Szukając sposobów na poprawę efektywności energetycznej budynków w kontekście ochrony środowiska czy zmniejszenia kosztów eksploatacji, warto pamiętać, że modernizację źle zaizolowanego budynku należy zacząć od ocieplenia przegród i wymiany stolarki okiennej.
Obliczenia pokazują, że wymiana źródła ciepła nie jest wystarczająca, aby rozwiązać problem zanieczyszczenia powietrza, a co więcej, może nawet prowadzić do wzrostu kosztów ogrzewania. Lepsze urządzenie grzewcze wymaga użycia lepszej jakości surowca, a przy nieocieplonych przegrodach i nieszczelnych oknach musimy go spalać tyle samo lub więcej. Najpierw należy zmniejszyć zapotrzebowanie obiektu na ciepło, a dopiero potem dobrać odpowiednie rozwiązanie grzewcze. Tylko taka kolejność działań jest logiczna i uzasadniona ekonomicznie.
Ze względu na znacznie niższą izolacyjność termiczną w porównaniu do ścian, to właśnie okna stanowią newralgiczne punkty budynku, w których dochodzi do dużych strat ciepła. Izolacyjność termiczna bardzo dobrego okna jest zazwyczaj 3–4 razy gorsza od izolacyjności przegrody nieprzezroczystej. Szacuje się, że wymiana okien na szczelniejsze pozwala oszczędzić 10–15% zużycia ciepła, co bezpośrednio przekłada się na niższy rachunek za energię. Nowe okna mogą zapewnić lepszy komfort termiczny użytkownikom budynku, ponieważ – jak wynika z badań – mogą podwyższyć temperaturę w środku pomieszczenia od 2 do 9°C w porównaniu z oknami nieszczelnymi (pomiar na wysokości 1,5 m od podłogi).
W przypadku nieszczelnych okien można zaobserwować duże zróżnicowanie temperatur i prędkości przepływu powietrza wewnątrz pomieszczenia. Jest to wyjątkowo odczuwalne w czasie wietrznej pogody. W pobliżu takich okien notowane temperatury powietrza mogą być od 1 do 3°C niższe niż w środku pomieszczeń, a prędkość przepływu powietrza wzrasta od 4 do 6-krotnie.
Podstawowym zadaniem okna jest dostarczenie użytkownikom obiektu odpowiedniej ilości światła dziennego, a także umożliwienie wymiany powietrza oraz doprowadzenie go w ilości zapewniającej poprawne działanie instalacji wentylacyjnych. Powinno ono również skutecznie chronić wnętrze budynku przez działaniem czynników zewnętrznych. Z tego powodu do najważniejszych parametrów okien należy izolacyjność cieplna, akustyczna, odporność na obciążenie wiatrem, przepuszczalność powietrza oraz wodoszczelność.
Przed decyzją o wymianie okien warto jednak spróbować rozwiązać problem ich nieszczelności. Szczególnie, że nie wymaga to dużego nakładu pracy ani środków. Pierwszym krokiem może być regulacja okuć okiennych. W niektórych oknach znajdziemy specjalne rolki korygujące, za pomocą których w sezonie zimowym można samodzielnie docisnąć skrzydła okna do jego ramy. Zaś w okresie letnim można je z powrotem rozszczelnić, aby zapewnić naturalny przepływ powietrza.
Niechcianych szczelin można w łatwy sposób pozbyć się za pomocą silikonu, samoprzylepnych uszczelek bądź pianki poliuretanowej. Natomiast jeżeli przyczyną nieszczelności jest niewłaściwy montaż lub zużycie okien na skutek wielokrotnego otwierania i zamykania, warto rozważyć ich wymianę.
Wymagane przenikanie ciepła według WT 2021
Zakup okien to inwestycja na długie lata, dlatego lepiej dobrze ją przemyśleć. Warto zdecydować się na modele, które spełnią przyszłe standardy energetyczne. Eksperci wskazują, że średnia żywotność okien PVC wynosi 20–30 lat, w zależności od producenta i jakości materiałów. Dobrej jakości okna PVC mogą służyć nawet jeszcze dłużej.
W celu zapewnienia odpowiedniej izolacji cieplnej okna powinny charakteryzować się jak najniższym współczynnikiem przenikania ciepła Uw. Zagadnienie izolacyjności elementów budowlanych jest regulowane przepisami określonymi w Rozporządzeniu Ministra Transportu, Budownictwa i Gospodarki Morskiej z dnia 5 lipca 2013 r., zmieniającym rozporządzenie w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie. Od 1 stycznia 2021 r. zaczną obowiązywać bardziej rygorystyczne wymagania, które są potocznie nazywane standardem WT 2021. Od 2017 r. parametr Uw powinien wynosić maksymalnie 1,1 W/(m2·K) dla okien pionowych i 1,3 W/(m2·K) dla okien połaciowych. Według WT 2021 jego wartość została obniżona odpowiednio do 0,9 W/(m2·K) i 1,1 W/(m2·K). Można przyjąć, że obecnie wartości Uw w okolicach 0,8 W/(m2·K) kwalifikują okna do energooszczędnych. Okna w domach pasywnych osiągają wartości bliższe 0,6–0,7 W/(m2·K). Ważne, aby porównywać wartości współczynnika dla tego samego wymiaru okna referencyjnego.
Gdy wymiar podany przez producenta jest większy, wskaźnik wydaje się korzystniejszy. Jest to jednak zasługa większej powierzchni szyby, która z reguły posiada lepsze parametry termiczne w stosunku do powierzchni ramy. Co ciekawe wymagania w zakresie parametrów izolacyjnych stolarki zostały wprowadzone w Polsce dopiero w 1983 r. Maksymalna wartość współczynnika przenikania ciepła dla okna wynosiła wówczas 2,6 W/(m2·K). Budynki wybudowane wcześniej, a szczególnie te posiadające drewniane okna z pojedynczym szkleniem mogą mieć wartość współczynnika nawet na poziomie 5,0–6,0 W/(m²·K). Oznacza to, że przy wymianie takich okien można ograniczyć straty energii cieplnej do 80%.
Stosowane powszechnie okna mają konstrukcję jednokomorową, składającą się z dwóch szyb. Wzrost izolacyjności termicznej pakietów szybowych można uzyskać poprzez zastosowanie powłok niskoemisyjnych, wypełnianie przestrzeni międzyszybowej gazami o niższej przewodności cieplnej od powietrza, np. argonem, zwiększenie ilości komór, a także poprzez użycie tzw. ciepłych ramek dystansowych. Są to elementy konstrukcyjne w dolnej krawędzi okna oddzielające od siebie pojedyncze tafle szkła. Oprócz poprawy parametrów izolacyjnych, obniżają one temperaturę powierzchniową szkła, zapobiegają kondensacji pary wodnej i stanowią estetyczny dodatek architektoniczny. W nowoczesnych rozwiązaniach przynajmniej jedna szyba pokryta jest powłoką niskoemisyjną. Powłoki z emisyjnością do 0,01 (1%) są w stanie odbijać do 99% padającego na nie długofalowego promieniowania cieplnego.
Czy wymiana okien wymaga pozwolenia?
Jakakolwiek zmiana, która ingeruje w konstrukcję budynku, czyli wiąże się z powiększeniem albo wybiciem nowego otworu, wymaga uzyskania decyzji o pozwoleniu na budowę lub zgłoszenia do urzędu gminy zamiaru przeprowadzenia prac remontowych (tzw. tryb uproszczony). Wynika to z treści art. 28 ust. 1 ustawy Prawo budowlane. To samo dotyczy zmiany lokalizacji czy kształtu okien.
Należy pamiętać, że w domach wielorodzinnych również każda zmiana koloru czy podziału okna wymaga dokonania zgłoszenia i uzyskania zgody spółdzielni lub wspólnoty mieszkaniowej. Ma to na celu utrzymanie spójności i estetyki elewacji takiego budynku. Wymiana okien plastikowych na drewniane bądź odwrotnie nie powinna stanowić problemu, ale w razie wątpliwości najlepiej jest skierować pisemne zapytanie do wspólnoty. Wszelkie roboty budowlane dotyczące budynków zabytkowych wymagają pozwolenia na budowę i zgody konserwatora zabytków, natomiast prace na obszarze wpisanym do rejestru zabytków wymagają zgłoszenia.
Zasady prawidłowego montażu i jego rodzaje
Przed rozpoczęciem montażu należy zadbać o odpowiednie usytuowanie okna względem otworu, które zależy od rodzaju konstrukcji ściany. Zgodnie z zaleceniami Krajowej Agencji Poszanowania Energii okna w ścianie zewnętrznej powinno się osadzać w następujący sposób:
- w ścianie trójwarstwowej (z izolacją cieplną wewnątrz) – w warstwie izolacji termicznej,
- w ścianie dwuwarstwowej (z ociepleniem zewnętrznym) – przed licem muru lub w licu muru,
- w ścianie jednowarstwowej (pełnej, bez izolacji cieplnej) – w połowie grubości ściany.
Sposób zamontowania okna w murze determinuje wartość liniowego współczynnika przenikania ciepła mostka cieplnego (Ψ), który może wpłynąć na wartość całkowitego współczynnika przenikania ciepła ścian.
Montaż stolarki okiennej wyłącznie na piankę poliuretanową (PUR) nadal jest dość powszechny, jednak nie sprawdza się on przy przegrodach zewnętrznych. Od dłuższego czasu zaleca się montaż warstwowy z dodatkowym wykorzystaniem taśmy lub folii paroszczelnej (od wewnątrz) i paroprzepuszczalnej (od zewnątrz). Taśmy stanowią warstwy ochronne pianki, które mają za zadanie uniemożliwić wnikanie w nią wilgoci z pomieszczenia oraz umożliwić dyfuzję pary wodnej na zewnątrz.
Niestety taki montaż oprócz tego, że jest bardziej czasochłonny i wymaga wykwalifikowanego wykonawcy, może być nawet 2 razy droższy od tradycyjnego montażu z wykorzystaniem samej pianki. Warto jednak podkreślić, że nawet najlepszej jakości okno energooszczędne nie zapewni odpowiedniego komfortu cieplnego, jeśli nie będzie miało odpowiedniej warstwy izolacji. Tylko właściwe zabezpieczenie pianki sprawi, że przez szczelinę wokół okna nie będzie wnikać do pomieszczenia zimny wiatr, a wilgoć z zewnątrz nie będzie przepuszczana. Tylko montaż warstwowy zapewnia trwałość złącza w jego trzech płaszczyznach. Poprawia również izolację akustyczną, zapobiega przemarzaniu, zawilgoceniom i powstawaniu pleśni.
Jednak niezależnie od wybranej metody, montaż nowych okien należy poprzedzić odpowiednim przygotowaniem otworu. Powinien on być wyrównany, oczyszczony i zagruntowany. Szczególnie jeżeli zdecydowano się na montaż warstwowy, ponieważ taśma przyklejona do brudnej lub nierównej powierzchni nie spełni swojej funkcji.
Przyklejenie taśm na ramę powinno się odbyć przed jej wstawieniem. W odpowiednim ustawieniu i wypoziomowaniu ościeżnicy pomogą klocki podporowe i dystansowe. Należy pamiętać o zachowaniu luzów dylatacyjnych, które pozwalają na swobodną pracę okna. Odpowiednią ustawioną ramę mocuje się za pomocą dybli, kołków rozporowych, kotew, śrub lub wkrętów, których ilość i rozstaw są podane w zaleceniach producenta. Jeżeli nie ma dostępu do dokumentacji systemowej, to można skorzystać z instrukcji montażu Instytutu Techniki Budowlanej (ITB nr 421/2010). Kiedy zamocowań będzie zbyt mało, ościeżnica może się rozszczelnić i stracić stabilność.
Kolejnymi krokami są:
- przyklejenie taśmy paroprzepuszczalnej do ościeża na zewnątrz,
- wypełnienie warstwy środkowej za pomocą piany oraz
- doklejenie taśmy paroszczelnej do ościeża od strony pomieszczenia.
Bardzo ważne jest, aby po zakończeniu prac montażowych albo w niewielkim odstępie czasu (maksymalnie do 3 miesięcy) zabezpieczyć izolację przez wilgocią i promieniami UV. Ekspozycja na czynniki atmosferyczne może doprowadzić do skruszenia się pianki, co może skutecznie obniżyć jej właściwości izolacyjne i akustyczne. Odpowiedni sposób zabezpieczenia powinien wskazać producent wyrobu. Najczęściej wystarczy nałożenie na nią warstwy tynku lub zakrycie warstwą ocieplenia.
Kolejnym sposobem montażu jest tzw. ciepły montaż, który polega na osadzeniu okna w warstwie ocieplenia. Tym terminem często nieprawidłowo określa się montaż warstwowy z użyciem taśm.
Takie rozwiązanie ma na celu eliminację mostków cieplnych wokół ościeżnicy. Jest ono dość kosztowne i czasochłonne, dlatego do niedawna było stosowane jedynie w domach pasywnych i energooszczędnych. Ciepły montaż jest możliwy tam, gdzie występuje warstwa izolacji (minimum 15 cm), czyli w ścianach dwuwarstwowych i trójwarstwowych. Ościeżnicę obsadza się w warstwie ocieplenia, ale za pomocą specjalnych elementów montażowych mocuje się ją do ściany. Używa się do tego kotew, konsoli czy ram instalacyjnych. Przy tym rozwiązaniu stosuje się wspomnianą wcześniej technologię warstwową, która polega na zabezpieczeniu pianki z obu stron taśmami. W przypadku zastosowania ramy instalacyjnej nie używa się pianki montażowej i taśm, tylko taśmę rozprężną. Niewątpliwą zaletą ciepłego montażu jest uzyskanie większej przestrzeni na parapecie wewnętrznym.
Przed zleceniem prac związanych z wymianą okien warto zapytać wykonawcę o oferowaną technologię montażu. Montaż z użyciem samej pianki może wydawać się atrakcyjny pod względem finansowym, szczególnie że czasami jest zawarty w cenie zakupu okien. Monterzy często odradzają inwestorom taki sposób izolacji, twierdząc, że nie jest to popularne rozwiązanie. Jednak wszystkie instrukcje systemów okiennych jak i zalecenia Instytutu Techniki Budowlanej wskazują wyraźnie, że montaż warstwowy jest jedynym poprawnym rodzajem montażu stolarki okiennej. Nie warto szukać oszczędności w tym zakresie w szczególności, gdy zdecydowaliśmy się na droższe okna energooszczędne. Na przenikalność ciepła ściany wpływają bowiem nie tylko parametry okna, ale i szczelność jego połączenia z murem.
Autor: Nicola Hariasz
