Ikkunoiden energiatehokkuus

Parhaimmat A++ -energialuokan ikkunat ovat energiatehokkaampia kuin 1960-luvun talon alkuperäinen seinärakenne. Uusi ikkuna voi parhaimmillaan olla 10 kertaa energiatehokkaampi kuin vanha. Lasilta vaaditaan monenlaisia ominaisuuksia ja ikkunoissa voi olla suuria mallikohtaisia eroja. Talvella lämpö täytyy pitää sisällä, mutta myös kevään ja kesän aikainen auringonsäteilyn aiheuttama tilojen lämmitysvaikutus täytyy ottaa huomioon.

Auringon valon ja infrapunasäteilyn läpäisevyyttä ikkunan kautta voidaan hallita aurinkosuojauksen lisäksi ikkunan ominaisuuksien avulla. Ikkunoita valittaessa kannattaa kiinnittää huomiota ikkunoiden energiatehokkuuteen, varustukseen ja muihin ikkunoiden ominaisuuksiin.

Talon ikkunasuunnittelussa on otettava huomioon myös ikkunapinta-ala, rakenteellinen ja tontilla vallitseva aurinkosuojaus sekä seinien ilmansuunnat. Ikkunoiden kautta rakennukseen saadaan alkukeväästä syksyyn auringonsäteilyä, joka pienentää valaistukseen ja lämmitykseen tarvittavaa energiaa, mutta auringon häikäisemistä ja kesäaikaista asunnon liiallista lämpenemistä halutaan samalla estää.

Suurimmat ikkunat ovat yleensä olohuoneessa. Olohuoneen ja muiden oleskelutilojen ikkunat kannattaa normaalisti suunnata etelään, jolloin ne antavat paremmin valoa myös talvella. Sopivan kokoiset räystäsrakenteet estävät liiallisen auringonpaisteen kesällä. Ulkoiset säädettävät aurinkosuojaukset mahdollistavat hyvän näkyvyyden sisältä ja estävät samalla auringon häikäisevän vaikutuksen sisällä. Aurinkosuojaus vähentää myös sisätilojen liiallista kuumenemista kesällä. Energiatehokkaissa rakennuksissa kannattaa kiinnittää erityistä huomiota aurinkosuojaukseen, jotta jäähdytystarve vähenee.

Ikkunoiden uusimisen energialaskuri

Alla on Excel-pohjainen ikkunoiden energialaskuri, joka on tarkoitettu ikkunoiden uusimisen aikaansaaman lämmitysenergiansäästön hyvin suuntaa-antavaan arviointiin. Toteutuvassa energiansäästössä on merkittävää rakennuskohtaista vaihtelua. Motiva on laatinut laskurin osana Ikkunoiden energialuokitus -projektia, jota rahoittaa Puutuoteteollisuus ry.

Ikkunoiden uusimisen energialaskuri (xlsx) (16 KB)

Hyvin lämpöä eristävien ikkunoiden ulkopintaan saattaa tietyissä sääolosuhteissa tiivistyä kosteutta. Ilmiötä ei juurikaan esiinny tavallisissa kolmilasisissa ikkunoissa. Kosteuden tiivistyminen ikkunan ulkopinnalle on ominaispiirre hyvin eristetyille ikkunoille, ja se kertoo, että ikkuna eristää lämpöä erittäin tehokkaasti. Kosteuden tiivistyminen ikkunoihin on kuitenkin pieni haitta verrattuna hyvän eristyksen tuomiin etuihin.

Lämmöneristyskyky, U-arvo

Talon rakennusosien, myös ikkunoiden, lämmöneristävyyttä kuvataan lämmönläpäisykertoimella eli U-arvolla (yksikkö W/(m²K)), joka on käänteinen arvo lämmöneristävyydelle. U-arvon kasvaessa lämmöneristävyys heikkenee. Pelkkä U-arvo ei kuitenkaan kerro kaikkea ikkunan energiatehokkuudesta.

Auringonsäteilyn kokonaisläpäisykerroin, g-arvo, kertoo kuinka suuri osa ikkunan ulkopintaan tulleesta auringonsäteilystä tulee ikkunan läpi huonetilaa lämmittämään. Lisäksi koko ikkunarakenteen (lasi, puitteet ja karmit) ilmantiiveys on energiankulutuksen kannalta merkittävä asia.

Ikkunoiden energialuokitus on kehitetty, jotta kuluttajat voisivat mahdollisimman helposti vertailla eri ikkunamallien energiatehokkuutta. Energialuokituksessa lasketaan U-arvon, g-arvon ja ikkunan ilmanpitävyyden mukaan vertailuarvo E, jonka yksikkö on kWh/m²,a. Esimerkiksi E-arvo 100 kWh/m²,a tarkoittaa, että jokainen ikkunaneliömetri aiheuttaa 100 kWh:n vuotuisen energiankulutuksen.

Yhteenveto ikkunan energiatehokkuuteen vaikuttavista tekijöistä

Lasiosan U-arvo:

• Mitä pienempi U-arvo on, sitä paremmin ikkuna eristää lämpöä.

Ilmanpitävyys:

• Ikkunan ilmavuodot lisäävät vuotoilmanvaihtoa ja siten myös lämpöhäviöitä.
• Ilmanpitävyyteen vaikuttavat muun muassa:
  • ikkunan eri osien väliset liitokset, ja
  • avattavien ikkunoiden tiivisteet, erityisesti sisäpuitteen ja karmin välinen tiiviste.

Auringonsäteilyn kokonaisläpäisykerroin (g-arvo):

• g-arvo on suhdeluku, joka kertoo kuinka suuri osa ikkunan ulkopintaan tulleesta auringonsäteilystä tulee ikkunan läpi huonetilaa lämmittämään.

Lasien selektiivipinnoitteet:

• Selektiivipinnoite on läpinäkyvä metalli- tai metallioksidipinnoite, joka läpäisee ja heijastaa säteilyn eri taajuuksia eri tavalla.
• Selektiivipinnoite vähentää ikkunan lasien välistä lämpösäteilyä ja parantaa siten ikkunan lämmöneristävyyttä.
  

Eristyslasien täytekaasut:

• Lämmöneristävyys paranee, kun eristyslasien välitila täytetään ilmaa hidasliikkeisemmällä kaasulla.
• Täytekaasuina käytetään jalokaasuja, joita ovat esimerkiksi argon, krypton ja ksenon.

Välilistan materiaali:

• Ruostumaton teräs, TPS-massa ja muovi eristävät paremmin kuin alumiini.
  

U-, g- ja ilmanpitävyys-arvojen yhdistelmät ja niiden vaikutus ikkunan E-arvoon

Ilmastonmuutoksen aiheuttamien kesäkauden hellejaksojen yleistymisen myötä on tarvetta kiinnittää aiempaa enemmän huomiota asuntojen ylilämpenemisen ehkäisemiseen. Useissa tapauksissa tavallisilla kaihtimilla ja markiiseilla voidaan riittävästi rajoittaa auringonsäteilyn vaikutusta. Ohjattavat ikkunoiden ulkopuoliset aurinkosuojausratkaisut ovat erityisen energiatehokas tapa estää ikkunoiden läpi asuntoon tulevaa auringon lämpösäteilyä kesäaikaan vähentämättä sitä lämmityskaudella.

Ikkunoiden uusimisen yhteydessä lämpösäteilyä ikkunan läpi voidaan estää myös valitsemalla matalamman g-arvon ikkunat. Ikkunoista tai ikkunalaseista, joilla on pieni g-arvo, käytetään usein termiä auringonsuojaikkuna tai auringonsuojalasi. On hyvä huomioida, että g-arvoa pienennettäessä ikkunan energiatehokkuutta kuvaava E-arvo heikkenee, koska auringon lämpösäteily ikkunoiden läpi vähenee myös lämmityskauden aikana. Auringonsuojalasi on nykyisin sävyltään vain hieman tavanomaista ikkunalasia tummempi, mutta ero on silmin havaittavissa.
Ikkunan E-arvoon vaikuttaa U- ja g-arvojen lisäksi ikkunan ilmanvuotoluku L. Pienempi arvo tarkoittaa pienempää ilmavuotoa ikkunan läpi. L-arvo on ikkunoiden energialuokituksessa avattaville ikkunoille 0,3 ja kiinteille ikkunoille parempi 0,1 m3/m2/h.

Seuraavassa on esimerkkejä energiatehokkaiden energialuokitettujen ikkunoiden U-, g-, L- ja E-arvojen yhdistelmistä. Esimerkkien tarkoituksena on havainnollistaa näiden osittain keskenään ristiriitaisten suureiden vaikutusta ikkunan E-arvoon ja osoittaa samalla millaiset yhdistelmät ovat mahdollisia.

Avattavat kolmilasiset ikkunat (ilmanvuotoluku L=0,3 m³/m²/h, karmisyvyys 170-175 mm):

• U-arvo: 0,64 W/m²K,  g-arvo:  0,29 E-arvo: 45 kWh/m²
• U-arvo: 0,79 W/m²K,  g-arvo: 0,40,  E-arvo: 52 kWh/m², LT=60 (%)
• U-arvo: 0,75 W/m²K, g-arvo: 0,33  E-arvo: 58 kWh/m²
• U-arvo: 0,82 W/m²K, g-arvo: 0,37  E-arvo: 61 kWh/m²
• U-arvo: 0,84 W/m²K, g-arvo: 0,29  E-arvo: 77 kWh/m²