Duże okna i przeszklenia – techniczne możliwości i wyzwania
Nowoczesna architektura nie rozwija się w izolacji od rynku materiałów budowlanych. Nie byłoby ekstrawaganckich rozwiązań architektonicznych ani nowoczesnego budownictwa energooszczędnego, gdyby nie nowe technologie oraz innowacyjne materiały budowlane i wykończeniowe. Dotyczy to również dużych przeszkleń – jednego z wyróżników nowoczesnej architektury. Produkcja dużych tafli szkła, ramy metalowe umożliwiające udźwignięcie ciężaru tafli, szkło i ramy o podwyższonych parametrach termoizolacyjnych, powłoki hydrofilne (hydrofobowe) ułatwiające utrzymanie w czystości, a także rozwinięte funkcje wentylacyjne okien – wszystkie te możliwości technologiczne sprawiają, że duże okna są chętnie stosowane w nowoczesnym budownictwie jednorodzinnym.
Parametry termoizolacyjne dużych przeszkleń
Choć przeszklone powierzchnie są znacznie zimniejsze niż ściany, to jednak duże okna należą do wyróżników architektury energooszczędnej. Zlokalizowane od nasłonecznionych stron: południowej, południowo-wschodniej oraz południowo-zachodniej dostarczają darmowej energii słonecznej do wnętrza na tyle dużo, że wyrównują ewentualne straty ciepła przez okna w zimne i pochmurne dni. Ucieczka ciepła nie jest zresztą wysoka, ponieważ nowoczesne okna odznaczają się wysokimi właściwościami termoizolacyjnymi. Najważniejszym parametrem, który określa, ile ciepła przepuszcza na zewnątrz okno jest współczynnik Uw. Dobierając okna, szczególnie gdy mają one mieć dużą powierzchnię przeszkleń, powinniśmy zadbać, by był on jak najniższy. Aktualnie okna przeznaczone do domów jednorodzinnych mają współczynnik Uw mniejszy niż 1,0 W/(m2·K), natomiast wartość Uw okien energooszczędnych nie powinna być wyższa niż 0,8 W/(m2·K). Niedługo zresztą takie parametry staną się standardem na rynku okien, ponieważ już według aktualnie obowiązujących przepisów budowlanych maksymalny współczynnik przenikania ciepła (Uwmax) dla każdego okna zamontowanego w pomieszczeniu, gdy temperatura obliczeniowa jest równa lub wyższa niż 16oC (ti >= 16oC) musi być mniejszy lub równy 1,1 W/(m2·K). Od 2021 roku ten parametr dla okien fasadowych i drzwi balkonowych nie będzie mógł być wyższy niż 0,9 W/(m2·K).
Duże przeszklenia powinny charakteryzować się niskim współczynnikiem przenikania ciepła U
Duże przeszklenia – pozyskiwanie energii słonecznej
Promienie słoneczne wpadające przez okna są traktowane również jako dodatkowe źródło pozyskiwania energii potrzebnej do ogrzania domu. Z tego punktu widzenia, im większe przeszklenia, tym zysk taki powinien być większy. Czy jednak każde okno w równym stopniu pozyskuje tę energię? Decyduje o tym wysokość współczynnika g, który informuje, ile energii słonecznej pozyskuje okno. Dobierając okna z odpowiednio wysokim g można zrekompensować straty ciepła ponoszone przez okna, ale jest to możliwe, tylko wtedy jeśli duże okna umieszczone są po nasłonecznionej stronie. Trzeba jednak pamiętać, że aby łapanie promieni słonecznych było jak najbardziej efektywne, możliwe jest odchylenie ściany z oknem jedynie o 15 stopni. Z punktu widzenia efektywności światła wpadającego przez okna ważny jest też kształt okien – więcej światła wpada przez okna wydłużone niż szerokie. Trzeba też jednak pamiętać, że duże przeszklenia o wysokim współczynniku g są powodem przegrzewania się pomieszczeń latem. Stąd ciągłe poszukiwania coraz bardziej skutecznych przesłon – w nowoczesnej architekturze prym wiodą zewnętrzne żaluzje przesuwne tworzące często formę ekstrawaganckiej elewacji.
Duże przeszklenia – duża wytrzymałość
Wysoka termoizolacyjność okien to jednak nie jedyny warunek stosowania przeszkleń o dużych gabarytach. Muszą mieć one także odpowiednie parametry wytrzymałościowe, które zależą m.in. od sztywności profili. Najlepsze możliwości pod tym względem dają okna ze stopów aluminium zawierających krzem o właściwościach utwardzających i magnez wpływający na większą wytrzymałość. W efekcie profile aluminiowe pozwalają więc na przeszklenie niemal całej ściany, zapewniając odpowiednią sztywność konstrukcji. Jednak również producenci profili PVC, które cechuje stosunkowo duża rozszerzalność cieplna utrudniająca osiągnięcie tak dobrych właściwości statycznych, podążają za wymogami rynku. Duże przeszklenia obramowuje się profilami o zwiększonej głębokości zabudowy z solidnymi wzmocnieniami oraz wkładkami ocieplającymi albo wykorzystuje w tym celu tworzywo kompozytowe z dodatkiem włókien szklanych.
Duże przeszklenie muszą być odpowiednio sztywne
Duże przeszklenia – wyzwania funkcjonalne
Otwieranie dużych okien jest również ogromnym wyzwaniem – skrzydło drzwi tarasowych potrafi ważyć kilkaset kilogramów. Tradycyjne, rozwieralne drzwi balkonowe i drzwi tarasowe są zastępowane przez drzwi przesuwne, które zapewniają wygodną komunikację między pomieszczeniem a tarasem lub balkonem, a przy tym nie zabierają cennego miejsca. Popularne stają się mechanizmy podnośno-przesuwne i uchylno-przesuwne. Duże przeszklenia narożne wyposaża się w doskonale sprawdzające się profile aluminiowe lub gotowe elementy PVC występujące w dwóch wersjach – o stałym oraz zmiennym kącie ustawienia skrzydeł, co pozwala dopasować je do każdego rozwiązania, zapewniając niezbędną sztywność.
Zdjęci: Budvar, K. Jankowska, fotolia.com