Okna pasywne. Budowa i parametry okien pasywnych

Okna pasywne powinny charakteryzować się najwyższym bilansem energetycznym w przegrodach budowlanych oraz parametrami potwierdzającymi spełnienie wymagań wynikających ze stawianych im warunków dotyczących komfortu cieplnego i higienicznego. Parametry okien pasywnych powinien potwierdzać certyfikat – PHI Darmstadt czy Instytutu Techniki Okiennej z Rosenheim.

Spis treści

1. Okna pasywne, czyli jakie?
2. Okno pasywne – jakie parametry musi spełniać?
3. Okna pasywne w kontekście WT2021
4. Okna pasywne – jakie dostępne na rynku?
5. Okna pasywne – montaż
6. Okna pasywne ceny
7. Kiedy okna pasywne?

Okna pasywne, czyli jakie?

Okna pasywne muszą spełniać wyśrubowane normy, które stawiane są produktom stanowiącym komponenty domu pasywnego. Stolarka to bardzo ważny element i jednocześnie już wbudowana jest newralgicznym miejscem budynku, przez które mogą następować straty ciepła i wpływać na bilans energetyczny obiektu, ponieważ jako przegrody mają najsłabszy współczynnik izolacyjności termicznej (średni a wartość U dla ścian wynosi 0,1 W/(m²K) zaś dla najlepszego okna „zaledwie” 0,53 W/(m²K). Dlatego tak ważny jest właściwy dobór okien pasywnych, które odpowiednio usytuowane i zamontowane zminimalizują straty ciepła.

Okno pasywne – jakie parametry musi spełniać?

Najistotniejszym parametrem mówiącym o właściwościach cieplnych okna jest współczynnik przenikania ciepła Uw wyrażony w [W/(m2K)]. Jednak aby odróżnić okno pasywne od innych (nawet o wysokich parametrach) należy sprawdzić parametry pozostałych elementów użytych do jego budowy, m.in. pakietów szybowych i profili.

Wartości współczynników (minimalne), jakie muszą osiągać okna pasywne w naszej strefie klimatycznej (umiarkowanie chłodna):

• szklenie referencyjne: U_g = 0,7 W/(m²K),
• profile: U_f = 0,8 W/(m²K),
• okno: U_w = 0,8 W/(m²K),
• okno wbudowane: U_montaż niższy niż 0,85 W/(m²K),
• wskaźnik strat cieplnych na mostkach termicznych: Ψ = 0,7 W/(m²K),
• przepuszczalność promieniowania słonecznego g: 50–65%,
• kryterium higieny f_rsi = 0,25: 0,70 (m²K)/W.

Sprawdzenie wszystkich parametrów i potwierdzenie ich przez odpowiedni certyfikat ma kluczowe znaczenia dla określenia czy dane okno to okno pasywne. Pozwoli to zobrazować przykład: jeżeli okno zostanie skonstruowane z profili o wysokim współczynniku U_f i pakietu o bardzo małym U_g (nawet ok. 0,3 W/(m²K), to całe okno może osiągnąć bardzo dobry współczynnik U_w na poziomie 0,8 W/(m²K), ale nie będzie spełniało standardów stawianych oknom pasywnym – jedna cecha (parametr) nie może stanowić wyznacznika charakteryzującego okna pasywne, do których zaliczyć należy choćby straty ciepła na styku rama-skrzydła (parametr Ψ) czy kryterium higieny f_rsi. Okna pasywne są ponadto badane pod kątem przypisania ich do odpowiednie klasy efektywności. Okna pasywne przeznaczone do strefy umiarkowanej chłodnej powinny mieć klasę phB.

Okna pasywne w kontekście WT2021

Obecnie dla okien pasywnych wymagania dotyczące współczynnika przenikania ciepła określają jego wartość na poziomie nie gorszym niż 0,8 W/(m²K). WT2021 zakładają, że U_w dla okien elewacyjnych nie może być wyższy niż 0,9 w/(m²K), co znacząco zbliżyło ten parametr do wymagań stawianych stolarce w budynkach pasywnych. Okna pasywne oczywiście spełniają nowe wytyczne, nawet z nawiązką. Stojąc przed wyborem okien do planowanej inwestycji warto rozważyć ich zakup, jeżeli wznoszony będzie budynek o zmniejszonym EP, nawet niekoniecznie pasywny. Inwestycja w lepszej jakości okna może ograniczyć ewentualne straty ciepła.

Okna pasywne – jakie dostępne na rynku?

Obecnie wielu producentów oferuje okna pasywne, które można zastosować w budynkach o zmniejszonym zapotrzebowaniu na energię. W zależności od projektu, a także wizji inwestora można wybrać okna pasywne aluminiowe, drewniane, z PVC, jak również łączone (drewniano-aluminiowe i PVC-Alu). Producenci rozwinęli stosowane technologie, tak aby każdy z materiałów – nawet aluminium – spełniły wymagania cieplne stawiane komponentom przeznaczonym do konstruowania okien pasywnych. Osiągniecie wysokich parametrów okien było możliwe m.in. dzięki zastosowaniu wielokomorowych profili, specjalnych uszczelek, przekładek termicznych wewnątrz kształtowników, np. z poliamidu wzmacnianego włóknem szklanym czy wkładów z pianki izolacyjnej oraz pakietów szybowych z ciepłymi ramkami, wypełnionych gazem szlachetnym, o U_g min. 0,7 W/(m²K).

Okna pasywne – montaż

W domach pasywnych okna powinno montować się w warstwie izolacji – taki montaż okna pasywnego pozwoli zminimalizować wpływ liniowych mostków cieplnych, które powstają na styku ramy okna ze ścianą. W domach pasywnych dąży się do zapewnienie maksymalnej szczelności całej bryły, dlatego tak istotne jest właściwe połączenie i uszczelnienie w miejscu styku okna pasywnego i muru. Ponadto prawidłowy montaż ma wpływ na wartość U_w wbudowanego okna pasywnego, w której przy obliczeniach uwzględnia się właśnie wpływ liniowego mostka termicznego (okolice nadproża, progu i stojaków ościeżnicy). Nawet najlepsze okno pasywne, jeżeli będzie źle zamontowane będzie miało znacznie gorszy współczynnik U_w.

Do montażu okna pasywnego w warstwie izolacji stosuje się specjalne systemy – na rynku dostępnych jest szereg rozwiązań w których wykorzystuje się konsole, kątowniki, listwy lub tzw. ciepłe belki montażowe, które odpowiadają za stabilność konstrukcji. Jako system montażowy można również wykorzystać ciepłą ramę montażową, która stanowi naturalne przedłużenie ościeżnicy.

Okna pasywne ceny

Od momentu wprowadzenia na rynek kilka lat temu okien pasywnych ich popularność wzrosła, poszerzyła się również oferta producentów, co przełożyło się na obniżenie ich cen. Jednak ze względu na swoją konstrukcję okna pasywne są dużo droższe od tych standardowych – różnice mogą sięgać nawet kilkudziesięciu %. Najbardziej ekonomiczną wersją okien pasywnych są te wykonane z PVC, nieco droższe drewniane, a najwięcej zapłaci się za te wykonane z aluminium. Przykładowo ceny okien pasywnych z PVC zaczynają się od ok. 730 zł brutto dla stolarki w kolorze białym o wymiarach referencyjnych 1165 x 1135 mm.

Kiedy okna pasywne?

Budując dom pasywny wymogiem jest zastosowanie okien pasywnych o bardzo dobrych parametrach. Okna pasywne odpowiadają nie tylko za straty ciepła, ale za ich pomocą są również realizowane zyski ciepła od promieniowania słonecznego, co wpływa znacząco na obniżenie kosztów eksploatacji (ogrzewanie i sztuczne oświetlenie). Usytuowanie okien pasywnych w budynku musi być odpowiednio rozplanowane, wpływ na bilans energetyczny mają również ich wymiary i typ. Należy również wspomnieć, że im mniejszy udział ram w oknie (dodatkowe mostki termiczne), tym współczynnik U_w jest lepszy, dlatego w budynkach pasywnych stosuje się najczęściej okna pasywne wielkoformatowe z dużymi powierzchniami przeszkleń, które lokalizuje się na fasadzie południowej (najbardziej nasłonecznionej), południowo-zachodniej i południowo-wschodniej. Przy czym należy pamiętać, że wymogiem jest tu odpowiednio dobrany współczynnik g. Na elewacjach południowych należy również zastosować odpowiednie osłony – żaluzje, markizy lub rolety zewnętrzne, które umożliwią sterowanie dopływem energii słonecznej do wnętrza, tak aby nie doprowadzić do jego przegrzania. Na pozostałych fasadach należy stosować okna mniejsze lub w miarę możliwości unikać ich wstawiania.

Anna Domańska