tradycyjnie okna były najsłabszym ogniwem energooszczędnym w obudowie budynku, a wczesne otwory jednotafowe były najbardziej rażącymi przestępcami. Według www.efficientwindows.org, okna jednoszybowe z przezroczystym szkłem umożliwiają ” najwyższy transfer energii (tj. straty ciepła lub przyrost ciepła w zależności od lokalnych warunków klimatycznych), jednocześnie umożliwiając najwyższą transmisję światła dziennego.”Nic dziwnego, że takie okna praktycznie wymarły w architekturze mieszkaniowej.,
obecnie standardem jest dwuszybowe okno low-E z izolacją między szybami. Ogromna poprawa w porównaniu z pojedynczą szybą, izolowane okna lepiej zapobiegają stratom ciepła i zyskom ciepła, utrzymując temperaturę wewnętrzną domu stosunkowo stabilną. W zależności od regionu kraju, takie okno—o ile posiada oznaczenie Energy Star-ma współczynnik U (współczynnik przenikania ciepła i wskaźnik izolacyjności okna) od 0,30 do 0,60 oraz współczynnik przyrostu ciepła słonecznego (który wskazuje, jak dobrze okno blokuje ciepło spowodowane światłem słonecznym) od 0,27 do 0,40., Jednak najlepsze okno dwuszybowe jest niewystarczające w porównaniu do ściany zewnętrznej.
w ostatnich latach na rynku pojawiła się nowa odmiana okien—tzw. ultra high-efficiency products, która zyskuje na popularności i robi się coraz ciekawiej. Okna są zwykle dwa razy bardziej wydajne niż okna dwuszybowe, a niektóre ograniczają szczelinę między otworem a ścianą, na której są instalowane.
na początku tego roku firma Ply Gem Windows zaprezentowała serię R-5, czyli wersję wysokowydajnego okna firmy., „Okna o wartości R wynoszącej 5 są jednymi z najbardziej energooszczędnych okien dostępnych na rynku w USA” – powiedziała firma w momencie premiery. „Dla porównania okna klasy Energy Star mają zazwyczaj wartość R równą 3. Zwiększając wartość R z 3 do 5, średnia strata ciepła przez okno jest zmniejszona o 30% do 40%.”Okna przeznaczone do nowych projektów budowlanych i Zamiennych mogą osiągnąć współczynnik U nawet 0,15.
Ply Gem nie jest jedyną firmą produkującą ultra wysokowydajne produkty. Inni producenci to Bayport, Minn.,- na bazie okien i drzwi; Klamath Falls, Ore.–z siedzibą w Jeld-Wen; Gorell Enterprises w Indianie, Pa.; MI drzwi i okna w Gratz, Pa.; Sunnyvale, Calif.- based Serious Energy; and Marvin Windows and Doors in Warroad, Minn., m.in.
Technologia
niektórzy krytycy twierdzą, że okna R-5 są wciąż w tyle, tym bardziej, że technologia ta jest dostępna do produkcji okna o znacznie wyższej wydajności., Na przykład poważna Energia skłoniła przemysł do podjęcia zadania, aby nie poczynić daleko idących postępów w zakresie charakterystyki energetycznej i zadowolić się tradycyjnymi produktami o niskiej emisji. „Okna dwuszybowe zostały wynalezione w 1865 roku. Tak więc w 1870 roku byli naprawdę najlepsi w swojej klasie” – powiedział publicznie prezes i dyrektor generalny firmy Serious Energy Kevin Surace. „Ale myślę, 140 lat później, i nazywamy to energooszczędne?”
Surace twierdzi, że wszystkie okna powinny działać nie niżej niż R-5, ale uważa, że R-7 powinien (i będzie) być standardem., Firma ze swojej strony produkuje jedne z najbardziej wydajnych produktów na rynku, w tym produkty z włókna szklanego i winylu, które wahają się od R-5.9 do R-11.1.
okna R-5 są produktem o najniższej wydajności oferowanym przez Intus Windows. Dyrektor Zarządzający Aurimas Sabulis mówi, że problem z większością firm okiennych polega na tym, że ich produkty nie są wystarczająco wszechstronne, aby były skuteczne w całych Stanach Zjednoczonych. Intus, mówi, specjalizuje się w wysokowydajnych oknach, które zaspokajają Każdy region kraju. „Jedno rozwiązanie nie pasuje do wszystkich” – zauważa. „USA, posiada siedem różnych stref klimatycznych.”
Intus, producent z Litwy, który niedawno założył amerykański oddział w Waszyngtonie, oferuje okna z drewna i aluminium o wartości R do około 10. Firma produkuje również produkty z certyfikatem domu pasywnego, dlatego studenci z Parsons The New School for Design, Milano School of International Affairs, Management and Urban Policy w nowej szkole oraz Stevens Institute of Technology wybrali okna do swojego projektu Empowerhouse, który został zgłoszony w 2011 roku w Solar Decathlon.,
„okna Intus dają nam ogólny roczny zysk energetyczny”, mówi Laura Briggs, Kierownik wydziału i przewodnicząca działu zrównoważonej architektury w Parsons. „Nasz zespół dokładnie przeanalizował rozmiar i rozmieszczenie okien, aby w pełni wykorzystać zysk słoneczny i światło dzienne, aby poprawić komfort i spełnić standardy Domów Pasywnych.”Firma Briggs dodaje, że odpowiedni rozmiar okien był również wyborem ekonomicznym. „Okna Intus są pięknymi drewnianymi ramami, które są starannie zaprojektowane, specjalnie w celu zmniejszenia mostków termicznych dzięki niewielkiej liczbie przewodzących przerw w ramie”, wyjaśnia., „Zapobiegają infiltracji powietrza dzięki całkowicie uszczelnionym skrzydłom, a potrójny panel zapewnia nam wartości U, które chcieliśmy osiągnąć.”
DOE stwierdza, że nie ma konkretnej definicji „wysoko izolujących” okien, ale agencja twierdzi, że termin zwykle odnosi się do okien o współczynniku U wynoszącym około 0,2 lub mniej dla jednostek stałych (jednostki odpowietrzające muszą spełniać 0,22). „Zazwyczaj są to okna trzyszybowe z zaawansowanymi funkcjami, takimi jak wypełnienia gazowe, folie zawieszone, zaawansowane ramki dystansowe i powłoki low-E”, według DOE., „Współczynnik U mierzy właściwości izolacyjne okna; im niższy współczynnik U, tym mniejsze straty ciepła przez okno.”Dobre współczynniki U sprawiają, że okna są idealne do zimnego klimatu, gdy potrzebujesz lepszej izolacji i odporności na przepływ ciepła, ale niektórzy architekci używają produktów również w ciepłym klimacie.
Architekt Eric Lewis, AIA, LEED AP, wykorzystał okna w domu w Baltimore row, gdy chciał zachować widoki z dużymi otworami szklanymi i wysoką wydajnością., „Ze względu na Orientację , użyliśmy potrójnie izolowanych okien, więc nadal otrzymaliśmy naszą wartość R i mnóstwo widoków i otwartości”, mówi Lewis, starszy współpracownik w Alexander Design Studio w Ellicott City, Md.
Mimo zachwytnych opinii architektów i rekomendacji Doe, okna o bardzo wysokiej wydajności mają pewne wady. Ponieważ wiele wysokowydajnych produktów wykorzystuje konstrukcję z trzema szybami, produkty mogą być grubsze i cięższe niż tradycyjne jednostki, więc będziesz musiał ostrożnie rozwiązywać szczegóły okna., Ale koszty mogą być najważniejszą przeszkodą: produkty są droższe w produkcji, a co za tym idzie, kosztowne w zakupie. Sabulis mówi, że jego firma przynajmniej rozwiązała ten problem.
„wymyśliliśmy, jak zrobić okna trójszybowe za możliwie najniższą cenę”-mówi. Nie zdradzając żadnych tajemnic, Intus twierdzi, że oferuje produkty o 20% do 30% mniej niż inni producenci, co oznacza, że typowe okno o wymiarach 4 stóp na 2 stopy będzie kosztować około 300 do 400 dolarów.,
mimo to okna o wysokiej wydajności są drogie – kosztują od 70 USD za stopę kwadratową i do 150 USD za stopę kwadratową dla niektórych marek—co jest głównym powodem Doe uruchomił program zakupu wolumenu Windows o wysokiej wydajności. „Celem programu jest rozszerzenie rynku okien o wysokiej izolacji i okien burzowych o niskim współczynniku E poprzez zmniejszenie barier rynkowych i oferowanie produktów okiennych w atrakcyjnych cenach, dzięki czemu okna o wysokiej izolacji są bardziej przystępne cenowo” -mówi Agencja.