Gazy szlachetne i izolacja termiczna w oknach

Nowoczesne okna muszą charakteryzować się coraz lepszymi właściwościami użytkowymi, a zwłaszcza wysoką izolacyjnością cieplną. Zarówno inwestorzy, jak i producenci poszukują rozwiązań, które pozwalają na ciągłą poprawę parametrów i stworzą funkcjonalną ochronę przed niepotrzebnymi stratami ciepła.

Szyba zespolona (IGU) składa się z dwóch lub więcej tafli szkła połączonych ze sobą za pomocą ramki dystansowej i szczeliwa. Przestrzeń między szybami wypełniona jest gazem szlachetnym – najczęściej argonem lub kryptonem. Gazy te są gęstsze od powietrza i zmniejszają ilość ciepła przekazywanego przez szybę zespoloną.

Istnieją trzy rodzaje wymiany ciepła: promieniowanie cieplne, przewodzenie ciepła i konwekcja (rys. 1). W przypadku okien dwuszybowych, zbudowanych ze szkła niepowlekanego, promieniowanie cieplne stanowi ok. 50 proc. przepływu ciepła, podczas gdy przewodzenie i konwekcja stanowią po ok. 25 proc. Przy zastosowaniu szyby z powłoką o niskiej emisyjności cieplnej (low-E), straty ciepła przez promieniowanie są znacznie ograniczone (spadek nawet o 98 proc.). W rezultacie przewodzenie ciepła i konwekcja stają się główną przyczyną strat ciepła. Rozwiązaniem jest zastosowanie gazu szlachetnego o niskiej przewodności, który poprawia właściwości izolacyjne.

Przewodność cieplna powietrza wynosi 0,026 W/(mK). Jeśli powietrze zastąpimy gazem o niższym przewodnictwie, możemy spowolnić straty ciepła przez okna. Argon ma przewodność cieplną 0,018 W/(mK) – o 33 proc. niższą niż powietrze. Natomiast krypton ma przewodność 0,009 W/(mK), czyli aż o 64 proc. niższą niż powietrze. Zastosowanie gazu szlachetnego zmniejsza współczynnik przenikania ciepła U. W przypadku szyb innych niż niskoemisyjne dodanie argonu w dwuszybowym pakiecie okiennym obniża współczynnik U o 10 proc. W przypadku szkła niskoemisyjnego argon obniża współczynnik U o 17 proc., a krypton odpowiednio o 25 proc.

Najlepsze rezultaty uzyskuje się jednak poprzez połączenie zalet gazu o niższym przewodnictwie z nowoczesnym szkłem niskoemisyjnym. W tym przypadku straty ciepła można zredukować o 70 proc. w stosunku do rozwiązań tradycyjnych. Oprócz właściwości izolacyjnych, argon przynosi również inne korzyści – np. poprawia właściwości dźwiękochłonne i zmniejsza ryzyko wystąpienia kondensacji wewnętrznej.

Niemniej jednak, aby gaz w oknach spełniał swoje funkcje opisane powyżej, musi występować w stężeniu co najmniej 85 proc. Ważne jest, by wiedzieć, że nawet bardzo dobrze wykonane szyby zespolone mogą tracić około 1 proc. gazu rocznie. W związku z tym tylko najnowocześniejsze maszyny i dobrze kontrolowany proces produkcji mogą zapewnić wysoką jakość szyb zespolonych, która ma kluczowe znaczenie dla zachowania najlepszych właściwości użytkowych i trwałości okien.

Przy zakupie okien potencjalny nabywca nie może obiektywnie ocenić jakości końcowego produktu i komponentów użytych do jego produkcji. Dlatego przed wydaniem dużej sumy pieniędzy dobrze jest poprosić o przedstawienie dokumentów, takich jak deklaracja właściwości użytkowych, która powinna być poparta wynikami odpowiednich badań, oraz zestaw certyfikatów potwierdzających zgodność z odpowiednimi normami. Taka dokumentacja jest gwarantem tego, że firma, w której dokonujemy zakupu, poważnie podchodzi do jakości oferowanych wyrobów i nie boi się poddać ich badaniom w niezależnych, certyfikowanych laboratoriach.

Robert Mokwa
kierownik działu jakości w PRESS GLASS