Szczelne i ciepłe okna w biurowcach. Parametry i zasady montażu okien

Polska branża stolarki budowlanej przeszła na przestrzeni ostatnich lat ogromną zmianę, zarówno jeśli chodzi o kwestie techniczne, jak i pod względem roli, jaką oferowane przez producentów wyroby odgrywają w przegrodach w nowoczesnych budynkach użyteczności publicznej czy komercyjnych. Dotyczy to również stolarki okiennej stosowanej w obiektach biurowych, w których jej parametry mają duży wpływ na jakość i komfort pracy.

Spis treści

1. Stolarka okienna zgodna z normami i ekologiczna
2. Dobór stolarki okiennej w biurach
3. Konstrukcje okien
4. Parametry stolarki
5. Montaż stolarki okiennej
6. Podsumowanie

Kierunkiem, w którym następował rozwój stolarki, były dynamicznie zmieniające się trendy w wyglądzie architektonicznym budynków oraz spełnienie wysokich oczekiwań technicznych stawianych przez architektów, projektantów i inwestorów. W tym procesie bardzo istotnymi czynnikami były: dążenie do redukowania współczynników przenikania ciepła, czyli energooszczędność, a także podnoszenie komfortu akustycznego, optymalne doświetlenie pomieszczeń czy moda na nowoczesne wzornictwo.

Stolarka okienna zgodna z normami i ekologiczna

Obecnie okna przeznaczone do budownictwa obiektowego w strukturze przegród o znacznych wymiarach powinny spełniać wymagania nie tylko te zdefiniowane w normach i rozporządzeniach, lecz także te związane z ekologią, zrównoważonym rozwojem i ograniczeniem śladu węglowego. Dla takiego rodzaju stolarki ważne są zarówno wysokie parametry techniczne wyrobu, jak i zapewnienie w pomieszczeniu odpowiedniego komfortu.

Obowiązujące wymagania Prawa budowlanego dotyczące stolarki budowlanej pod względem izolacyjności termicznej, odporności na obciążenie wiatrem oraz przepuszczalności powietrza stawiają przed producentami okien nowe wyzwania i cele, które należy osiągać. Ważne jest zarówno spełnienie przez produkt wysokich parametrów technicznych, jak i zapewnienie estetycznego wyglądu wnętrza, korzystnego wpływu wyrobu na środowisko, komfortu i bezpieczeństwa użytkowania. Ten ostatni aspekt ma również ogromne znaczenie – coraz to większe konstrukcje skłaniają producentów do produkcji wielkogabarytowych okien, co w niektórych przypadkach może stanowić dla nich pewne wyzwania.

Należy pamiętać, że stolarka okienna o bardzo dużych wymiarach inaczej będzie zachowywała się np. w warunkach zabudowy parterowej, a inaczej na wyższych kondygnacjach, zwłaszcza w budynkach nieosłoniętych. Dlatego też istotne jest zwrócenie uwagi na statykę konstrukcji, w jakich użytkowany będzie produkt (tj. na parcie wiatru), czyli połączenie wymagań użytkowych z bezpieczeństwem.

Dobór stolarki okiennej w biurach

Przy doborze stolarki okiennej do obiektów użyteczności publicznej należy zwrócić uwagę na podstawowe aspekty: ich lokalizację i ekspozycję względem stron świata, izolacyjność termiczną i akustyczną oraz uszczelnienia połączeń okien z elewacją.

Ekspozycja okien według stron nasłonecznienia ma szczególne znaczenie zwłaszcza w konstrukcjach wielkogabarytowych, gdzie należy dokonać odpowiedniego doboru oszklenia pod względem parametrów szyb, aby w okresie dużego nasłonecznienia nie doprowadzić do przegrzewania budynku. Istotne znaczenie ma także kąt padania światła – różny w zależności od pory roku.

Dobrze dobrane nowoczesne okna, zwłaszcza w budownictwie energooszczędnym o wysokiej izolacyjności termicznej, gwarantują zarówno utrzymanie temperatury wewnętrznej na stałym poziomie, jak i komfort cieplny.

Okna w biurowcach powinny zapewniać pracownikom odpowiednie warunki do efektywnej pracy przez optymalne wykorzystanie naturalnego światła dziennego (dzięki czemu pracownicy lepiej widzą) oraz redukcję poziomu hałasu, zwłaszcza w przypadku budynków zlokalizowanych przy ruchliwych ulicach bądź w okolicy powstających wielu nowych inwestycji.

Badania wśród pracowników potwierdzają, że spełnienie tych dwóch podstawowych aspektów przekłada się na mniejsze zmęczenie wykonywanymi czynnościami oraz wyższy poziom koncentracji, co bezpośrednio wpływa na efektywność ich pracy. Uciążliwy hałas samochodów czy odgłosy budowy skutecznie zmniejszają koncentrację pracowników. Dlatego też okna biurowe powinny cechować się odpowiednio wysokim współczynnikiem dźwiękoszczelności.

W obecnych standardach tego typu stolarki przyjmuje się, że okna o redukcji hałasu ulicznego na poziomie R_A2 = 38–40 dB są bardzo dobre pod względem ich izolacyjności akustycznej i w pełni zapewniają komfort akustyczny w pomieszczeniach. Oczywiście miarodajny poziom hałasu zewnętrznego jest uzależniony od usytuowania budynku w stosunku do źródeł jego pochodzenia.

Konstrukcje okien

Ważnym aspektem doboru stolarki okiennej do pomieszczeń biurowych jest ich odpowiednia konstrukcja o najwyższych parametrach użytkowych, dostosowanych do rodzaju budynku, usytuowania i klasy energetycznej całego obiektu. W tych rozwiązaniach – z uwagi na wytrzymałość konstrukcji – w najbardziej efektowny sposób wpisują się konstrukcje systemów okiennych i drzwiowych wykonanych z aluminium.

Nowoczesny design i wspomniana możliwość zastosowania przestronnych, panoramicznych wielkogabarytowych przeszkleń w połączeniu z zastosowaniem nowatorskich rozwiązań konstrukcyjnych i materiałowych sprawiają, że okna aluminiowe stały się synonimem elegancji.

Bardzo szeroki zakres kształtowników/profili oferowanych przez systemodawców umożliwia uzyskanie oczekiwanej przez projektantów i architektów wymaganej estetyki oraz wytrzymałości konstrukcji. Dzisiejsza aluminiowa stolarka okienna doskonale wpisuje się w architekturę nowoczesnego budownictwa. Doświetlenie wnętrz przy poczuciu nieograniczonej przestrzeni to wyraźna wartość wizualizacji pomieszczeń biurowych.

Obecne widoczne trendy architektoniczne współczesnej stolarki oparte są na konstrukcjach ramowych typu „smart”, „light”, czyli o zminimalizowanych profilach i ich wymiarach, przy jednoczesnych możliwościach zastosowania maksymalnych przeszkleń odpowiadających za efektywne doświetlenie wnętrz.

Także aspekt odporności na działanie czynników zewnętrznych i uszkodzeń mechanicznych nie jest bez znaczenia, gdyż aluminium to materiał niezwykle odporny na działanie promieniowania UV czy nadmierne nasłonecznienie lub zawilgocenie.

Opracowane przez producentów profili zaawansowane technologicznie systemy uszlachetniania powierzchni aluminiowych pozwalają na uzyskanie produktów spełniających najwyższe normy jakościowe i wymagania klienta. Proces anodowania to jedna z metod galwanizacji, polegająca na powierzchniowej obróbce metali, czyli na elektrolitycznym wytworzeniu warstwy tlenku. Efektem jest antykorozyjne zabezpieczenie powierzchni aluminium, nadające jednocześnie trwały efekt dekoracyjny.

W ten sposób galwaniczne stopy aluminium uzyskują charakterystyczną strukturę, a przez zastosowanie procesu elektrobarwienia można uzyskiwać na powierzchniach trwałe, odporne na ścieranie, kolorowe powłoki. W oknach aluminiowych istnieje możliwość szerokiego wyboru kolorystyki – np. według palety RAL, odcieni drewnopodobnych czy imitujących kamienne powierzchnie.

Pod względem rodzaju konstrukcji w obiektach biurowych stosowane są okna stałe, otwierane zarówno do wewnątrz, jak i na zewnątrz pomieszczeń. Dostępne są także konstrukcje przesuwne, lecz te częściej wykorzystuje się do budownictwa mieszkaniowego. W oknach wykorzystuje się systemy okuć służących do sterowania do pozycji rozwieranych, uchylnych, uchylno-rozwieranych, obrotowych czy odchylnych.

Przeczytaj również:

• Szkło aktywne - rodzaje i zastosowanie
• Rola światła naturalnego w biurowcach i metody jego wykorzystania. Ważne normy i parametry

Parametry stolarki

Oprócz aspektów odpowiadających za komfort użytkowania stolarki w obiektach biurowych bardzo ważną i często wskazywaną przez inwestorów kwestią jest spełnienie przez konstrukcje okienne i drzwiowe wysokich parametrów izolacyjności termicznej. Aby biurowiec stanowił dobrą inwestycję na długie lata, warto wybrać okna biurowe o najwyższych parametrach użytkowych. Oznacza to, że ich konstrukcja powinna bazować na najnowszych technologiach, które zapewniają im współczynnik przenikania ciepła U_w nie większy niż 0,9 W/m²K.

Warto przy tym pamiętać, że im niższa wartość tego parametru, tym mniej ciepła wydostaje się z wnętrza budynków. To z kolei przekłada się na znaczne oszczędności związane z ogrzaniem tych ogromnych przestrzeni. Najważniejsze, aby okna do biurowców były wykonane z profili klasy A oraz wpisywały się w nurt okien energooszczędnych.

Zależy to od konstrukcji ramowej i parametru U_f określającego współczynnik przenikania ciepła dla ramy skrzydła czy ościeżnicy oraz zastosowanego oszklenia. Aby uzyskać jak najlepszy parametr U_f, stosowane są systemy trójkomorowe z odpowiednią nowoczesną izolacją termiczną w postaci specjalnych wkładów termicznych, wsuwanych pomiędzy przekładki termiczne oraz dookoła szyby.

Do wypełnienia termoizolacyjnego ram można zastosować m.in. aerożel – komponent o doskonałej izolacyjności termicznej. Ważną kwestią jest także zastosowany rodzaj uszczelek odpowiadających nie tylko za szczelność powietrzną, wodoszczelność, lecz także izolacyjność termiczną.

Nowoczesne, energooszczędne okna biurowe pozwalają nagrzewać pomieszczenia, czerpiąc darmową energię z promieni słonecznych, nie mniej jednak należy zwracać uwagę, aby przez nieodpowiedni dobór przeszkleń nie doprowadzić do ich nadmiernego przegrzewania. Dlatego też istotne jest takie skonfigurowanie szyb do konstrukcji okiennych, aby ograniczyć nadmierny przepływ energii od strony dużej ekspozycji promieniowania słonecznego.

Podstawowe zestawy szybowe tego typu to szyby absorpcyjne, które pochłaniają promienie słoneczne. Powstają one przez pokrycie szkła cienką warstwą metalu lub innego materiału. Dzięki dużej zdolności do pochłaniania ciepła doskonale sprawdzają się w miejscach, gdzie konieczne jest ograniczenie dostępu światła słonecznego lub utrzymanie niższej temperatury.

Tę samą funkcję, ale o innej zasadzie działania niż szyby absorpcyjne, pełnią szyby refleksyjne, których zadaniem jest odbijanie światła słonecznego. Najczęściej spotyka się je w postaci szkła oklejonego białą lub srebrną folią. W efekcie całe światło słoneczne odbija się od takiej powierzchni i nie dociera do wnętrza pomieszczenia.

Z kolei szyby selektywne gwarantują niski stopień przepuszczalności energii słonecznej, jednocześnie zapewniając wysoką przepuszczalność światła. W zależności od stopnia odbicia światła szkło selektywne może być stosowane w różnych celach, np. sprawdza się w dużych przeszkleniach. Powłoka selektywna odbija aż 97% promieni słonecznych, dzięki czemu pomieszczenie jest lepiej chronione przed nagrzewaniem się.

Innym rozwiązaniem mającym na celu ochronę pomieszczeń biurowych przed przegrzewaniem jest zastosowanie osłon przeciwsłonecznych. Pozwalają one wykorzystywać energię słoneczną w okresach, kiedy jest potrzebna, a ograniczać niekorzystne oddziaływanie energii słonecznej, gdy jest jej nadmiar.

Stosowanie osłon przeciwsłonecznych pozwoli na optymalne gospodarowanie energią o każdej porze roku. W okresie letnim pomaga zmniejszyć zużycie energii na chłodzenie obiektu, a w zimowym – wykorzystać ciepło i zapewnić w pomieszczeniach wewnętrznych maksymalny dopływ światła zewnętrznego bez konieczności użycia światła sztucznego.

Stolarka w obiektach biurowych powinna również stanowić zabezpieczenia antywłamaniowe. W tym przypadku systemy aluminiowe – z uwagi na stabilne profile i wysoką wytrzymałość materiałową – w najwyższym stopniu wpisują się w ten segment stolarki. Zastosowanie dodatkowego wyposażenia antywłamaniowego, m.in. odpowiedniego zaryglowania wielopunktowego czy bezpiecznych okuć zapobiegających wyważeniu drzwi i przeszkleń, może pozycjonować wyroby do zabezpieczenia antywłamaniowego w klasie RC2 czy RC3.

Montaż stolarki okiennej

Okna i drzwi balkonowe powinny być wbudowywane w ściany zewnętrzne w taki sposób, aby mogły zapewnić bezpieczeństwo podczas eksploatacji wyrobów oraz zachować ustalone dla nich cechy użytkowe. W obliczu nowych wymagań technicznych WT 2021 projekt i przegroda budynku muszą spełniać wymagania w zakresie statyki, izolacji cieplnej i akustycznej, odporności na opady atmosferyczne oraz szczelności powietrznej i dyfuzyjnej. Wymagania te możliwe są do spełnienia wówczas, gdy dotyczą wszystkich elementów przegrody. Choćby najlepsza stolarka, ale źle wbudowana, nie zapewni parametrów użytkowych, którymi dysponuje.

Sposób i metoda montażu oraz usytuowanie okien w otworze powinny być określone w projekcie montażu, z uwzględnieniem przypisanych im podstawowych funkcji, takich jak oddzielenie wnętrza budynku od warunków klimatycznych panujących na zewnątrz oraz przenoszenie działających na okno obciążeń na ściany budynku.

W opracowanym projekcie, oprócz poziomu właściwości użytkowych dla poszczególnych wymagań, powinien znaleźć się również wykaz elementów i materiałów zalecanych wykonawcy przy przeprowadzaniu robót montażowych. W projekcie należy zwrócić szczególną uwagę na sytuację, gdy montaż przewiduje przesunięcia płaszczyzn stykających się elementów budowlanych, a także na miejsca występowania szczelin w zakładkach albo narożach oraz przejścia pomiędzy elementami budowlanymi.

Ponieważ istnieje wiele rozwiązań systemowych służących wykonywaniu uszczelnień, należy jednoznacznie określić rodzaj i system połączeń mechanicznych i uszczelnienia w narożach konstrukcji, zakończeń parapetów zewnętrznych i wewnętrznych czy szczegółowych rozwiązań w systemie montażu poza licem muru.

Połączenia okien i drzwi balkonowych ze ścianami budynku powinny spełniać następujące wymagania:

• szczelności na przenikanie powietrza i wody opadowej,
• szczelności na przenikanie pary wodnej z pomieszczenia,
• izolacyjności cieplnej i akustycznej,
• odporności na promieniowanie UV,
• bezpieczeństwa, estetyki i higieny użytkowania,
• trwałości i niezawodności działania.

Prawidłowy montaż oraz odpowiednie uszczelnienie to najważniejsze elementy pozwalające zachować parametry techniczne okien. Właściwy montaż zapewnia kompleksowe uszczelnienie warstwy izolacyjnej w złączu okiennym, zarówno od strony zewnętrznej, jak i wewnętrznej budynku, co w rezultacie zabezpiecza przed powstawaniem mostków termicznych i stratami energii.

Obecny standard tzw. montażu trójwarstwowego ma szczególne znaczenie dla ograniczenia strat w strefie połączenia okien z murem. Standard ten ma zapewnić odpowiedni stopień szczelności złączy ościeży z ościeżnicami, czyli kontrolowany przepływ pary wodnej w złączu oraz ograniczenie niekontrolowanej infiltracji powietrza. Efektem tak zintegrowanych systemów montażu stolarki ma być podniesienie efektywności energetycznej i akustycznej złącza oraz de facto całego budynku.

Jak pokazują dane Światowego Forum Ekonomicznego, budowa i eksploatacja budynków odpowiada za 38% globalnych emisji dwutlenku węgla, z czego 28% emisji generuje użytkowanie obiektów, a 10% proces wytwarzania materiałów budowlanych. Zapotrzebowanie budynku na energię i jego ślad środowiskowy można ograniczyć przez zastosowanie rozwiązań spełniających wymagania zrównoważonego budownictwa, w tym systemów montażu okien i drzwi.

W Polsce coraz częściej zwraca się uwagę na stopień oddziaływania produktu na środowisko, o którym informacji dostarcza deklaracja EPD – Environmental Product Declaration. Nadawana jest ona rozwiązaniom, które spełniają wymogi zrównoważonego budownictwa. EPD bierze pod uwagę dane na temat wykorzystania energii i zasobów, a także stopnia, w jakim produkt przyczynia się do efektu cieplarnianego, zakwaszenia, eutrofizacji, niszczenia warstwy ozonowej oraz powstawania smogu. Informacje te dotyczą całego cyklu życia danego wyrobu – od pozyskania surowców przez etap produkcji, transport, montaż, użytkowanie aż do utylizacji i recyklingu. Deklaracja nie jest obowiązkowa, ale jest weryfikowana przez niezależne instytucje, które mają wymagane kompetencje i wiedzę w tym zakresie (w Polsce jest to Instytut Techniki Budowlanej). Warto zatem sprawdzić, czy producent systemów montażowych ma deklarację EPD.

Podsumowanie

Współczesne okna, dzięki wielu innowacjom w zakresie profili, uszczelnień, a przede wszystkim konstrukcji i różnorodnych rodzajów przeszkleń i okuć, mają coraz lepsze parametry związane z izolacyjnością termiczną oraz akustyczną.

Nowoczesne, wielkogabarytowe rozwiązania okienne wcale nie powodują, że pomieszczenie trzeba mocniej dogrzewać. Innowacyjne technologie wykorzystywane do produkcji szkła, profili i oferowane systemy montażowe sprawiają, że stają się one energooszczędne. Aspekt ekonomiczny i ekologiczny takiego wyboru przekonuje wielu inwestorów do zwracania uwagi nie tylko na rozmiar okien, lecz także na szczególne właściwości szyb.

Odpowiednio dobrane okucia i uszczelnienia okien zapewniają skuteczną ochronę przed hałasem zewnętrznym, co poprawia komfort i efektywność zwykle wymagającej skupienia pracy w biurach.

Nie bez znaczenia są także najnowsze technologie związane z estetyką i designem stolarki okiennej, co zwłaszcza w nowoczesnych aranżacjach przestrzeni biurowych ma ogromne znaczenie. Trzeba jednak pamiętać, że najważniejszym aspektem zawsze pozostaje kwestia właściwego montażu – nawet najlepsze pod każdym względem okna, jeśli zostaną źle zamontowane, nie zachowają swoich doskonałych parametrów.

Augustyn Zioło, doradca Związku Polskie Okna i Drzwi