Okna energooszczędne: czy warto?

Wiele razy zastanawiałem się, na ile warto montować w domu okna energooszczędne, o bardzo wysokich parametrach izolacyjnych. Jakoś tak czułem, że niespecjalnie, ale wiedziałem, że trzeba to policzyć, żeby sprawdzić.

Znalazłem więc w internecie trochę danych i postanowiłem porównać dwa różne okna — dwu- i trzyszybowe. I trzecie okno z wynalazkiem.

Mianowicie chodzi o okna PVC serii IGLO5 Classic firmy Drutex, z dwoma pakietami szyb. Pierwszy to pakiet dwuszybowy (szyba ze szkła float o grubości 4 mm, 16 mm argonu i przekładka dystansowa ze stali, szyba ClimaGuard Premium 4 mm) o współczynniku przenikania ciepła dla szyby Ug = 1,0 W/m²K. Drugi to pakiet trzyszybowy (szyba ClimaGuard Premium 4 mm, 12 mm argonu z przekładką Swisspacer, szyba ze szkła float 4 mm, 12 mm argonu + przekładka Swisspacer, szyba ClimaGuard Premium 4 mm) o współczynniku przenikania ciepła dla szyby Ug = 0,7 W/m²K.

przekrój okna drutex iglo 5 classic

Przekrój okna Iglo5 Classic firmy Drutex. Szyba dwukomorowa. Profil z PCW.

Obydwa pakiety szybowe ustawione są w takiej samej ramie, ale i tak znacząco zmienia się współczynnik przenikania ciepła dla całego okna, który wynosi odpowiednio Uw = 1,2 W/m²2K (pakiet dwuszybowy 4-16-4) i Uw = 0,89 W/m²K (pakiet trzyszybowy 4-12-4-12-4) (źródło danych).

Mogłoby się więc wydawać, że okno trzyszybowe jako cieplejsze będzie automatycznie lepsze. Na dołożeniu trzeciej szyby i drugiej przestrzeni wypełnionej argonem zyskujemy dodatkowy opór cieplny. Ale tracimy też nieco energii słonecznej przenikającej przez szyby. Wielkość tę określa współczynnik g (tzw. solar factor), który wynosi odpowiednio g = 63% dla pakietu dwuszybowego i g = 49% dla pakietu trzyszybowego (źródło danych).

Pomyślałem sobie, że zderzę zatem te dwa okna ze sobą i zobaczę, czy dołożenie dodatkowej szyby poprawi bilans cieplny okna. Bo oczywiście zmniejszy straty, ale też zmniejszy zyski słoneczne. Dodam jeszcze dla porządku, że wymiary okien to 150×150 cm, z czego szyby mają wymiar 126×126 cm. Przyjąłem do porównania okna skierowane na południe, na pionowej ścianie.

A potem jak to sobie policzyłem, sprawdziłem, jak wyglądałaby sytuacja, gdybyśmy wzięli tańsze okno, dwuszybowe, i na noc zasłaniali je okiennicą. Uprościłem sobie okiennicę do jednorodnej warstwy styropianu o grubości 5 cm, przez co współczynnik przenikania ciepła dla zasłoniętego okna wyniósł 0,49 W/m²K. Mam więc małe straty w nocy i duże zyski w dzień. Czy to ma sens?

Okno dwuszybowe w okresie grudzień-marzec wygenerowało bilans ciepła w wysokości 35,0 kWh. O tyle więcej ciepła pozyskało, niż odprowadziło.
Okno trzyszybowe w tym okresie wygenerowało bilans w wysokości 32,6 kWh. A zatem mniej, niż okno dwuszybowe, mniej energooszczędne!
Okno dwuszybowe z okiennicą dało nam zaś 94,2 kWh. Trzy razy więcej, niż  okno trzyszybowe.

Z rozpędu porównałem też wyniki dla okien na ścianie zachodniej, wyszły odpowiednio: -27,3, -15,8 oraz 31,9 kWh. Dwa pierwsze okna (bez okiennicy) mają ujemny bilans ciepła, czyli więcej energii tracą, niż pozyskują. Tylko okno z okiennicą pozyskuje ciepła więcej, niż traci.

Tak to wygląda gdy się zderzy te wyniki na wykresie.

Sezonowy bilans energetyczny okien na kierunku południowym (lewa grupa) i zachodnim (prawa grupa). Oś pionowa w watogodzinach (Wh).

Ale z czego to wynika?

Okno trzyszybowe traci mniej ciepła, niż okno dwuszybowe. A więc w okresie, gdy przeważają straty energii (najmniejsza temperatura na zewnątrz, najkrótszy dzień), wypadają lepiej od okien dwuszybowych. Z kolei w momencie, gdy mamy okres przejściowy, więcej ciepła dostępnego (dłuższy dzień, mniej chmur na niebie) i mniejsze straty (wyższe temperatury), okno trzyszybowe przegrywa.

A okno dwuszybowe z okiennicą wygrywa zawsze… 😀

Spójrzmy na dzienne bilanse energii w okresie grudzień-marzec dla okien na kierunku południowym.

Wykres przedstawia dzienne bilanse ciepła dla okresu grudzień-marzec. Wykres, pomimo uśredniania, nie jest gładki, co wynika z danych pogodowych. Są one opracowane za dość krótki (bodaj 20-letni) okres, przez co wyniki są takie, jak widać.

Ale widać jasno, że:

  • w grudniu i styczniu okno dwuszybowe traci więcej ciepła, niż trzyszybowe,
  • pod koniec lutego i w marcu okno dwuszybowe pozyskuje więcej ciepła, niż trzyszybowe,
  • w całym okresie okno dwuszybowe z okiennicą wygrywa.

Czy warto kupować trzyszybowe okna energooszczędne?

Na tak postawione pytanie musimy odpowiedzieć ostrożnie. Proponuję następujące wnioski:

  • w przypadku okien na kierunku południowym, dodatkowa szyba się nie opłaca (na dołożeniu szyby tracimy, zmniejszając zyski ciepła),
  • w przypadku pozostałych kierunków, dodatkowa szyba może się opłacić (zyskujemy, zmniejszając straty ciepła, ale pytanie jak to wygląda w odniesieniu do kosztu?),
  • dodatkowa szyba może się opłacić zwłaszcza na kierunku północnym,
  • lepszy, cieplejszy profil okna (o mniejszym współczynniku przenikania ciepła) korzystny jest zawsze, bo zmniejsza nam straty ciepła, choć znów musimy sprawdzić, czy to się opłaca?,
  • warto mieć ciepłe okiennice.

Tylko kto chciałby mieć okiennice ze styropianu? 😉

Źródło fotografii: drutex.pl.

Komentarzy do wpisu “Okna energooszczędne: czy warto?”: 15.

  1. gosc codzienny says:

    Fakt, najskuteczniejsze jest okno z zasuwaną zewnętrzną żaluzją. W zimie chroni przede wszystkim przed wiatrem (znamy to jako odczucie temperatury w wietrzny dzień, niby ciepło ale jak wieje to już zimno) i co nieco bilans strat polepsza, latem chroni przed nadmiernym słońcem (to fajnie gdy szyba przepuszcza dużo ciepła ale w pewnym momencie staje się to już nie do zniesienia). Ja tych żaluzji nie mam i wiem co to znaczy jak słońce zaczyna ładować po oknach dachowych od południa – nawet zimą nie da się dłużej pospać, a co dopiero teraz latem. Okna dachowe mam dwuszybowe z argonem i „odblaskiem”, pozostałe Urzędowski dwuszyba standard.

  2. Krecik says:

    Takie okna z zewnętrzną okiennicą to co najwyżej do niskich pięter lub domków można zastosować. Nikt nie zamontuje ich np. na 6 piętrze jak u mnie.
    Zamontowałam trzyszybowe, od strony wschodniej i to najlepsza inwestycja w mieszkaniu jaką zrobiłam. Komfort przy – 20 zimą i teraz w upałach, nie ma nawet co porównywać z wcześniejszymi tradycyjnymi oknami.
    Jeszcze tylko rachunków za ogrzewanie nie mam.

  3. Ruralista says:

    A jeśliby na zewnątrz trzasnąć rolety, a w środku okiennice ze styropianem w środku, obite piękną, wylakierowaną na połysk boazerią?

  4. Darek says:

    Okiennice od wewnatrz moga wygladac troche topornie. Ale gdyby zrobic cos a’la wertikale? Zaleta bylaby mozliwosc regulacji naslonecznienia.

  5. Pawopa says:

    Okiennice od wewnątrz też się da zrobić ładne, tyle że kosztują coś ponad 1000 zł./m2. http://www.jasnoshutters.pl/ Piękne, prawda?

  6. stratos says:

    Witam, Kolego Krzysztofie
    Twoje wnioski dotyczące porównania okien dwu- i trójszybowych oparłeś na nierealnym założeniu, że masz okiennice o własnościach 5 cm styropianu. To jest utopia,
    ponieważ realnie kupić można żaluzje o grubości ok.1 cm, do tego nie specjalnie szczelne. Własności takich żaluzji są porównywalne z płytą styropianową co najwyżej 5 mm.
    Wtedy wnioski będą zupełnie inne………..
    Dopóki nie będą dostępne grube i szczelne okiennice
    dopóty wprowadzasz Kolego czytelników w błąd.
    Pozdrawiam: stratos

    pozdr. stratos

  7. @Stratos: ja nie widzę nic nierealnego w zrobieniu okiennic z warstwą styropianu grubą na 5 cm i uszczelką, która zapewni szczelność na przeciekanie zimnego powietrza między okiennicą a oknem.

    Nie zamierzałem brać pod uwagę rolet, które można kupić na polskim rynku, bo doskonale wiem, ile są one warte. A warte są niewiele…

  8. Pingback: Co zrobić, gdy kominek za mocno grzeje przez szybę? » Ogrzewanie kominkowe

  9. MM says:

    Dziwi mnie jedni ,że jako ekwiwalent okiennicy przyjęto jednorodną płytę styropianu o grubości 5 cm . Toż jakie trzeba by zrobić okiennice aby dawały taki sam efekt , jak musiały by być szczelne jak grube i z jakiego materiału aby to odpowiadało płycie z 5 cm styropianu , chyba jakies nieporozumienie?

    Nastepnie ile jest w Polsce w okresie zimowym dni słonecznych? Chyba na tyle nieiwele aby montaż gorszych okien ale dajacych wiecej ciepła od słońca rekompensował straty jakie powoduja , nadto w okresie zimowym dzień trwa ( nasłonecznienie ) może z 7-8 h a zacienienie i noc całą resztę .

    Wydaje mi sie że bardziej racjonanym byłoby policzenie np kosztów wymiay i amortyzacji, bo taka metoda liczenia to mozna też uznać ,że ponieważ sćiany też sie nagrzewaja to lepiej za dużo izolacji nie dawać bo słońce nagrzeje .
    Chyba nie tędy droga

  10. @MM: moim zdaniem zrobienie porządnych, szczelnych okiennic, z drewnianą ramą, podwójnymi uszczelkami i nawet 10 cm styropianu, nie jest technicznie niewykonalne.

    A obliczenia robiłem w oparciu o wieloletnie średnie dane pogodowe, więc argument o braku słońca w zimie nie ma zastosowania.

  11. D800 says:

    Problem z oknami jest taki, że i tak musimy pomieszczenie wentylować. Zbyt szczelne okna, będą przyczyną powstawania wilgoci i pleśni – trzeba zatem i tak rozszczelniać

  12. @D800: to prawda, ale tylko w przypadku wentylacji grawitacyjnej. Można mieć wentylację mechaniczną i nie mieć konieczności otwierania okien w ogóle.

  13. Ster says:

    Panie Krzysztofie,
    dziękuję za opracowanie. Moim zdaniem jest to bardzo wartościowa analiza mimo rzeczywiście utopijnego założenia 5cm grubości okiennic na uszczelkach. Problemy techniczne pojawią się szczególnie przy dużych przeszkleniach.
    Moim zdaniem zdecydowanie warto wykorzystać energie słoneczną.
    Mam następujące uwagi
    1. W nowoczesnym domu wykorzystuje się centrale wentylacyjne z odzyskiem ciepła a nie rozszczelnianie okien jak sugerował poprzednik.
    2. analiza nie zakłada sytuacji w których mamy nadmiar ciepła przy oknie 2-szybowym i musimy się tego nadmiaru pozbyć bo jest po prostu za gorąco. W analizie wykorzystał Pan 100% pozyskania energii. Okna 3 szybowe wydają się w tym kontekscie być lepsze – zapewniają bardziej płaska krzywą cieplną, mniej wychladzają gdy nie ma słonca ale i mniej dają ciepła gdy to słonce jest za to nie powoduja przegrzewania w takim stopniu jak 2-szybowe.
    3. realnie do analizy nalezy uwględnić poza kierunkami naslonecznienia jeszcze hałas, kierunki wiatru, rodzaj profilu okiennego
    To tyle komentarza.
    Chętnie usłyszał bym Pana komentarz / analize dot. okien otwieranych i nieotwieranych – porównanie kosztów kontra bilans cieplny i zaoszczędzone pieniądze.
    Podobnie analiza w zaleśności od sposobu montazu – tradycyjny na pianke i ciepły z membraną
    Czy ma Pan doświadczenie w kwestii fasad szklanych trzyszybowych.

    pozdrawiam

  14. Ala says:

    Właśnie jestem na etapie myślenia o wymianie okien w starym domu na trzyszybowe.Od jesieni/późny październik/ analizuję codzienną pogodę i doszłam do wniosku, że od listopada do końca stycznia było niewiele godzin słonecznych, a temperatura na zewnątrz znacznie niższa niż w pomieszczeniu, a więc strata ciepła duża. Dziś jest 17 luty i podpisuję umowę na okna 3-szybowe.

  15. mark says:

    Też bym się zdecydował na rolety zewnętrzne, starty ciepła nie będą duże a nie zainwestuje w tego wielkiej fortuny… Chyba wolę pokombinować żeby nie przepłacić

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *