Traditionell waren Fenster das schwächste Energieeffizienzglied in einer Gebäudehülle, und frühe Einscheibenöffnungen waren die ungeheuerlichsten Straftäter. Nach www.efficientwindows.org single-verglaste Fenster mit klarem Glas erlauben“, die höchste übertragung von Energie (d.h., Wärmeverlust oder wärmegewinn je nach den örtlichen Klima-Bedingungen), während es die höchste tageslichttransmission.“Kein Wunder, dass solche Fenster in der Wohnarchitektur praktisch ausgestorben sind.,
Der Standard ist heute ein doppelt verglastes Low-E-Fenster mit Isolierung zwischen den Scheiben. Isolierte Fenster sind eine große Verbesserung gegenüber einer einzigen Scheibe und verhindern Wärmeverluste und Wärmegewinne besser und halten die Innentemperatur eines Hauses relativ stabil. Abhängig von Ihrer Region des Landes hat ein solches Fenster—wenn es mit Energy Star bewertet wird—einen U-Faktor (die Wärmeübertragungsrate und einen Hinweis darauf, wie gut das Fenster isoliert ist) von 0,30 bis 0,60 und einen solaren Wärmegewinnkoeffizienten (der angibt, wie gut das Fenster die durch Sonnenlicht verursachte Wärme blockiert) von 0,27 bis 0,40., Dennoch ist das beste Doppelscheibenfenster im Vergleich zur Außenwand unzureichend.
In den letzten Jahren hat eine neue Generation von Fenstern—die sogenannten Ultra-High-Efficiency—Produkte-an Zugkraft gewonnen und die Dinge sind ziemlich interessant geworden. Die Fenster sind normalerweise doppelt so effizient wie Doppelscheibeneinheiten und einige verengen die Leistungslücke zwischen der Öffnung und der Wand, an der sie installiert sind.
Anfang dieses Jahres stellte Ply Gem Windows in Cary, N. C., die R-5-Serie vor, die Version eines hocheffizienten Fensters des Unternehmens., „Fenster mit einem R-Wert von 5 gehören zu den energieeffizientesten Fenstern, die in den USA im Handel erhältlich sind“, sagte das Unternehmen zum Zeitpunkt des Starts. „Zum Vergleich: Energy Star-bewertete Fenster haben typischerweise einen R-Wert von 3. Durch die Erhöhung des R-Wertes von 3 auf 5 wird der durchschnittliche Wärmeverlust durch das Fenster um 30 Prozent auf 40 Prozent reduziert.“Entworfen für Neubau-und Ersatzprojekte, können die Fenster einen U-Faktor so niedrig wie 0,15 erreichen.
Ply Gem ist nicht das einzige Unternehmen, das hocheffiziente Produkte herstellt. Andere Hersteller sind Bayport, Minn.,- basierend Andersen Fenster und Türen; Klamath Falls, Erz.–basierend Jeld-Wen; Gorell Enterprises in Indiana, Pa.; MI Türen und Fenster in Gratz, Pa.; Sunnyvale, Calif.- basierend auf Energie; und Marvin Fenster und Türen in Warroad, Minn., unter vielen anderen.
Technologiehürden
Einige Kritiker sagen, dass R-5-Fenster immer noch hinter der Zeit liegen, insbesondere weil die Technologie verfügbar ist, um ein Fenster mit einer viel höheren Leistungsbewertung zu produzieren., Serious Energy zum Beispiel hat die Branche zur Aufgabe gemacht, nicht weiter reichende Fortschritte in der Energieeffizienz zu machen und sich mit traditionellen Low-E-Produkten zufrieden zu geben. „Doppelscheibenfenster wurden bereits 1865 erfunden. Im Jahr 1870 waren sie also wirklich erstklassig“, sagte Kevin Surace, Präsident und CEO von Serious Energy, öffentlich. „Aber ich denke, 140 Jahre später, und wir nennen das energieeffizient?“
Surace sagt, dass alle Fenster nicht niedriger als R-5 sein sollten, aber er glaubt, dass R-7 der Standard sein sollte (und wird)., Das Unternehmen seinerseits produziert einige der leistungsstärksten Produkte auf dem Markt, darunter Glasfaser-und Vinylprodukte, die von R-5.9 bis R-11.1 reichen.
R-5-Fenster sind das Produkt mit der niedrigsten Leistung, das Intus Windows bietet. Geschäftsführer Aurimas Sabulis sagt, dass das Problem bei den meisten Fensterunternehmen darin besteht, dass ihre Produkte nicht vielseitig genug sind, um in den USA effektiv zu sein. Intus, sagt er, ist spezialisiert auf Hochleistungsfenster, die für jede Region des Landes geeignet sind. „Eine Lösung passt nicht in alle“, stellt er fest. „USA., hat sieben verschiedene Klimazonen.“
Intus, ein in Litauen ansässiger Hersteller, der kürzlich eine US-Division in Washington, DC, gegründet hat, bietet Vollholz-und aluminiumverkleidete Holzfenster mit R-Werten bis zu etwa 10 an. Das Unternehmen stellt auch Passivhaus–zertifizierte Produkte her, weshalb Studenten von Parsons The New School for Design; die Milano School of International Affairs, Management and Urban Policy an der Neuen Schule; und das Stevens Institute of Technology wählten die Fenster für ihr Empowerhouse-Projekt aus, einen Eintrag im Solar Decathlon 2011.,
„Die Intus-Fenster geben uns einen jährlichen Gesamtenergiegewinn“, sagt Laura Briggs, Fakultätsleiterin und Vorsitzende für nachhaltige Architektur bei Parsons. „Unser Team analysierte sorgfältig die Größe und Platzierung der Fenster, um den Solargewinn und die Tagesbeleuchtung voll auszunutzen, um den Komfort zu verbessern und Passivhausstandards zu erfüllen.“Briggs fügt hinzu, dass die richtige Größe der Fenster auch eine wirtschaftliche Wahl war. „Die Intus-Fenster sind wunderschöne Holzrahmen, die sorgfältig entworfen wurden, um die Wärmebrückung durch wenige leitende Brüche im Rahmen zu reduzieren“, erklärt sie., „Sie verhindern das Eindringen von Luft durch die vollständig vergasten Flügel und das dreifache Panel gibt uns die U-Werte, die wir erreichen wollten.“
Das DOE gibt an, dass es keine spezifische Definition für „hochisolierende“ Fenster gibt, aber die Agentur sagt, der Begriff bezieht sich normalerweise auf Fenster mit einem U-Faktor von etwa 0,2 oder weniger für feste Einheiten (Entlüftungseinheiten müssen 0,22 erfüllen). „Typischerweise handelt es sich hierbei um Dreischeibenfenster mit erweiterten Funktionen wie Gasfüllungen, suspendierten Folien, fortschrittlichen Abstandshaltern und Low-E-Beschichtungen“, so das DOE., „Ein U-Faktor misst die Isolierfähigkeit eines Fensters; Je niedriger der U-Faktor, desto weniger Wärmeverlust durch das Fenster.“Die guten U-Wert-Bewertungen der Fenster machen sie ideal für kalte Klimazonen, wenn Sie eine bessere Isolierung und Wärmebeständigkeit wünschen, aber einige Architekten verwenden die Produkte auch in warmen Klimazonen.
Der Architekt Eric Lewis, AIA, LEED AP, nutzte die Fenster eines Reihenhauses in Baltimore, um die Aussicht mit großen Glasöffnungen und hoher Leistung zu erhalten., „Wegen der Ausrichtung von, Wir verwendeten dreifach isolierte Fenster, so dass wir immer noch unseren R-Wert und viel Aussicht und Offenheit bekommen würden,“ Sagt Lewis, Senior Associate bei Alexander Design Studio in Ellicott City, Md.
Teures Unterfangen
Trotz der begeisterten Bewertungen von Architekten und Empfehlungen des DOE haben ultrahocheffiziente Fenster einige Nachteile. Da viele hocheffiziente Produkte eine Dreifachscheibenkonstruktion verwenden, können Produkte dicker und schwerer sein als herkömmliche Einheiten, sodass Sie Ihre Fensterdetails sorgfältig auflösen müssen., Aber die Kosten könnten das wichtigste Hindernis sein: Produkte sind teurer zu produzieren und infolgedessen teuer zu kaufen. Intus Windows ‚ Sabulis sagt, dass seine Firma zumindest dieses Problem gelöst hat.
„Wir haben herausgefunden, wie man Dreischeibenfenster zu möglichst geringen Kosten macht“, sagt er. Ohne Geheimnisse preiszugeben, behauptet Intus, dass es Produkte zu 20 Prozent bis 30 Prozent weniger anbietet als andere Hersteller, was bedeutet, dass ein typisches 4-Fuß-mal-2-Fuß-Fenster ungefähr 300 bis 400 US-Dollar kostet.,
Dennoch sind hocheffiziente Fenster teuer-Kosten überall von $70 pro Quadratfuß und bis zu $150 pro Quadratfuß für einige Marken-das ist der Hauptgrund, warum das DOE das High Performance Windows Volume Purchase-Programm gestartet hat. „Das Ziel des Programms ist es, den Markt für hochisolierende Fenster und Low-E-Sturmfenster zu erweitern, indem Marktbarrieren abgebaut und Fensterprodukte zu attraktiven Preisen angeboten werden, wodurch hochisolierende Fenster erschwinglicher werden“, sagt die Agentur.