Ciepła ramka a współczynnik przenikania ciepła

W budownictwie energooszczędnym cały szereg elementów konstrukcji budynku powinien wpływać na ograniczanie strat ciepła i tym samym przyczyniać się do obniżenia zużycia energii potrzebnej do ogrzania wnętrza. Nietrudno się domyślić, że również okna pełnią w tym systemie niezwykle istotną rolę, a o ich zdolności izolacji cieplnej decydują między innymi szyby zespolone oraz tzw. ciepła ramka.

Ciepła ramka – lepsza wersja ramki dystansowej w szybie zespolonej

Ciepła ramka to nic innego jak element konstrukcyjny okiennych szyb zespolonych. Jest ona ramką dystansową, która oddziela od siebie poszczególne (najczęściej dwie lub trzy) tafle szyb w szybie zespolonej, jednocześnie je spajając w strefie brzegowej. Spoiwem są najczęściej materiały klejące, które jednocześnie pełnią funkcję uszczelniającą okno, chroniąc je przed dopływem pary wodnej do wewnątrz. Ramka dystansowa ma za zadanie nie tylko łączyć tafle szyby zespolonej, ale także zapewnić między nimi odpowiednią odległość.

To co odróżnia ciepłe ramki od tradycyjnych ramek dystansowych to przede wszystkim:

  • materiał z jakiego są wykonane,

  • zdolność do ograniczania strat ciepła przez mostek cieplny w miejscu stykania się szyby z kształtownikiem okna.

Materiały o niskim współczynniku przewodzenia ciepła

Stosowane w standardowych oknach ramki dystansowe wykonane są zazwyczaj z aluminium, który odznacza się wysokim współczynnikiem przewodzenia ciepła. Oznacza to, że w przypadku gdy występuje różnica między temperaturą wewnątrz budynku a temperaturą na zewnątrz, z powodu wysokiej przewodności cieplnej aluminium powstaje mostek cieplny między ciepłą szybą wewnętrzną a zimną zewnętrzną. Cieplejsza szyba wewnętrzna szybciej oddaje swoje ciepło poprzez ramkę szybie zewnętrznej, tym samym obniżając zdolność okna do ograniczania strat ciepła.

Konieczność ograniczania tych strat w oknach energooszczędnych wymusiła na konstruktorach zastosowanie innych materiałów do budowy ramek dystansowych. Oczywiście zaczęto wykorzystywać materiały o niskim współczynniku ciepła czyli np.:

  • stal o współczynniku przewodzenia ciepła λ 50
  • stal szlachetna o współczynniku przewodzenia ciepła λ 17
  • tworzywa sztuczne o współczynniku przewodzenia ciepła λ 0,20

Dla porównania aluminium ma współczynnik przewodzenia ciepła λ 160!

Szyba dwukomorowa z ciepłą ramką
Szyba dwukomorowa z ciepłą ramką

O właściwościach ramki cieplnej nie decyduje sam materiał

Stosowanie do budowy ramki dystansowej materiałów o niskim współczynniku przewodzenia ciepła niestety nie gwarantuje jej wysokiej izolacyjności cieplnej. Jak się okazuje o ograniczeniu powstawania mostka cieplnego decyduje szereg dodatkowych czynników, takich jak:

  • izolacyjność cieplna części środkowej szyby zespolonej
  • głębokość osadzenia szyby zespolonej w profilu okiennym
  • współczynnik przenikania ciepła okiennego kształtownika

Jednak ogólnie należy przyjąć, że o energooszczędności okna świadczy współczynnik przenikania ciepła okna Uw, na którego wartość duży wpływ ma wartość liniowego współczynnika przenikania ciepła Ψ wynikająca z zastosowania określonego typu ramki dystansowej. Z wielu wyliczeń wynika, że zastosowanie ramki cieplnej wykonanej np. z kompozytu tworzyw sztucznych obniża współczynnik przenikania ciepła Uw naweto 11% w porównaniu do okna z ramką aluminiową.

Zalety ramki cieplnej

Większa izolacyjność cieplna okna wynikająca m.in. z zastosowania w nim ramki cieplnej implikuje wiele dodatkowych korzyści takich jak:

  • zminimalizowanie kondensacji wilgoci na krawędziach szyby zespolonej
  • ograniczenie ryzyka rozwoju pleśni i grzybów w oknie
  • wzrost wilgotności powietrza w pomieszczeniu
  • podniesienie komfortu użytkowania okna
  • obniżenie rachunków ogrzewania

Należy pamiętać, że niektórzy producenci okien twierdzą, że ich produkty mają ramki cieplne, gdy tymczasem ich pozostałe parametry nie wpływają znacząco na poprawę własności termicznych okna.