Charakterystyka okien pasywnych
Budynek pasywny, jak sama nazwa nam podpowiada, nie korzysta z żadnych aktywnych systemów grzewczych. Brak w nim centralnego ogrzewania oraz klimatyzacji, a odpowiednią temperaturę uzyskuje się pasywnie oraz dzięki podgrzewaniu wentylacyjnego powietrza. Kluczową rolę odgrywa zatem system wentylacyjny oraz szczelność pomieszczeń. Za największe straty ciepła w budynku odpowiedzialne są okna, nie powinien zatem dziwić fakt, że podlegają one w tym przypadku bardzo restrykcyjnym wymaganiom.
Zadanie okna pasywnego
Zadaniem okna pasywnego jest przede wszystkim utrzymanie właściwej temperatury wewnątrz budynku, co w naszym klimacie wydaje się dość trudne do wykonania, z uwagi na silne zróżnicowanie temperatur charakterystycznych dla różnych pór roku.
Zimą, podczas gdy temperatury na zewnątrz są znacznie niższe niż oczekiwane wewnątrz budynku, potrzebne jest utrzymanie odpowiedniego współczynnika przenikania ciepła. Zgodnie z wymaganiami Instytutu Budynków Pasywnych w Darmstadt całkowity współczynnik przenikania ciepła dla okna montowanego w budynku pasywnym nie powinien być wyższy niż 0,8 W/m2K. Dla okna zabudowanego z kolei nie powinien być on wyższy niż 0.85 W/m2K. W obu przypadkach współczynnik przepuszczalności promieniowania słonecznego g powinien natomiast wynosić więcej niż 50 %.
Latem sytuacja wygląda jednak zupełnie inaczej. Należy uchronić się przed wzrostem temperatury w budynku, wywołanym silnym promieniowaniem słonecznym. Przy zachowaniu wyżej opisanych współczynników nie powinno to stanowić problemu. Kluczowa jest zatem konstrukcja okna.
Konstrukcja okna pasywnego
Okno pasywne, z uwagi na duże wymagania, jakie musi spełnić, powinno się składać z co najmniej 3 szyb, a przestrzeń pomiędzy nimi powinna być wypełniona szlachetnym gazem (argonem lub kryptonem) w celu zachowania jak najlepszej izolacji. Dodatkowo szyby powinny być pokryte powłokami niskoemisyjnymi. Dotyczy to zewnętrznej strony szyby wewnętrznej oraz wewnętrznej strony szyby zewnętrznej okna. Rozwiązanie to uważane jest za idealne do zastosowania w klimacie umiarkowanym.
Samo szklenie nie zapewniłoby nam jednak sukcesu. Nie bez znaczenia są tutaj pozostałe elementy, które również muszą być wykonane z materiałów o niskiej przewodności cieplnej. Dodatkowo ramka dystansowa jest umieszczana dużo głębiej niż ma to miejsce w standardowym oknie. Wszystkie elementy powinny być ze sobą szczelnie połączone, aby nie powodować żadnych strat ciepła.
Projektowanie okien pasywnych
Projektowanie okien pasywnych wymaga dużej ostrożności. Błąd w obliczeniach w tym przypadku może mieć bardzo przykre konsekwencje. Okno nie będzie spełniało swej roli, a co za tym idzie, cała idea budynku pasywnego nie będzie miała sensu, dlatego też tak ważna jest dbałość o rachunki.
Obliczeń dokonujemy w oparciu o normę PN EN 10077 „Cieplne właściwości użytkowe okien, drzwi i żaluzji. Obliczanie współczynnika przenikania ciepła”. Współczynnik przenikania ciepła całego okna obliczamy jako ważoną średnią współczynników szyb oraz ram uwzględniając przy tym mostek cieplny na styku szyby - rama okienna.