Konstruktor budowlany

Zembrowski

Często spotykam pytania typu: Co jest lepsze okna 2 czy 3 szybowe? Słyszałam różne opinie więc chcę mieć pewność.”

Zawsze, gdy docierają do mnie takie pytania, mam mieszane uczucia: zignorować, zbesztać, wyśmiać czy odpowiedzieć? Po zastanowieniu, wybieram to ostatnie, gdyż czas już, by rozsądek i wiedza zaczęły dominować nad efektami prymitywizmu wszechobecnego marketingu. Liczę też, że z każdym dniem, moja książka "Sekrety ..." zadziała jak „oświaty kaganiec” i coraz mniej będzie bałwochwalstwa i marketingu szeptanego w budownictwie.

Wracając do tematu, rolę okna w stratach ciepła należy rozpatrywać dwojako. Gdyby cena 1 m2 okna 2- i 3-szybowego była taka sama, wówczas należałoby stosować okna 3-szybowe i kolejnych generacji, by dążyć do zbliżenia współczynnika przenikania okna U do współczynnika przenikania ciepła ściany czy dachu (tam, gdzie występuje okno). Chodziłoby o zmniejszenie do minimum wpływu liniowych mostków cieplnych wzdłuż ościeżnicy okna.

Jednakże, cena 1 m2 okna silnie rośnie wraz ze spadkiem jego wartości U. Dlatego, decyzja o zastosowaniu okna 2- czy 3-szybowego, nie powinna być podejmowana na podstawie opinii czy mody albo przypadku. Okno 3-szybowe uzyskuje mniejszą wartość U niż 2-szybowe, ale U jednego i drugiego, jest kilka razy większe niż U ściany czy dachu. Dla zmniejszenia strat ciepła przez okna, można zmniejszyć powierzchnię okien, jednakże na drodze stoją wymagania odpowiedniego przeszklenia dla doprowadzenia światła naturalnego do pomieszczeń i tej granicy się nie pokona. Dodatkowo więc, można zmniejszyć straty ciepła stosując okna o mniejszej wartości U, tyle że zwiększamy przez to wydatki na takie okna.

Naturalne zatem, staje się pytanie: na ile opłacalne jest zmniejszenie U okien i przez to zużycia energii przez budynek podczas eksploatacji, gdyż zmniejszając U okien, zmniejszamy koszt eksploatacji, ale zwiększamy koszt budowy. Zmniejszając koszt budowy poprzez stosowanie tańszych 2-szybowych okien, zwiększamy koszt eksploatacji. Te przeciwstawne efekty, wymagają optymalizacji - jest to jasne jak Słońce, a mimo to, powszechnie pomijane i lekceważone - w czym przodują różne kolorowe pisma i portale wołające „zrób to sam” albo „wybierz to i tamto, bo będziesz mieć ciepły dom”. Już pomijam bezsensowne sformułowanie „ciepły dom”, ale rugowanie optymalizacji kosztów, to tak jakby wołać „weź kredyt, a będziesz zadowolony” - ten sam efekt i ten sam sens, a raczej bezsens. Kredytobiorca musi przeanalizować wszystkie dostępne na rynku, warunki spłaty oraz całkowity koszt do spłacenia, bo tylko wtedy oszacuje opłacalność kredytu. Jednak, o wyborze okien 2- czy 3-szybowych, inwestor ma zadecydować w oparciu o opinie?

Ogromny udział w destrukcji myślenia inwestorów - oprócz wymienionych pism i portali, mają nie tylko współcześni architekci, ale także rzesze inżynierów budownictwa. Prowadzą oni z inwestorami luźne dyskusje co do wyboru rodzaju okien - jakby chodziło o wybór kolorystyki elewacji (choć i ona nie jest dowolna). Nie mogę pojąć tego. Przecież inżynierowie i architekci studiowali matematykę i ... zapomnieli badania funkcji? Wprawdzie, architekci na studiach traktują matematykę jak piąte koło u wozu, ale inżynierowie? Przy okazji, jeszcze jedna uwaga logiczna: skoro tak jest, to idąc tym tropem, architekt w praktyce powinien ograniczyć się wyłącznie do sztuki architektury - czyli zaprojektować bryłę, funkcjonalność i kolorystykę, zaś zagadnienia inżynierskie powinien przekazać inżynierom - czyli architekt powinien być jednym z branżystów, obok konstruktora, sanitarnika i elektrotechnika. Kierownikiem projektu powinien być dowolny inżynier, ale nie branżysta - na wzór do obecnych kierowników kontraktu. Wówczas, każdy branżysta odpowiadałby za swój zakres w projekcie, zaś kierownik projektu odpowiadałby za jakość projektu. Dla zapewnienia wysokiej jakości, całość projektu byłaby sprawdzana przez fizyka budowli. Tym sposobem projekty byłyby na najwyższym poziomie, a nie jak mamy obecnie: każdy projekt aż się roi od błędów - niezależnie czy dotyczy domu, czy obiektu kubaturowego. Nie byłoby też tworzenia projektów tylko, by uzyskać pozwolenie na budowę. Każdy projekt powinien być wykonawczy. Na tym zakończę ten wątek, gdyż nań przewidziana jest moja odpowiedź na pytanie NR 33.

Wracając do tematu, jasne jest, że okna - podczas sporządzania projektu budowlanego domu - powinny być traktowane jak każda inna przegroda tracąca ciepło, tj. projektant powinien określić ekonomicznie uzasadnioną wartość współczynnika przenikania ciepła Uek okien. Dopiero wówczas zapadnie decyzja o oknach 2- czy 3-szybowych i ma ją podjąć projektant, a nie inwestor. Metodykę określania podaję w swojej książce w rozdziałach 1.4.5. oraz 2.12., więc teraz pominę.

Wpływ zmian wartości współczynnika przenikania ciepła U okien i drzwi dla przykładowego domu jednorodzinnego parterowego z użytkowym poddaszem o całkowitej powierzchni użytkowej 175 m2 i kubaturze 506 m3 - w różnych rozwiązaniach wyposażenia w instalacje ogrzewania i wentylacji - przedstawiam na załączonych rysunkach. Proszę się nad nimi pochylić i samemu wyciągnąć wnioski.

MaverS

grafili są niedostepne

Zembrowski

Nie mam pojęcia w jaki sposób wkleić można obrazy JPG. Może ktoś wie?

majster stefania

http://www.konstruktorbudowlany.fora.pl/organizacja-forum,2/wklejanie-zdjec-schematow-rysunkow-na-forum,2338.html#13347

ProjektK66

Okna 3 szybowe - to swoisty standard. Polecam każdemu stanąć na przeciwko okna dwuszybowego-
gdzie kontrast termiczny jest tak duży, jak teraz w te upalne dni- zaglądając do lodówki. A Uw okna zależy też od ilości szyby w oknie - np okno OW8 - choć ma takie same klocki (materiały użyte do budowy), jak fix witryna, będzie "zimniejsze" ponieważ jest mniej szyby w oknie -
raz mniejsze zyski, dwa większe straty przez ramę okna - bądź co bądź kiepskie ramy, choć by i hiper super ramy ( 7 -komorowe). Polecam przespać się z hasłem - okna są kluczem do pasywności.
a 3 szyby to jest naprawdę minimu socjalne i to w Rosji i to radzieckiej .. a pisanie o dwóch szybach ...
to mały skansen.. to było by dobre początkiem lat 90 XX wieku Wink

. Wiem wiem .. są okna 4 szybowe.. ale ich koszt jest zawrotny - a rama nadal kiepska- Uf = 0,9 w porywach - tyle to ma rama starego skrzynkowego okna przy 15cm dębiny Wink

I też uważał bym, aby nie było zastanawiania się nad tym, czy usuwać kamień z buta, czy iść dalej...

Zembrowski

Zanim Pan cokolwiek zacytuje, proszę przeczytać ze zrozumieniem tekst.
Mostki są wokół okien i się ich nie pozbędzie, dopóki ościeże okna ma wsp. przenikania ciepła U większy niż ściany wokół okna.

Dobór współczynnika przenikania ciepła Uw okna dla konkretnego budynku ma wynikać z optymalizacji kosztów, a z niej okaże się ilu szybowe będzie dane okno.

ProjektK66

Nic z tych rzeczy - mostka się pozbędzie - odpowiednio montując okno- nauka radziecka już to przeliczyła Wink

Nie będę optymalizował sobie drzwi do lodówki.. ma być ciepło przy oknie i tu koszty są na kolejnym miejscu. Czasem trzeba odpuścić szukanie paru zł. Tak jak z tym mostkiem cieplnym
Czy wartość równa 0,008 W/mK jest poważnym mostkiem ? czy można przymknąć oko...

Zembrowski

W opiniach i dyskusjach inżynierskich "brak" oznacza 0. Mostków się nie wyeliminuje, zatem PSI > 0. Gdyby Pan sformułował opinię, że można wpływ mostka istotnie zmniejszyć albo zminimalizować, byłoby poprawnie. Wołanie, że mostka nie ma, jest niepoprawne.

Parikon

Zembrowski

Mostkiem cieplnym nazywamy każdy element budynku, gdzie występuje deformacja pola temperatury. Wynika to z prawa Newtona, iż strumień ciepła przejmowanego z powierzchni do otoczenia lub odwrotnie, jest wprost proporcjonalny do różnicy temperatur między powierzchnią a otoczeniem.

Dlatego, np. w oknach występują liniowe mostki ciepła między uszczelkami a oszkleniem, między wzmocnieniem profilu a profilem, w komorach profilu, między ramami a oszkleniem, między ramami a termoizolacją (np. pianką), między ramami a ościeżem, między ramą a parapetem. Punktowe mostki cieplne występują także w samej konstrukcji ramy okiennej, np. w miejscach wzmocnień, łączników i wkrętów.

Generalnie, każdy budynek, to gęstwina tysięcy mostków cieplnych. Zadaniem projektanta jest zminimalizować ich wpływ, ale w ramach optymalizacji kosztów. Optymalizacja kosztów jest niezbędna, gdyż w miarę minimalizacji mostków, zmniejsza się strumień ciepła przenikającego czyli maleją koszty eksploatacyjne, ale rosną koszty inwestycyjne. Jest to paraboliczna funkcja kosztów. Parabola ma więc swoje minimum, a z tym inżynier powinien bez trudu poradzić, gdyż badanie funkcji zna - a przynajmniej powinien znać.

Tyle tylko, że nie inżynier odpowiada za tę część projektu budynku a architekt, a ten ma poważne problemy z matematyką i fizyką, choć ma w tytule obok "arch" także "mgr inż:". Ale to temat na inna okazję.

Parikon

ProjektK66

Sam przebieg izoterm powoduje "mostek cieplny" nawet jak jest 30cm EPS'a grafitowego i 24 bk
nie jest to stan 1d - a 2d i już nie jest 0,09W/m2K a 0,13 W/m2k z samej geometrii danego detalu.
Oczywiście że między uszczelką - a szybą - ramką - szybą i uszczelką jest zwiększone przewodzenie ciepła i kumulacja strumienia ciepła- przez np ramkę z aluminium - co z tego że to np marne 0,1 W/mk kiedy okno zaczyna się "rosić" - ba zamarzać. Trupy okienne 2 szybowe z rakami alu - jest dobrze policzyć -aby stwierdzić jak bardzo są złe - na tyle złe - że trzeba szukać inżnierskich rozwiązać i
przestać zadawać się z księgowymi. Bo to głównie księgowość nadaje ton pewnym bubom -
bo tak trzeba nazwać - wprowadzanie do obrotu okna 2 szybowe bez wyraźnej przyczyny -
oczywiście - pakiety 2 szybowe są jak najbardziej potrzebne- ale nie da się zrobić z tego okna do ciepłego budynku... a ciepły budynek - to taki gdzie nie ma prawie kontrastu termicznego.

Jest paraboliczna dla działu księgowości - bo żeby nie było jak w tym kawale -Amerykanie wydali 25mln $ na długopis który będzie pisał w stanie nieważkości - a Ruski wyciągnął ołówek.

[link widoczny dla zalogowanych] tak jak tu.. żeby się nie okazało - że jadąc do znojców - nie robili główki... termostat elektroniczny ...gdzie jedyna jego elektronika - to czujnik za 5zł który mierzy temperaturę. Do tego pewne rzeczy zmierzają - przy zastanawianiu się - czy okna dwu - czy trzy szybowe...

Zembrowski

Nic tak nie przemawia jak liczby. Podam przykład odpowiedzi na pytanie inwestora, który już podjął decyzję o wymianie starych okien na nowe, a jedynie zadał pytanie: 2- czy 3-szybowe?

Załóżmy, że chodzi o pokój i rozpatrzenie celowości wymiany starych 4 okien o powierzchni 1,8 m2 każde. Załóżmy, że dom jest w Warszawie lub okolicy. Załóżmy, że stare okna mają współczynnik przenikania Uw = 1,7 W/m2K oraz że dom jest ogrzewany z kotła gazowego o średniej sprawności 85% i cenie gazu 0,057 zł/MJ

Wykonujemy obliczenia na podstawie mojej książki. Z tablicy na stronie 486 mamy dla okolic W-wy HDD = 3950 std.
Weźmy okno z firmy X o wymiarach 1200x1500 mm mające Uw = 1,23 W/m2K kosztujące 475 zł brutto, zaś montaż z wymianą niechaj kosztuje 605 zł, czyli razem koszt okien wynosi 1080 x 4 = 4320 zł.

Ze wzoru (2.12.-2) mamy koszt zaoszczędzonej energii, mnożąc: 0,0864 x 3950 x (1,7 - 1,23) x 0,057 x 1/0,85 = 10,76 zł/m2rok. Przy powierzchni okien 7,2 m2 koszt zaoszczędzonej energii wynosi 10,76 x 7,2 = 77,50 zł/rok. Ze wzoru (2.12.-13) uzyskujemy SPBT = 4320 : 77,5 = 56 lat. Wniosek: Wymiana na takie okna jest nieopłacalna.

Weźmy teraz okno z firmy Y o tych samych wymiarach, ale mające Uw = 0,82 W/m2K kosztujące 754 zł brutto plus montaż i wymiana za 605 zł. Razem koszt okien wynosi 1359 x 4 = 5436 zł.

Ze wzoru (2.12.-2) mamy koszt zaoszczędzonej energii, mnożąc: 0,0864 x 3950 x (1,7 - 0,82) x 0,057 x 1/0,85 = 20,15 zł/m2rok. Przy powierzchni okien 7,2 m2 koszt zaoszczędzonej energii wynosi teraz 20,15 x 7,2 = 145,08 zł/rok. Ze wzoru (2.12.-13) uzyskujemy SPBT = 5436 : 145,08 = 37 lat. Wniosek: Wymiana na takie okna jest także nieopłacalna.

Proszę zauważyć, że jeśli koszt energii do ogrzewania jest znacznie wyższy, sprawność źródła ciepła niższa, koszt okien i wymiany niższy oraz gorszej jakości okna istniejące, to wartość SPBT będzie dużo mniejsza. Jeśli będzie mniejsza niż 6 do 7 lat, inwestycja w okna będzie bardzo opłacalna. Przy wartości 8-12 lat będzie dyskusyjna.

Zwracam uwagę, by do obliczeń używać wynikowy współczynnik przenikania ciepła całego okna Uw, a nie U oszklenia (jak wielu to czyni, gdyż tylko taki ujawnia producent okien). Jeśli producent nie ujawnia Uw, należy rezygnować z takich okien.

Podałem przykład badania kosztów czyli optymalizacji rozwiązania na podstawie chęci wymiany istniejących okien na nowe, bo inwestor się naczytał w różnych muratorach, że warto. Te same wyliczenia wykonuje się optymalizując koszty podczas projektowania nowego budynku.

Dodam, że pierwszą czynnością przed optymalizacją jest określenie wartości Uek (ekonomicznie uzasadnionej) dla danego budynku i stopnia jego przeszklenia. Przykładowo, wczoraj obliczone dla pewnego domu wyniosło dla przeszkleń Uek = 0,88 W/m2K. Czy będzie 2- czy 3-szybowe, jest bez znaczenia. Rachunek kosztów dla tego Uek to wskaże, a nie przyjmowanie z góry.

Parikon

Każdy inżynier zna Warunki techniczne jakim powinny odpowiadać domy Wink

i ich usytuowanie.
Więc projektując te domy musi wiedzieć że:
Wartości współczynnika przenikania ciepła U okien, drzwi balkonowych i drzwi zewnętrznych nie mogą być większe niż wartości U(max) określone w poniższej tabeli:
[link widoczny dla zalogowanych]
Dla okien mowa tu oczywiście o Uw czyli średniej ważonej dla całego okna a nie tylko szyby.
Klient jak wymienia okna w już istniejącym domu Wink

to najczęściej kryterium wyboru będzie cena lub co znajomi powiedzą jak ja będę miał 2 szybowe a oni 3 szybowe.

Sorry, że się nabijam, ale inżynier nie powinien określać budynku domem.
Chyba, że swoje mądrości przekazuje domownikom, a nie inżynierom.

Ale jak to mamy w zwyczaju, nie myli się ten co nic nie mówi lub nie pisze.

Tak więc: Wink

Osobiście jak projektowałem dom dla mojej rodziny, czyli jedyny projekt, w którym podjąłem się roli projektanta, a i tak na koniec w urzędzie kazali mi, aby pod moim projektem, jako projektant podpisał się architekt z IARP, co zresztą za flaszkę załatwiłem dokonałem obliczeń zapotrzebowania na moc cieplną w ciągu roku dla całego domu z podziałem na miesiące, z uwzględnieniem stron świata i tym co tam uwzględnić potrzeba było. Wink

Projektant prawny nawet tego nie zobaczył. Wink

Oczywiście na projekcie dalej widniało moje nazwisko jako inwestor oraz jako ten co go opracował. Przy czy jest to normalne, bo obok były nazwiska moich patronów, czyli osób, które uznały, że opracowanie jest godne ich podpisu.

ProjektK66

Powodzenia - przy oknach które mają Uw 1,7 W/m2K - nie ma to jak zdzieranie lodu z takich okien ...
Niby - liczby pokazują - nie opłaca się.. tylko że polecam spać pod takim oknem - lub w jego okolicy.
Kiedy są naprawdę silne mrozy - to przysłowiowy kamyk w bucie - jego też się nie opłaca wyjmować - a wyjąć trzeba. I nie poddaje w wątpliwość obliczeń... tu chodzi o czysty komfort.
Pierwsze nie liczył bym czy się opłaca czy się nie opłaca.. bo budowanie z natury rzeczy jest nie opłacalne.. optymalizując koszty - adaptacja kontenera by była już przerostem... nie dajmy się zwariować. Okna o tzw Uw 1,7 to jest standard jak to jeden kolega napisał - stajenny -profil 3 komorowy itp .. jeszcze raz .. widok lodu na oknach - powinien działać jak sole trzeźwiące.

podsumowując - okna zaczynają się od Uw 0,5 W/m2K .. a reszta to produkty okno podobne ..
nie mówiąc o standardzie szopowowo- warsztatowym Uw 1,7 W/m2K.
Dla otrzeźwienia - polecam dokonać obliczeń numerycznych okna i zobaczyć - jakie temperatury zobaczymy na powierzchni okna .. to powinno wystarczająco postawić inż do pionu i działać po inżniersku - a nie jak dział księgowości.