Milyen a jó szerkezet ? | Az 'U' érték(ek) jelentősége | Ablakismereti kisokos -1

Talán egy passzívházakkal foglalkozó oldal olvasói már tudják, hogy az ablakoknak igen fontos, kettős szerepük van. Mint a hőszigetelt burok egyik elemei fontos funkciójuk, hogy jól szigeteljenek. Ezen felül azonban az üvegezés milyensége azért is felel, hogy a napsugárzás egy része a belső térbe jusson, hiszen ennek a téli/fűtési szezonban jelentős energetikai haszna van.

Hogy mennyire? Csak emlékeztetőül - egy passzívház esetében a fűtési energiaigény nagyságrendben 1/3-át az homlokzati nyílásokon keresztül érkező hőnyereség biztosítja.

A többé-kevésbé felkészült ablak vásárló hallott már az U értékről, tudja, hogy mennél kisebb ez a szám annál jobb az ablak. De tényleg így van-e, ennyire egyszerű?

Először is nézzük meg, mi az az 'U' érték?

A hőátadási-, hőátbocsátási tényező  (más néven U érték, régebben 'k' érték) az épületszerkezetek hőszigetelési ’jóságát’ számszerűsíti. Megmutatja, hogy 1 m²-nyi felületen hány Watt hőenergia távozik 1 fok hőmérséklet különbség mellett. Mértékegysége W/m²K. Mennél alacsonyabb az az érték annál jobban ’szigetel’ az adott szerkezet.

Hogyan lehet ezt értelmezni az ablakok esetében?

Egy ablak összetett szerkezet (tok- és szárny keret, üvegezés, tömítések, üvegek közötti távtartók), így általánosságban csupán egy számértékkel nem lehet egzaktul jellemezni hőszigetelési képességét. Ezért korrekt helyeken nem is egy, hanem rögtön legalább két 'U' értéket adnak meg. Egyet a tokszerkezetre,
egyet az üvegszerkezetre. Azonos tokszerkezetbe épített azonos üvegezéssel készülő ablakoknak, mérettől függően eltérő az össz hőszigetelési jósága. Könnyen belátható, hiszen mérettől (és osztástól, kialakítástól) függően a tokszerkezet és az üveg aránya eltérő.

Az ablak felépítés legfontosabb elemeit már sorra vettük ebben a bejegyzésben.

Gyakorlatilag minden homlokzati nyílászáróról elmondható, hogy a tokszerkezet (U f - U frame) hőszigetelési szempontból gyengébb mint az üvegezés (U g - U glass). Ezért mindig figyeljünk, hogy egy ablak esetében a teljes nyílászáróra vonatkozó adatok (U w - U window) helyett ne csak az üveg U értékét kapjuk meg.

Miért vannak a passzívházakon általában nagy méretű nyílások?

Csak a szemléltetés kedvéért nézzünk egy gyors példát 2 különböző, járatos méretű nyílászáróval:

Vegyünk egy 75*75-ös és egy 150*150-es ablakot.

Tételezzük fel, hogy azonos tokszerkezettel készülnek.
(Mind a kettő esetében az egyszerűség kedvéért legyen 10 cm a tok és a szárny együttes vastagsága.)

Az első esetben így 55*55 cm-es üvegfelületünk van (0.3025 m2) és 0.26 m2-nyi a tokszerkezet (teljes nyílászáró 0.5625 m2).
A nyílászáró 46.2%-a tok, míg 53.8%-a üveg.

A második esetben 130*130cm-es az üvegfelület (1.69 m2) míg a tok 0.56 m2-t vesz el az összesen 2,25 m2-es nyílásból.
Ebben az esetben a tok már 'csupán' 24,9 %-a teljes nyílásnak, míg az üveg a 75.1%.

Ha a fenti gondolatmenet folyatjuk, nézzük, hogyan is alakulna a két példabeli nyílászárók U értékei (legyen a keret Uf=1,2, az üveg Ug=0,6 W/m2K)!
Könnyen ellenőrizhető, hogy a 75/75-ös ablak esetében U értékre 0.877-t míg a 150/150-es nyílás esetében 0.749-et kapunk. (Ne feledjük, hogy ez most egy némileg leegyszerűsített számítás, hisz jó néhány paramétert - például az üvegezések közötti távtartó valamint az üveg tokba építéséből adódó hőhidat - figyelmen kívül hagytunk.*)

De a fenti számítás eredménye is rámutat, hogy csak a méretkülönbség hatására is jelentős (esetünkben 15%-nyi) eltérés van a két - anyagában, konstrukciójában - teljesen azonos nyílászáró hőszigetelési képessége (hőátbocsátási tényezője) között!

Vagyis azonos elemekből összeépített szerkezet esetében is a nagyobb méretű (és kevesebb osztású, illetve fix) nyílászáró - fajlagosan - hőszigetelési képesség szempontjából a kedvezőbb.

Ez a magyarázata annak, hogy miért törekednek a passzívházak esetében a nagyméretű (és általában osztás nélküli) nyílások betervezésére.

Fontos tanulság, hogy ha bárhol azt látjátok, hogy ablakra U értéket adnak meg, az legyen az első kérdés, hogy ez mire (üvegre, tokra, vagy ha teljes ablakra akkor milyen méretre, milyen üvegperemmel) vonatkozik!

*Ami a fenti egyszerűsített számításból kimaradt az az üveg beépítésének (üvegperem), illetve az ablak falba építésének hőhíd értékei. Komoly ablak gyártó minden egyes üveg- és tokkonstrukcióhoz megadja a hozzá tartozó hőhíd értékeket. Az ablakbeépítés hőhíd értéke viszont már nem gyártó, hanem tervezési- kivitelezés specifikus dolog. Ez is kiemelten fontos szempont, azonban erre nem a nyílászáró vásárlásakor kell figyelni, hanem tervezéskor, illetve majdan a beépítés során.

Mind ezek a fent taglalt paraméterek arról szólnak, hogy mennél alacsonyabb legyen az ablak egészén, illetve külön-külön a részein létrejövő hőveszteség. Azzal, hogy a hőveszteségeket csökkentjük, egy passzívház esetében még csak félmunkát végeztünk. Attól passzív a passzívház, hogy külső beavatkozás nélkül is hasznosítani képes a környezetében rendelkezésre álló hőenergiát. Ennek a hőenergiának az egyik legjelentősebb része a napsugárzás, így ennek a hasznosítása az egyik legfontosabb feladatunk, és ebben nélkülözhetetlen szerep hárul a passzívház ablakokra.

A bejegyzés folytatásában erről írunk majd. >> A szolár üvegezés

Ha tetszett a bejegyzésünk csatlakozz hozzánk a Facebook-on is! 

Még több energia, még több tudatosság, még több építészet.

A felhasznált képek forrása: deviantart.com, greentekhaus.com