Rachunki potrafią zaskoczyć. I latem, i zimą. Bardzo często za straty cieplne odpowiada nie piec, ani instalacja, tylko… okna. Dokładniej rzecz ujmując – parametr, który w ofertach i kartach technicznych pojawia się niemal zawsze, choć rzadko bywa naprawdę rozumiany, czyli współczynnik przenikania ciepła (Uw).

Współczynnik Uw sugeruje nam wprost, ile energii ucieka z domu przez okna i czy stolarka faktycznie chroni przed zimnem, czy tylko dobrze wygląda na papierze. Czym jest współczynnik przenikania ciepła okien, skąd biorą się różnice w jego wartościach i jak go obliczyć? Odpowiemy Wam na te pytania!

Czym jest współczynnik przenikania ciepła?

W kontekście okien mówimy o parametrze, który realnie pokazuje, ile energii cieplnej ucieka z budynku przez stolarkę. To jeden z kluczowych wskaźników wpływających na komfort termiczny i koszty ogrzewania.

Definicja współczynnika przenikania ciepła

Współczynnik przenikania ciepła, oznaczany literą U, określa ilość ciepła przenikającą przez 1 m² przegrody przy różnicy temperatur wynoszącej 1 kelwin. W przypadku okien stosuje się parametr Uw, który odnosi się do całego okna, a więc nie tylko do szyb (tutaj mamy współczynnik Ug), ale również do ramy i ich wzajemnego połączenia.

Jednostką współczynnika jest W/(m²K)

Im niższy współczynnik, tym mniejsze straty ciepła i lepsza izolacyjność termiczna. Oznacza to, że przy tej samej różnicy temperatur na zewnątrz i wewnątrz budynku, okno o niższej wartości Uw przepuści mniej energii na zewnątrz.

Na wartość Uw składa się m.in. współczynnik przenikania ciepła ramy, parametry szyb oraz sposób ich zespolenia. Dlatego dwie pozornie podobne konstrukcje mogą różnić się efektywnością, nawet jeśli zastosowano w nich te same szyby.

Właśnie z tego powodu przy ocenie stolarki okiennej, ale też drzwi balkonowych i drzwi zewnętrznych, zawsze warto sprawdzać wartość Uw, a nie wyłącznie dane dotyczące samego szklenia. To parametr, który ma bezpośredni wpływ nie tylko na rachunki, lecz także na jakość powietrza w domu i ograniczenie strat energii, a to z kolei przekłada się na bardziej świadome, proekologiczne użytkowanie budynku.

Współczynniki przenikania ciepła okien

Na wartość współczynnika przenikania ciepła wpływa kilka składowych, które razem decydują o tym, ile energii cieplnej ucieka przez 1 m² powierzchni okna przy różnicy temperatur pomiędzy wnętrzem a otoczeniem.

Ogólne informacje o współczynniku przenikania ciepła okien

Współczynnik przenikalności cieplnej okien oznaczany jako Uw określa straty ciepła dla całego okna, a nie wyłącznie dla szyby. Uwzględnia on zarówno współczynnik przenikania ciepła szyby (Ug), jak i przenikanie ciepła przez ramy okienne, a także tzw. liniowy współczynnik przenikania ciepła, odnoszący się do strefy styku szyby z ramą.

Nawet bardzo dobre szyby nie zapewnią wysokiej izolacyjności cieplnej, jeśli rama okna będzie słabym elementem całej konstrukcji. Dlatego, wybierając okna, zawsze należy interpretować współczynnik Uw jako najważniejszy parametr okna, pokazujący rzeczywiste straty ciepła wewnątrz budynku.

Warto pamiętać, że wymagania dla okien określane są na podstawie tzw. okna referencyjnego – o standardowych wymiarach. Rzeczywista wartość współczynnika dla konkretnego projektu może się różnić w zależności od wielkości okna, proporcji ramy do powierzchni szklenia oraz zastosowanych rozwiązań konstrukcyjnych. To właśnie dlatego dwa różne okna o tej samej szybie mogą mieć zupełnie inne parametry.

Współczynnik przenikania ciepła dla okien dwuszybowych

W przypadku standardowych okien 2-szybowych wartość współczynnika Uw jest zazwyczaj wyższa. Wynika to z mniejszej liczby komór oraz słabszej bariery dla ucieczki ciepła na styku szyby i ramy. Przy większej powierzchni okna straty ciepła mogą być szczególnie odczuwalne, zwłaszcza w budynkach starszego typu.

Okna dwuszybowe częściej spotyka się w starych budynkach lub w obiektach, gdzie nie obowiązują podwyższone wymagania energetyczne. W takich rozwiązaniach okna mogą tracić znaczną ilość energii, co bezpośrednio przekłada się na utratę ciepła i gorszy komfort cieplny.

Współczynnik przenikania ciepła dla okien trzyszybowych

Nowe, energooszczędne okna z pakietem 3-szybowym zapewniają znacznie lepszą cieplną izolację okna. Dodatkowa szyba oraz dwie komory wypełnione gazem sprawiają, że ilość energii cieplnej uciekającej na zewnątrz jest wyraźnie ograniczona.

Okna o niskim współczynniku przenikania ciepła Uw pozwalają utrzymać stabilną temperaturę wewnątrz, poprawiają komfort użytkowania i wspierają jakość powietrza w domu – co ma znaczenie także z punktu widzenia czystego powietrza i mniejszego zapotrzebowania na ogrzewanie. Okna o współczynniku Uw bliższym dolnym granicom norm są obecnie najlepszym izolatorem ciepła w nowoczesnym budownictwie.

Jak obliczyć współczynnik przenikania ciepła?

Każde dane okno ma swój indywidualny wynik, zależny od konstrukcji, proporcji i zastosowanych materiałów. Właśnie dlatego przy porównywaniu ofert tak ważne jest zrozumienie, co dokładnie określa współczynnik przenikania ciepła.

Parametry potrzebne do obliczeń

Aby wyznaczyć współczynnik przenikania ciepła dla całego okna, należy wziąć pod uwagę kilka kluczowych elementów. Podstawą są:

• współczynnik Ug, czyli przenikanie ciepła przez szybę,
• parametr ramy okna, wpływający na izolacyjność cieplną okien,
• udział powierzchni szklenia i ramy w całkowitej powierzchni,
• liniowe straty ciepła na styku szyby z ramą.

Dopiero zestawienie tych danych pozwala ocenić, ile energii przez okna może uciekać w trakcie sezonu grzewczego.

Wzory do obliczania współczynnika

Obliczenia Uw wykonuje się według wzoru uwzględniającego udział szyby, ramy oraz liniowego mostka cieplnego. Sam algorytm jest matematycznie złożony, sens pozostaje prosty: im niższe wartości składowych (Ug oraz parametr ramy), tym współczynnik o wartości bliższej dolnym granicom norm. Właśnie dlatego producenci podają Uw dla tzw. okna referencyjnego. Taki wynik umożliwia porównanie systemów, jednak nie zawsze oddaje rzeczywiste parametry konkretnego projektu.

Czynniki wpływające na wyniki obliczeń

Na końcowy rezultat wpływa nie tylko rodzaj pakietu szybowego, ale również wielkość okna, proporcje ramy do szkła oraz jakość wykonania profilu. Nawet bardzo dobre szyby nie zagwarantują niskiego Uw, jeśli rama stanowi słaby punkt konstrukcji.

Z punktu widzenia inwestora oznacza to jedno: dobrane okna powinny być oceniane całościowo. Analiza wyłącznie parametru szyby może prowadzić do błędnych wniosków, a w dłuższej perspektywie – do strat energii i wyższych kosztów ogrzewania. Dlatego, gdy wybierasz okna, zawsze warto sprawdzić parametr Uw odnoszący się do kompletnego produktu.

Normy i regulacje dotyczące przenikania ciepła okien

Wymagania w budownictwie

Obowiązujące w Polsce Warunki Techniczne jasno wskazują maksymalny współczynnik przenikania ciepła dla okien pionowych, drzwi balkonowych oraz drzwi zewnętrznych. Dla okien i drzwi balkonowych wartość współczynnika przenikania ciepła Uw nie może przekraczać 0,9 W/(m²K). W przypadku drzwi zewnętrznych dopuszczalny poziom wynosi 1,3 W/(m²K). Wymagania te odnoszą się do przenikania ciepła dla całego okna, a nie wyłącznie do szyby czy ramy, co ma kluczowe znaczenie przy porównywaniu ofert.

Okna energooszczędne a współczynnik przenikania ciepła

W budownictwie energooszczędnym i pasywnym poprzeczka zawieszona jest jeszcze wyżej. Niski współczynnik przenikania ciepła oznacza mniejszą ilość energii cieplnej uciekającej na zewnątrz, co przekłada się na realne oszczędności i lepszą jakość powietrza wewnątrz budynku. Okna o współczynniku Uw na poziomie 0,8 W/(m²K) i niższym uznaje się za rozwiązania wspierające nowoczesne standardy energetyczne. Właśnie dlatego, wybierając okna, warto zawsze zwracać uwagę na wartość współczynnika przenikania ciepła okna, a nie tylko na deklaracje dotyczące pojedynczych elementów.

Jak poprawić przenikalność cieplną okien i drzwi?

W budynkach, które nie były projektowane z myślą o energooszczędności, okna potrafią odpowiadać za naprawdę dużą część strat ciepła… czasem to nawet jedna czwarta energii, która miała ogrzewać wnętrze. W nowoczesnych domach sytuacja wygląda zupełnie inaczej. Dobrze dobrana stolarka i prawidłowy montaż sprawiają, że udział okien w ucieczce ciepła spada do minimum.

Różnicę robi nie tylko sam produkt, ale cały zestaw poszczególnych składowych: jakość szyb, profili, sposób osadzenia w murze i spójność z izolacją budynku. 

Jeśli chcesz mieć pewność, że okna faktycznie pracują na korzyść Twojego domu, skonsultuj wybór i montaż z fachowcami. Wybierz okna, które dobrze trzymają ciepło i nie będą miały dużego wpływu na Twoje rachunki!