Newsletter

Login Form



Czytaj także -

Aktualne wydanie

Okładka SS-09-2017

20170725-edgetech-banner-160x600-polonaisEDG Swiat Szkla Skyscraper 160x600 BAU OK

EDG Swiat Szkla Skyscraper 160x600 BAU OK 

 

facebook12

czytaj newsy Świata Szkła

- więcej szklanej architektury

 

Baztech

Miesięcznik Świat Szkła

indeksowany jest w bazie

czasopism technicznych

 

Wydanie Specjalne

 

Fasady przeszklone termika akustyka odpornosc ogniowa 2016

 

okna pasywne 2015a

 

Fotowoltaika w architekturze okladka

 

20140808Przegrody przeciwpozarowe

 

konstrukcje szklane

 

20140533 Konstrukcje przeszklone 2

 

 

 

baner mochnik colorimo 750X100

 

 

lisec SS FastLAne

 

baner konferencja 12 2017 

 

 

* Projektowanie okien w budynku pasywnym
Data dodania: 25.02.12

 Nazwa budynku pasywnego odnosi się do faktu wykorzystywana do ogrzewania biernych zysków energetycznych pochodzących między innymi z promieniowania słonecznego. Do pozyskania tej darmowej energii służą okna.

 

Aby okna mogły spełniać zadania, muszą być właściwie rozmieszczone względem stron świata, niezacienione, ich rama powinna zapewniać odpowiednią izolację termiczną, a przeszklenie – poza odpowiednią izolacyjnością – przepuszczać do wnętrza odpowiednią ilość ciepła z promieniowania słonecznego.

 

Nie bez znaczenia jest też właściwy, pozbawiony mostków termicznych montaż okna. Dopiero suma tych wszystkich czynników zapewnia, że okno funkcjonuje zgodnie z założeniami standardu budynku pasywnego, czyli pozyskuje więcej energii z promieniowania słonecznego, niż traci przez przenikanie.

 

Dla powodzenia realizacji budynku pasywnego decydujący jest już etap koncepcji. To wtedy rozstrzyga się kwestia rozmieszczenia pomieszczeń, a co za tym idzie - wielkość, kształt i rozmieszczenie okien względem stron świata. W przypadku mniejszych budynków pasywnych, takich jak domy jednorodzinne, optymalnym rozwiązaniem jest, gdy 55-60% okien znajduje się od strony południowej lub jest odchylona 30-35° od tego kierunku.

 

Około 30% okien powinno przypadać na stronę wschodnią i zachodnią, a tylko 10-15% na północną. Odejście od tej zasady jest możliwe, ale skutkuje tym, że zmniejszone zyski solarne należy kompensować poprzez zwiększoną izolacyjność termiczną lub zastosowanie lepszego rekuperatora, co pociąga za sobą dodatkowe koszty. Budynek powinien być tak zlokalizowany na działce, aby nie był znacząco zacieniany przez budynki sąsiednie, także poszczególne elementy samego budynku nie powinny nadmiernie zacieniać okien.

 

Budynek pasywny funkcjonuje nie pomimo tego, że są w nim okna, ale właśnie dlatego, że te okna są w nim zamontowane. 

 

 

 

 
 

1. Okna w domach pasywnych mogą mieć wygląd nowoczesny i klasyczny

 

Budowa okien
Zadaniem projektanta, po określeniu lokalizacji okien, jest jeszcze dobranie odpowiedniego przeszklenia oraz przeznaczonego dla domów pasywnych systemu profili okiennych. Zamiast zazwyczaj wykorzystywanych przeszkleń 2-szybowych stosuje się przeszklenia 3-szybowe, które wyróżnia dobry współczynnik izolacyjności cieplnej na poziomie 0,7-0,5 W/m2K.

 

Są one zaopatrzone w dwie powłoki niskoemisyjne, a przestrzeń międzyszybowa wypełniona jest argonem lub kryptonem. Najbardziej newralgicznym elementem okna jest miejsce połączenia szyby z ramą. W tym miejscu powstaje mostek termiczny. Dla jego zmniejszenia przeszklenie w oknach pasywnych osadzone jest głębiej w ramiaku (il. 2). Konieczne jest także zastosowanie łączących poszczególne szyby ramek dystansowych o odpowiednich parametrach izolacyjnych.

 

Są to ramki wykonane z tworzywa sztucznego lub stali nierdzewnej. Niedopuszczalne jest stosowanie w oknach dla budynków pasywnych ramek z aluminium. Materiał ten ma wysoką przewodność cieplną, co powoduje znaczne pogorszenie parametrów izolacyjnych okna.

Decydującym składnikiem okna dla budynku pasywnego jest odpowiednia rama okna. Aby zapewnić znacząco lepszą izolacyjność niż w przypadku ram tradycyjnych musi ona mieć odpowiednią budowę.

 

Kolejnym wyróżnikiem okna pasywnego - obok stosowania wspomnianego głębszego osadzenia szyby w ramie okiennej - jest zastosowanie trzech uszczelek zapewniających szczelność powietrzną. W przypadku tradycyjnych okien stosuje się zazwyczaj tylko dwie uszczelki. Dodatkowa uszczelka zwiększa szczelność powietrzną okna oraz zwiększa jego izolacyjność termiczną – rozdziela ona przestrzeń powietrzną znajdującą się między skrzydłem a ościeżnicą okna na dwie mniejsze komory, zmniejszając tym samym przenoszenie ciepła przez konwekcję.

 

Na rynku dostępne są ramy okienne z PCV, drewniane i drewniano-aluminiowe. W ostatnim czasie pojawiły się także rozwiązania z profilami aluminiowymi zaopatrzonymi w wewnętrzną przekładkę izolacyjną. W przypadku ram drewnianych (ilustracja 3) zwiększoną izolacyjność uzyskuje się poprzez zastosowanie we wnętrzu profilu okiennego przekładki z poliuretanu, korka lub innego materiału o dobrych parametrach izolacyjnych.

Materiał taki umieszczany jest pomiędzy elementami drewnianymi i nie jest widoczny z zewnątrz. Początkowo drewniane ramy dla okien pasywnych były znacznie masywniejsze – szersze i grubsze niż w oknach standardowych, co powodowało pewne ograniczenia przy kształtowaniu elewacji.

 

Dotyczyło to przede wszystkim niewielkich okien, w których szeroka rama pogarszała ich walory estetyczne oraz powodowała, że umieszczone w nich przeszklenie miało niewielkie rozmiary. W ostatnich latach dokonała się rewolucja w produkcji tego typu okien. Na rynku pojawiły się ramy pasywne nowego typu, które wymiarami nie odbiegają od ram konwencjonalnych i dzięki temu nie ograniczają swobody kształtowania elewacji.

 

 

W przypadku okien z profili PCV zwiększona izolacyjność uzyskiwana jest poprzez wprowadzenie dodatkowych komór powietrznych bądź też poprzez wypełnienie profili pianką poliuretanową (il. 4).

Także ten rodzaj okien w ostatnich latach przeszedł znaczące przemiany. Ramy z PCV pierwszej generacji były dużo szersze i grubsze niż ramy tradycyjne.

 

2. Pakiet szybowy osadzony jest głęboko w ramie okna pasywnego, aby utrudnić ucieczkę ciepła

 

Elementem ramy szczególnie niekorzystnie oddziaływującym na jego parametry izolacyjne był usztywniający profil stalowy. Stal, jak wiadomo, ma wysoką przewodność termiczną. Dzięki zastosowaniu technologii wklejania szyb okiennych w ramę okienną, wykorzystaniu mocniejszych odmian PCV i zastosowaniu wkładek z tworzyw sztucznych udało się uzyskać to, co wcześniej wydawało się niemożliwe, a mianowicie ramy okienne dla domów pasywnych o wymiarach tradycyjnych ram. Miejsce, które dotychczas zajmował profil stalowy zajęły dodatkowe komory lub materiał termoizolacyjny.

 

3. Rama okienna o profilu drewnianym

 

4. Rama z PVC, „Clima Design” firmy Rehau

 

5. Rama drewniano-aluminiowa „Edition” firmy Internorm

 

Kolejna grupa profili okiennych to grupa profili drewniano-aluminiowych (il. 5). Większość tego typu produktów dostępnych na rynku ma bardzo zbliżoną budowę. Zasadniczą część skrzydła i ościeżnicy stanowią zapewniające jej nośność profile. Od strony zewnętrznej do elementów drewnianych montowane są nakładki z materiałów termoizolacyjnych, które z kolei osłonięt są elementami aluminiowymi. Nie pełnią one funkcji konstrukcyjnej, a są jest jedynie elementem wykończeniowym. W przypadku tych okien uzyskuje się bardzo dobre parametry izolacyjne przy bardzo wąskiej ramie.

 

W przypadku ram okiennych z profili aluminiowych problemów nastręcza sam materiał, który odznacza się wysoką przewodnością cieplną. Jest ona na tyle znacząca, że nawet w konwencjonalnych oknach pomiędzy dwoma elementami aluminiowymi stosuje się specjalną izolacyjną przekładkę, która zespala oba elementy. W oknach dla budynków pasywnych stosuje się analogiczne rozwiązanie, z tym że element rozdzielający musi mieć bardzo dobre parametry izolacyjne.

 

Z powyższego opisu wynika na parametry izolacyjne okna wpływa wiele czynników. Zadaniem projektanta jest określenie w projekcie tych wszystkich parametrów. Na projektancie spoczywa jeszcze jedno bardzo ważne zadania, a mianowicie opracowanie właściwego sposobu montażu okien.

 

Przy nieprawidłowym montażu mostek powstający w miejscu styku okna ze ścianą może być na tyle znaczący, że uniemożliwi osiągnięcie standardu budynku pasywnego. Najczęściej spotykanym typem ściany jest ściana dwuwarstwowa z izolacją wykonaną metodą lekką mokrą. Składa się ona z warstwy nośnej z cegły lub bloczków ceramicznych, silikatowych lub gazobetonowych oraz z zewnętrznej warstwy izolacyjnej ze styropianu, rzadziej z poliuretanu lub wełny mineralnej.

 

W tradycyjnych budynkach o takich ścianach okna montuje się w świetle muru, przy jego zewnętrznej krawędzi, tak aby styropian ocieplający ścianę nachodził na ramę okna. Jest to rozwiązanie niewystarczające dla potrzeb budownictwa pasywnego - powoduje ono powstanie znaczącego liniowego mostka termicznego na poziomie 0,05-0,12 W/(mK), a w standardzie pasywnym mostek taki powinien wynosić mniej niż 0,01 W/(mK). Właściwym rozwiązaniem jest wysunięcie okna w warstwę termoizolacji, tak aby otaczała ona ramę okna z boków i z przodu (il. 6).

 

6. Schemat montażu okna pasywnego w ścianie dwuwarstwowej

 

W tej metodzie montażu najistotniejsze jest zapewnienie trwałego podparcia dla dość ciężkiego okna, zaopatrzonego w przeszklenie trójszybowe. Rozwiązaniem, które najczęściej spotyka się w niemieckich budynkach pasywnych jest przymocowanie do ściany drewnianej łaty, na której zostaje oparta dolna krawędź ramy okiennej (il. 7). Dla zapewnienia stateczności krawędzie boczne i górna mocowane są do muru za pomocą kątowników montażowych (il. 8).

 

 

7 (a i b) . Montaż okna do ściany murowanej za pomocą kątowników montażowych z oparciem na łacie
drewnianej – przed wykonaniem termoizolacji

 

8. Montaż okna z wykorzystaniem samych kątowników montażowych. Źródło: ZRB 

 

W przypadku mniejszych i lżejszych okien można zrezygnować z łaty drewnianej i zastosować tylko kątowniki montażowe. Rozwiązaniem droższym (i stosowanym rzadziej) jest zamocowanie ramy okiennej za pomocą specjalnych kotwi. Jest ono zazwyczaj stosowane wtedy, gdy konieczne jest wysunięcie okna dalej w warstwę styropianu, bliżej zewnętrznej krawędzi wykończonej ściany. Po zamontowaniu okna w kolejnym etapie wykonywana jest termoizolacja ściany, która od frontu nachodzi na ramę okienną na co najmniej 6 cm. Następnym ważnym zagadnieniem jest zapewnienie szczelności powietrznej w miejscu osadzenia okna w ścianie (il. 9).

 

9. Wyszukiwanie nieszczelności w montażu okna za pomocą termoanemometru podczas próby szczelności; taśma uszczelniająca widoczna przed otynkowaniem

 

Tradycyjnie stosowaną metodą jest montaż z użyciem rozprężnej pianki poliuretanowej. Pomimo swojej popularności nie jest to korzystne rozwiązanie. Pianka ma wprawdzie dobre parametry izolacyjne, ale cechują ją duża przepuszczalność powietrzna. W budynkach pasywnych, dla których wymagana jest wysoka szczelność powietrzna, stosuje się specjalne taśmy uszczelniające.

 

Z jednej strony przyklejane są one do ramy okiennej, a z drugiej do krawędzi muru w otworze okiennym, a następnie pokrywane tynkiem dla zwiększenia szczelności. Ze względu na elastyczność i rozciągliwość taśmy rozwiązanie takie zapewnia wysoką szczelność montażu także wtedy, gdy występuje ryzyko przemieszczania ramy okiennej.

 

10. Duże przeszklenia otwierające mieszkanie na loggię w budynku w Innsbrucku w Austrii  

 

Powyższe rozwiązanie dla ściany dwuwarstwowej zostało omówione ze względu na powszechne wykorzystanie na naszym rysunku technologii ściany dwuwarstwowej. Istnieją liczne rozwiązania przeznaczone dla innych technologii wznoszenia ścian w budynkach pasywnych.

 

Niniejszy artykuł omawia część zagadnień związanych z oknami w budynkach pasywnych. Pozostałe kwestie zostaną przedstawione w II części artykułu.

 

 

Cezary Sankowski


Ilustracje pochodzą z archiwum Autora oraz firm Rehau i Internom

 

Całość artykułu w wydaniu drukowanym i elektronicznym 

inne artykuły o podobnej tematyce patrz Serwisy Tematyczne

więcej informacj: Świat Szkła 12/2011

 

 

Czytaj także --

 

 

01 chik