Analiza porównawcza okien dachowych na podstawie wybranych parametrów

Okna dachowe są zbudowane z:

• ramy, ościeżnicy (elementu stałego zamontowanego do elementów konstrukcyjnych dachu – krokwi) za pomocą kotew metalowych,
• skrzydła (części ruchomej lub stałej).

 

Zazwyczaj rama i skrzydło są zbudowane z materiałów kompozytowych, tzn. z zewnątrz stosuje się elementy o większej odporności na działanie czynników pogodowych (np. aluminium), natomiast od środka materiały o wysokiej estetyce (np. drewno). Okna dachowe są zazwyczaj jednoskrzydłowe, z możliwością rozbudowy w systemy okienne na długości i szerokości. Występują też okna kolankowe, które są połączeniem okien dachowych z pionowymi, a także okna balkonowe, które po otwarciu umożliwiają uzyskanie dodatkowej przestrzeni na zewnątrz poddasza, podobnej do tych, jakie są na balkonach w tradycyjnym budownictwie.

Rodzaje szyb w oknach dachowych

W skrzydle okiennym natomiast mocuje się szyby. Szyby okien dachowych możemy podzielić według kilku kryteriów:

• liczby szyb (jednoszybowe, dwuszybowe lub wieloszybowe),
• wypełnienia przestrzeni między szybami (gazy szlachetne, próżnia lub powietrze),
• rodzaju szyb (np. o zmniejszonej przepuszczalności promieni słonecznych).

Zestawienie parametrów przedstawiono w tabeli 1. Wśród gazów najlepszy współczynnik przenikania ciepła stwierdzono dla ksenonu, a najgorszy dla powietrza.

 

Tab. 1. Izolacja termiczna szyb zespolonych [1]

Rodzaj szyby	Współczynnik przenikania ciepła U [W/(m2 × K)]
Szyba pojedyncza	5,8
	Wypełnienie gazem między szybami
	powietrze	argon	krypton	ksenon
Szyba podwójna, zestaw jednokomorowy
Szkło typu float	2,8	2,6	2,5	–
Szkło float i szkło z powłoką niskoemisyjną, tzw. twarda powłoka (rzadko już stosowane)	1,8	1,6	1,5	–
Szkło float i szkło z powłoką niskoemisyjną, tzw. miękka powłoka	1,6	1,1	1,0	–
Szyba potrójna, zestaw dwukomorowy (trzyszybowy)
Szkło float	2,1	–	–	–
Szkło float i szkło z powłoką niskoemisyjną, tzw. miękka powłoka (jedna tafla tego rodzaju szkła)	1,3	1,0	0,8	0,7
Szkło float i szkło z powłoką niskoemisyjną, tzw. miękka powłoka (dwie tafle tego rodzaju szkła)	1,1	0,7	0,5	0,3

Źródło: Opracowanie własne

 

Tab. 2. Przegląd wymagań dla dachów i ich komponentów [3]

Element/ /wyrób	Wymagania dotyczące
	Reakcji na ogień	Rozprzestrzeniania ognia	Odporności ogniowej	Odporności na wysoką temperaturę
Dach	–	NRO, czyli Broof (t1) SRO	–	–
Konstrukcja dachu	–	–	R 30	–
Przykrycie	–	NRO, czyli Broof (t1) SRO	RE 15, RE 30, REI 15, REI 30	–
Izolacja cieplna	Samogasnąca (min. E)	–	–	–
Klapa dymowa	F – mogą być wykonane z materiałów łatwozapalnych	–	–	B300 30 – klapy otwierane automatycznie B600 30 – klapy otwierane ręcznie
Świetliki, pasma świetlne		NRO, czyli Broof (t1) SRO	RE 15, RE 30*	–
Klapa wentylacyjna		NRO, czyli Broof (t1) SRO	RE 15, RE 30*	–
Wyłaz dachowy		NRO, czyli Broof (t1) SRO	RE 15, RE 30*	–

Źródło: Opracowanie własne. 
* Nie dotyczy naświetli dachowych, jeśli otwory w połaci dachowej nie zajmują więcej niż 20% jej powierzchni; dotyczą jeśli świetliki w połaci dachowej znajdują się w pasie 8 metrów od budynku wyższego z otworami dachowymi.

 

Tab. 3. Analiza szyb zespolonych – wybrany system [4]

4 mm Pilkington OptifloatT Bezbarwny + 4 mm Pilkington OptithermT SN
Przestrzeń międzyszybowa [mm]	U [W/(m2 × K)] Powietrze	U [W/(m2 × K)] 90% argon	U [W/(m2 ×K)] 100% argon
10	1,8	1,5	1,4
12	1,6	1,3	1,3
14	1,5	1,2	1,2
16	1,4	1,2	1,1
18	1,4	1,2	1,1

Źródło: Opracowanie własne
 

 

 

Okna dachowe muszą posiadać pewne elementy, akcesoria, których nie ma w oknach pionowych, np. kołnierze zewnętrzne, uszczelniające, zewnętrzne elementy izolujące (tzw. oblachowanie) czy okucia umożliwiające obrót okna o 180º.

Kołnierze okienne

Kołnierze okienne pełnią ważną funkcję w oknach dachowych:

• zapewniają współpracę między oknem a elementami konstrukcyjnymi dachu,
• umożliwiają odprowadzenie wody z przestrzeni między oknem a pokryciem dachu,
• pozwalają uzyskać szczelność akustyczną między oknem a krokwiami,
• wraz z pianką PUR lub wełną izolują od wiatru przestrzeń między krokwią a ościeżnicą okna,
• chronią przed dostaniem się owadów w przestrzenie między okno a elementy konstrukcyjne dachu.

Budowa kołnierza umożliwia zazwyczaj dopasowanie do elementów konstrukcyjnych dachu zdjęcie i zbudowana jest z części sztywnej oraz elastycznej.

Kolejnym ważnym elementem okien dachowych są uszczelki. Montuje się je w miejscach styku skrzydła okiennego z ościeżnicą, w miejscach przylegania szyby do ramiaków czy w miejscach montażu profili aluminiowych do szyb.

Znaczenie okuć

O funkcjonalności okien dachowych stanowią w duże mierze zastosowane okucia, które decydują o współpracy między skrzydłem okiennym a ościeżnicą. Do okuć okien dachowych możemy zaliczyć:

• zawiasy,
• zasuwki,
• zamki,
• klamki lub listwy (flapy).

Okucia umożliwiają otwarcie skrzydła okiennego wokół osi poziomej w dość dużym zakresie. Skrzydła okienne mogą obracać się wokół osi poziomej w połowie swojej długości (to rozwiązanie umożliwia pielęgnację okna z zewnątrz) i w swojej górnej części, stosuje się również rozwiązania pośrednie i zestawy okien. W skład okuć okiennych wchodzą również zamki i zasuwki, które umożliwiają zamknięcie okna lub jego zabezpieczenie po otwarciu.

Okna dachowe mogą być wyposażone także w różnego rodzaju akcesoria:

• żaluzje zewnętrzne i wewnętrzne,
• rolety,
• urządzenia umożliwiające automatyczne otwieranie i zamykanie, np. ze względu na opady, wilgotność wewnątrz pomieszczeń czy temperaturę,
• systemy mocowania okien, łączniki czy kołnierze uszczelniające.

Od okien dachowych wymaga się znacznie wyższych parametrów fizycznych w porównaniu z oknami pionowymi montowanymi w murach. W czasie użytkowania działają na nie bowiem w dużej mierze obciążenia środowiskowe: skrajne wartości opadów atmosferycznych, wysokie temperatury związane z nasłonecznieniem czy silne oddziaływanie obciążeń wiatru. Nierzadko też przez okna dachowe próbuje się dokonywać włamań do domów.

Wymagania prawne

Zgodnie z warunkami technicznymi, w pomieszczeniach przeznaczonych na stały pobyt ludzi powierzchnia okien nie może być mniejsza niż 12% powierzchni podłogi.

W Polsce wymagania dotyczące parametrów izolacyjnych i wytrzymałościowych okien regulowane są przez normy oraz przepisy prawne dotyczące materiałów budowlanych.

Parametry termiczne

Całkowity współczynnik przenikania ciepła dla okna z zabudową jest średnią ważoną współczynników przenikania ciepła dla szklenia oraz ramy z uwzględnieniem mostka termicznego liniowego na styku szklenie –  rama okienna. Oblicza się go z następującego wzoru:

gdzie:
Uw – współczynnik przenikania ciepła [W/(m2 × K)],
W – okno (window),
f – ościeżnica (frame),
g – szyba (glass),
A – powierzchnia [m2],
Ig – całkowity obwód oszklenia [m],
Ψg – liniowy współczynnik przenikania ciepła [W/mK)].

Współczynnik Ψg w normie PN-EN ISO 10077 – 1 dotyczy standardowych ramek aluminiowych lub ze stali ocynkowanej oraz standardowych konstrukcji dla okna podwójnie bądź potrójnie oszklonego, z ramą drewnianą lub z tworzywa sztucznego.

Wartości współczynnika przenikania ciepła U dla okien połaciowych zależą od temperatury panującej wewnątrz budynku. Wartości maksymalne podane są w WT, od 2017 roku maksymalna wartość współczynnik przewodzenia ciepła U dla okien połaciowych wynosi:

• 1,3 W/m2 × K dla temperatury ti większej bądź równej 16ºC,
• 1,6 W/m2 × K dla temperatury ti mniejszej niż 16ºC.

W kolejnych latach maksymalna wartość będzie jeszcze niższa, bowiem od 2020 r. będzie wynosiła:

• 1,1 W/m2 × K dla temperatury ti większej bądź równej 16ºC,
• 1,4 W/m2 × K dla temperatury ti mniejszej niż 16ºC.

Obecnie o energooszczędnych oknach możemy mówić wtedy, gdy ich współczynnik U jest niższy niż 1,3 W/m2 × K. Na rynku dostępne są okna przeznaczone do domów energooszczędnych czy nawet pasywnych, których ws...