujący samą ramę, czyli U_f (frame - rama).

Praktycznie tylko okna z pakietem trójszybowym są w stanie spełnić wyśrubowane wymogi WT 2021.

Największy wpływ na całość ma U_g, bo szyba to główna część powierzchni okna. Od lat standardem na rynku był pakiet 2 szyb zespolonych, czyli tzw. jednokomorowy (1 komora pomiędzy szybami). Teraz to się zmieni, bo takie oszklenie ma współczynnik U_g na poziomie 1,0-1,1 W/(m²·K). To zbyt dużo, żeby całe okno osiągnęło wymaganą wartość 0,9 lub mniej. Bo to właśnie pakiet szybowy jest "najcieplejszą" częścią okna, ma lepsze parametry (niższy współczynnik U), niż profile.

Długi czas wystarczało nieco poprawiać parametry pakietu 2-szybowego, żeby spełnić wymogi stawiane przez przepisy. Ale po wprowadzeniu WT 2021 dodanie 3 szyby stało się koniecznością. Umożliwia bowiem radykalne ograniczenie ucieczki ciepła, współczynnik U_g spada dzięki temu z ok. 1,0 do 0,5-0,6 W/(m²·K). Takie pakiety tworzy się wypełniając komory ciężkim gazem szlachetnym i stosując powłoki niskoemisyjne. Przykładem są szyby SUPERtermo.

Ciepłe ramki

Sporo można też zyskać stosując tzw. ciepłe ramki międzyszybowe. Pozwalają one ograniczyć do minimum liniowy mostek cieplny na styku pakietu szybowego z ramą. Przez lata standardem były ramki aluminiowe, które niestety dobrze przewodzą ciepło. Ich liniowy współczynnik przenikania ciepła Ψ wynosi ok. 0,07 W/(m·K). Dlatego zaczęto je zastępować stalowymi lub kompozytowymi ze wzmocnionych tworzyw sztucznych. Ale nawet różnice pomiędzy różnymi wersjami ciepłych ramek są znaczne.

Ramka międzyszybowa ma większy wpływ na izolacyjność pakietu niż spodziewałaby się większość osób.

Warto spojrzeć na przykład pokazujący na ile zmiana samych ramek wpłynie na parametry cieplne całego okna. Uzyskujemy odpowiednio:

• ramka międzyszybowa stalowa - ciepła ramka MS Ψ = 0,055 W/(m·K)
  U_w = 0,79 W/(m²·K);
• ramka międzyszybowa CHROMATECH Ultra Ψ = 0,028 W/(m·K)
  U_w = 0,72 W/(m²·K);
• ramka międzyszybowa THERMOBAR Ψ = 0,022 W/(m·K)
  U_w=0,71 W/(m²·K).

Czyli, chociaż wszystkie te ramki określane są mianem ciepłych, izolacyjności okna zmienia się niemal pomiędzy 0,8 oraz 0,7 W/(m²·K). Dużo, jak na jeden niepozorny element.

Ciężkie okno, mocne okucia

Dwukomorowe oszklenie to ważna zmiana nie tylko ze względu na parametry cieplne. Konieczne są głębsze profile, bo pakiet szybowy jest grubszy o jakieś 20 mm. Skrzydło staje się przy tym o prawie 50% cięższe, bo to szyba stanowi główna część jego masy, a zamiast 2 mamy teraz 3 tafle. To niewątpliwie wyzwanie dla okuć, które muszą znieść znacznie większe obciążenia. Warto porównać jakie rozwiązania stosuje się w przypadku okuć o standardowej nośności oraz okuć wzmocnionych. Oczywiście, odporność na duże obciążenia jest szczególnie ważna w przypadku skrzydeł o dużej powierzchni oraz o znacznej szerokości.

Typowy i wzmocniony ("ciężki") zawias.

To samo dotyczy okien o podwyższonej izolacyjności akustycznej oraz o zwiększonej odporności na włamanie, bo w nich stosuje się grubsze tafle szkła lub szkło laminowane, klejone wielowarstwowo. Jednak nawet zastąpienie okna zwyczajnego dwuskrzydłowego jednoskrzydłowym oznacza znacznie większe obciążenia. Przecież rośnie nie tylko masa, ale otwarte 2 razy szersze skrzydło działa na zawiasy jak długa dźwignia. Dlatego naprawdę warto wybierać mocne okucia i sztywne profile, które nawet po latach się nie wypaczą. Oczywiście, dobrzy producenci wiedzą jak usztywnić i wzmocnić okna - nawet największe i bardzo ciężkie.

Wielkość ma znaczenie

W świetle tego co dotąd powiedzieliśmy łatwo zauważyć, że znaczenie mają nie tylko same współczynniki przenikania ciepła oszklenia, ramy i ramki międzyszybowej. Przecież jeżeli zbudujemy 2 okna z dokładnie tych samych komponentów (pakiet szybowy i profile), ale o innych wymiarach i/lub z odmiennymi podziałami, to ich ostateczny współczynnik przenikania ciepła U_w (całego okna) będzie różny! Im mniejsze okno, tym proporcjonalnie mniej w nim szyby (korzystniejszej cieplnie), a więcej profili (pogarszających ostatecznie izolacyjność).

Podział okna może mieć uzasadnienie. Tu jego mniejsza część może być bez problemu otwierana.

W związku z tym nie ma najmniejszego sensu porównywanie parametrów cieplnych okien kilku producentów, jeżeli każdy wyznaczy U_w dla okna o innych wymiarach. Dlatego zawsze pytajmy jakiego okna dotyczą podawane przez sprzedawców wartości U.

Okazuje się przy tym, że spełnienie wymagań WT 2021 jest wręcz nierealne w przypadku bardzo małych okien (np. 565 × 535 mm). Wymagałoby to wręcz użycia "kosmicznych" technologii, co jest zupełnie bez sensu, jeżeli weźmiemy pod uwagę, jak mały będzie ostatecznie wpływ takiego okna na straty ciepła w skali całego budynku.

Warto też wyciągnąć wnioski na temat tego, jak można poprawić parametry cieplne okien, budując je z tych samych komponentów. Przede wszystkim należy unikać licznych podziałów - wtedy proporcje szyb do ramy się poprawiają. Zaś w miejscach, gdzie do jest wygodny dostęp z zewnątrz można przemyśleć zastosowanie okien typu FIX, czyli nieotwieranych. Te mają zawsze węższe profile. Ponadto są tańsze i bardziej szczelne.