Odczuwane jesienią i zimą straty ciepła w domu to nie tylko kwestia komfortu termicznego domowników, ale także uciekające pieniądze – w tym przypadku przez okno. Przestarzałe, wypaczone, niedomykające się, nieprawidłowo zamontowane, źle uszczelnione okna powinny skłaniać do obliczenia strat ciepła i podjęcia odpowiednich kroków zaradczych. Jak dowiedzieć się, ile ciepła ucieka przez okna i w jaki sposób można to ograniczyć? 

Okna i mostki termiczne przy oknach to najczęstszy powód dużych strat ciepła w domu. To, ile ciepła ucieka przez okno, zależy od różnych czynników – między innymi takich jak rodzaj okna, jego termoizolacja, bieżące warunki atmosferyczne, różnica temperatur wewnątrz i na zewnątrz… Zdolność danego okna do utrzymania ciepła definiuje współczynnik przenikania cieplnego U. Określa on, ile energii (w watach) przenika w ciągu godziny przez metr kwadratowy okna, gdy różnica temperatury po jego jednej i drugiej stronie wynosi jeden kelwin. Im współczynnik U jest mniejszy – najlepiej poniżej 0,9 W/(m²K) – tym „cieplejsze”, bardziej energooszczędne jest dane okno.

Więcej mostków to więcej ciepła uciekającego przez okno

Mostki termiczne przy oknach są głównymi winowajcami strat ciepła w pomieszczeniach i całych budynkach. Są to te miejsca, w których izolacja cieplna jest „osłabiona”, co powoduje szybsze przenikanie ciepła na zewnątrz. Mostek termiczny w oknie może dotyczyć kilku obszarów:

• ramy (profile) okienne – wykonane z materiałów o niższej izolacyjności termicznej niż reszta okna mogą stanowić mostki termiczne, wpływając na to, ile ciepła ucieka przez okno;

• połączenia między szybami – jeśli okno składa się z kilku szyb, to miejsca, gdzie są one ze sobą połączone, mogą stanowić punkty, przez które ciepło ucieka; słaba izolacyjność termiczna w tych obszarach prowadzi do powstania mostków termicznych;

• uszczelnienia – uszczelnienie okna na styku ze ścianą również jest obszarem o potencjalnie słabej termoizolacyjności, szczególnie jeśli jest ono wykonane z materiałów niskiej jakości, jednowarstwowo – bez zastosowania tak zwanego ciepłego montażu okna.

Materiały użyte do produkcji okna, zwłaszcza te, które są przewodnikami ciepła, jak przykładowo elementy konstrukcyjne wykonane z metalu o niskiej izolacyjności termicznej (kotwy, zawiasy i inne), mogą również wpływać na efektywność energetyczną, tworząc mostki termiczne.

Aby minimalizować straty ciepła w domu, zaleca się stosowanie wysokiej jakości okien o niskich wartościach współczynnika przenikania ciepła U (Ug – wartość dla szyby, Uf – wartość dla profilu, Uw – wartość dla całego okna), a także dbałość o prawidłowe izolacje termiczne. Wybrane materiały i technologie mogą pomóc w zredukowaniu efektu mostków termicznych w oknach i poprawie efektywności energetycznej budynku.

Ile ciepła ucieka przez okna w domu, czyli obliczanie strat

Obliczanie strat ciepła przez okna w domu można oprzeć na prostym wzorze, który uwzględnia kilka kluczowych czynników. Bazuje on na pojęciu przewodzenia ciepła i różnic temperatury między wnętrzem a zewnętrzem. 

Q = U x A x ΔT

• Q – strata ciepła (wyrażana w watach)
• U (Uw) – współczynnik przenikania ciepła (w watach na metr kwadratowy razy kelwin).
• A – powierzchnia okna (w metrach kwadratowych),
• ΔT – różnica temperatury między wnętrzem a otoczeniem na zewnątrz (w kelwinach).

Aby obliczyć straty ciepła dla wszystkich okien w domu, można po prostu zsumować straty ciepła wyliczone dla każdego okna osobno. Wartość U (Uw) dla danego okna najłatwiej uzyskać z jego dokumentacji technicznej, a różnicę temperatur oszacować na podstawie średniej temperatury panującej w domu oraz średniej temperatury zewnętrznej.

Przykładowe obliczenie tego, ile ciepła ucieka przez okna

Dla okna o współczynniku przenikania ciepła Uw = 1,5 W/(m²K) i powierzchni A = 2 m², przy różnicy temperatur w pomieszczeniu i na zewnątrz ΔT = 20 K (co oznacza na przykład 20°C w domu i 0°C poza nim), strata ciepła w ciągu każdej godziny wynosi Q = 60 W. To już łatwo przeliczyć na kilowatogodziny (kWh) zużywane na ogrzewanie i ich koszt wedle obowiązującej w danym regionie i czasie stawki.

Q = 1,5 W/(m²⋅K) x 2 m² x 20 K = 60 W

Jeśli takich okien jest w domu więcej albo mają większą powierzchnię lub jeszcze gorszy współczynnik przenikania ciepła, a chłodny okres jesienno-zimowy się wydłuża, straty się oczywiście mnożą.

Warto pamiętać, że to proste obliczenie uwzględnia tylko podstawowe czynniki, więc może być stosowane jedynie do ogólnych szacunków. W rzeczywistości obliczanie strat ciepła dla budynku jest procesem bardziej złożonym, obejmującym wiele różnych aspektów. 

Lepsza termoizolacyjność okien to mniej strat ciepła w domu

Mostki termiczne w oknach prowadzą do strat cieplnych i niekomfortowych warunków w pomieszczeniach. Najskuteczniejszym sposobem zminimalizowania ryzyka ich pojawienia się jest zastosowanie odpowiednich rozwiązań podczas wyboru i montażu okien. 

• Wybór ciepłych okien – okna o niskim współczynniku przenikania ciepła (Uw) skutecznie poprawiają termoizolacyjność pomieszczenia. Obecnie dla okien w nowych budynkach współczynnik ten nie przekracza 0,8 W/(m²·K) w przypadku okien pionowych oraz 1 W/(m²·K) w przypadku dachowych. 

• Termoizolacyjny montaż – ważne jest, aby przy montażu ciepłych okien używać odpowiednich materiałów izolacyjnych, takich jak pianka montażowa z termoizolacją, by zminimalizować mostki termiczne wokół okna.

• Dobór odpowiednich szyb i pakietów termoizolacyjnych – okna dwu- lub trzyszybowe z powłokami niskoemisyjnymi i gazem izolacyjnym wypełniającym przestrzenie między szybami mogą skutecznie redukować przewodzenie ciepła i jego straty.

• Dobrze dobrane rolety i żaluzje – pomagają (choć w stosunkowo niewielkim stopniu) w minimalizowaniu okiennych mostków termicznych, ponieważ mogą stanowić dodatkową warstwę izolacyjną między wnętrzem a szybą w oknie.

Na koniec ważna uwaga – wysoka termoizolacyjność okien nie daje stuprocentowych efektów, jeśli nie zadba się o odpowiednią izolację ścian budynku i unikanie przewodzenia ciepła przez jego elementy konstrukcyjne.