Dom ze słomy - stolarka okienna

Sposób rozmieszczenia poszczególnych funkcji w budynku względem stron świata, a także odpowiednie zaprojektowanie przeszkleń jest ważnym elementem projektowania budynków energooszczędnych. Sposób usytuowania, wielkość i parametry okien wpływają na zapotrzebowanie energetyczne budynku oraz komfort wizualny. Niewłaściwie zaprojektowane mogą powodować straty ciepła lub przegrzewanie budynku latem.

W prezentowanym budynku zastosowano okna drewniane. Zarówno pionowe jak i dachowe wykonano stosując ciepłą stolarkę z drewna sosnowego (sosna lakierowana lakierem bezbarwnym).

Dom ze słomy, zdjęcia z realizacji inwestycji - motaż okien dachowych FAKRO, arch. Michał Pierzchalski

Okna pionowe

Zamontowane okna mają pakiety szybowe ze szkleniem dwukomorowym (trzyszybowe) z powłoką niskoemisyjną i z przestrzeniami wypełnionymi argonem. Współczynnik przewodzenia ciepła pakietów szybowych U_g wynosi 0,6 W/m²K. Współczynnik przenikania energii promieniowanie słonecznego g wynosi 54%, a współczynnik transmisji światła 74%. W oknach zastosowano ciepłe ramki dystansowe Swisspacer Advance PSI=0,037 W/mK.

W zależności o wymiarów okien uzyskano współczynnik przenikania ciepła całych okien U_w od 1,03 W/m²K (dla najmniejszego okna) do 0,86 W/m²K (największe przeszklenia).

Aby ograniczyć straty ciepła zastosowano tak zwany ciepły montaż okien. Osadzono je więc w zewnętrznej konstrukcji drewnianej, ale zrezygnowano z dodatkowych elementów ciepłego montażu stosowanych w ścianach murowanych. Przestrzeń między ścianą a ościeżnicą wypełniona została niskorozprężną pianką poliuretanową Flexi, która zachowuje pełną elastyczność przy ewentualnej deformacji wymiarów. Współczynnik przewodzenia ciepła zastosowanej pianki wynosi 0,035 W/mK. Dodatkowo zastosowano taśmy uszczelniające, które przykleja się do okna oraz do elementów konstrukcyjnych.

Dom ze słomy, zdjęcia z realizacji inwestycji - motaż okien dachowych FAKRO, arch. Michał Pierzchalski

Okna dachowe

W budynku zastosowano dwa rodzaje okien dachowych firmy FAKRO– PRE SELECT FPP-V U5 oraz FTP-V U5;  wszystkie o wymiarach 94x140. Współczynnik przenikania ciepła szklenia U_g wynosi 0,5 W/m²K. Zestawy szybowe składają się z trzech szyb hartowanych o grubości 4 mm. Szyby skrajne wykonane są ze szkła niskoemisyjnego. Obie przestrzenie międzyszybowe wynoszą po 10 mm i wypełnione są gazem szlachetnym - kryptonem. W szybie zespolonej superenergooszczędnej zastosowano ciepłą ramkę dystansową TGI wykonaną z tworzywa sztucznego (PSI=0,059 W/mK) dla okna FPP-V U5, dla FTP-V U5 0,051W/mK. Współczynnik przenikania ciepła okien U_w wynosi 0,97 W/m²K.

Nie są to okna o najwyższych parametrach termicznych – zarówno producent okien pionowych jak i firma Fakro dysponują oknami o jeszcze lepszych parametrach termicznych. Jednak ze względu na charakter budynku i sposób jego użytkowania wybrano optymalne finansowo i energetycznie rozwiązanie.

Dom ze słomy, zdjęcia z realizacji inwestycji - motaż okien dachowych FAKRO, arch. Michał Pierzchalski

Dom ze słomy, zdjęcia z realizacji inwestycji - motaż okien dachowych FAKRO, arch. Michał Pierzchalski

Dom ze słomy, zdjęcia z realizacji inwestycji - motaż okien dachowych FAKRO, arch. Michał Pierzchalski

Dom ze słomy, zdjęcia z realizacji inwestycji - motaż okien dachowych FAKRO, arch. Michał Pierzchalski

Dom ze słomy, zdjęcia z realizacji inwestycji - motaż okien dachowych FAKRO, arch. Michał Pierzchalski

Zabezpieczenie okien przed nadmiernym przegrzewaniem latem

W przypadku okien pionowych zaprojektowano długie okapy dachowe. Wysokość okapów oraz ich wysięg dobrano tak, aby skutecznie zacieniały okna latem, natomiast umożliwiały penetrację promieni słonecznych do wnętrza zimą. Od wschodu budynek nie posiada okien, natomiast od zachodu zaprojektowano długie wysunięcie połaci dachowych.

Okna dachowe wyposażono w zewnętrzne markizy. W przypadku okien dostępnych z poziomu podłogi zastosowano rolety AMZ New line, natomiast w oknie w salonie, które jest poza zasięgiem mieszkańców zastosowano roletę AMZ Z-Wave sterowaną zdalnie.

Rysunek 1. Sposób zacieniania okien latem (21 czerwca) w czasie górowania słońca (wysokość kątowa słońca 59,5o). Dzięki wysuniętym okapom całkowicie zacienione są wszystkie okna od strony południowej. Okno dachowe ma opuszczoną roletę. Zacienienie okien zapewnia ochronę przed przegrzewaniem budynku.

Rysunek 2. Wykorzystywanie energii promieniowania słonecznego zimą (21 grudnia) w czasie górowania słońca (wysokość kątowa słońca 12,71o). Głęboko wysunięte okapy nie zacieniają okien od strony południowej. Okno dachowe ze schowaną roletą. Możliwa jest swobodna penetracja promieni słonecznych – umożliwiająca wykorzystanie energii słonecznej do ogrzewania pomieszczeń.

Ciepły i szczelny montaż okien

Niewłaściwy montaż okien może powodować znaczne straty energii cieplnej. Straty mogą powodowane być przez nieszczelności oraz powstałe mostki cieplne.

Mostkiem cieplnym jest zaburzenie w ścianie zewnętrznej, w wyniku którego, w miejscu jego występowania jest zwiększona transmisja energii cieplnej przez przenikanie. W przypadku budynków murowanych należy zadbać, aby montować okna przy zastosowaniu elementów ciepłego montażu w warstwie ocieplenia ściany. W przypadku ścian murowanych stosuje się dodatkowe elementy ciepłego montażu wykonane z utwardzonego polistyrenu ekstrudowanego lub na specjalnych konsolach stalowych. Dodatkowo stosuje się  taśmy uszczelniające, które przykleja się do okna oraz do elementów konstrukcyjnych. Od wewnątrz należy stosować taśmy paroszczelne, natomiast od zewnątrz taśmy paroprzepuszczalne. Od zewnątrz można dodatkowo wykonać węgarki z materiału termoizolacyjnego, osłaniające fragment ramy okiennej. Taki montaż zapewnia szczelne powietrznie połączenie oraz znacznie ogranicza mostek cieplny.

W przypadku okien dachowych wykonany został montaż przy użyciu systemowych kołnierzy uszczelniających EHV-AT Thermo z dodatkową termoizolacją. Dzięki temu ograniczono znacznie wpływ liniowego mostka cieplnego związanego z montażem okna. Podobnie jak w przypadku okien pionowych zastosowano kołnierze paroszczelne (od wewnątrz połączone z folią dachową) oraz wiatrochronne i paroprzepuszczalne od zewnątrz.

Dom ze słomy, zdjęcia z realizacji inwestycji, arch. Michał Pierzchalski

Dom ze słomy, zdjęcia z realizacji inwestycji, arch. Michał Pierzchalski

ABC projektowania okien w budynku energooszczędnym

Okna na elewacji południowej, w bilansie energetycznym są plus energetyczne.  Należy pamiętać, że muszą one także posiadać odpowiednie parametry – niski współczynnik przenikania ciepła U_w oraz możliwie wysoki współczynnik przepuszczalności energii promieniowania słonecznego g.

Okna znajdujące się od strony południowej oraz wschodniej i zachodniej należy zabezpieczyć przed przegrzewaniem latem. Najskuteczniej przed słońcem chronią osłony zewnętrzne - mogą to być markizy, żaluzje czy zadaszenia nad oknami.

Natomiast na elewacji północnej należy ograniczać ilość okien. To samo dotyczy strony wschodniej i zachodniej, gdyż te okna w bilansie energetycznym są ujemne energetycznie. Okna znajdujące się od wschodu i zachodu nie mają możliwości pasywnego pozyskiwania zimą zbyt dużej ilości energii, natomiast niezabezpieczone powodują przegrzewanie budynku latem. W tych oknach można zastosować szklenie z powłokami niskoemisyjnymi ograniczającymi współczynnik przepuszczalności energii promieniowania

Rysunek 3. Bilans energetyczny okien w przykładowym budynku pasywnym. Okna zlokalizowane od strony południowej są plus energetyczne. Obliczenia wykonano przy użyciu programu PHPP.