Ikkunalla on monta tärkeää tehtävää. Kun rakennat tai remontoit – viestität omilla valinnoillasi sen mikä on sinulle tärkeää. Kestävyyden, turvallisuuden, toimivuuden, viihtyisyyden tai matalan energiakulutuksen arvostamisen merkitys näkyy myös valituissa ikkunoissa. Kun suunnittelet ikkunavalintaa pohdi ensin mitkä ominaisuudet ovat sinulle tai perheellesi tärkeitä. Etene valinnoissa sekä vertailuissa näiden tärkeiden ominaisuuksien mukaan. Laatu syntyy hyvistä rakennusmateriaaleista ja osaavista rakentajista - laatu näkyy vielä vuosienkin kuluttua. Ikkunat tarjoavat monia mahdollisuuksia elinympäristön ja asumisen perusasioiden luomisessa - paneudu valintaa ajatuksella.
Ihmiset viettävät yhä enemmän aikaansa sisätiloissa ja rakennuksen sisäilmastolle asetetaan jatkuvasti monia, uusiakin odotuksia ja vaatimuksia. Huonetiloissa pitää olla hyvä lämpöviihtyvyys, matala äänitaso ja riittävä ilmanvaihto.
Käytännössä tämä tarkoittaa toisinaan itsestään selvinä pidettävien asioiden hoitamista – sisätiloissa pitää olla lämmintä, kuivaa ja raikasta – luonnonvaroja tuhlaamatta.
Ikkunalla on keskeinen merkitys sekä lämpöviihtyvyyden, vedottomuuden että ulkovaipan ääneneristävyyden osalta. Ikkunalla on lisäksi monia tärkeitä ominaisuuksia ja tehtäviä, joita muilla rakennusosilla ei ole. Ikkuna luo näköyhteyden ulos ja mahdollisesti myös sisään. Ikkuna läpäisee päivänvaloa ja valaisee huonetta sekä vaikuttaa omalta osaltaan koettuun tilavaikutelmaan. Lisäksi ikkuna vaikuttaa oleellisesti rakennuksen ulkoiseen ilmeeseen.
Luonnonvalon määrän ja laadun merkitys on kasvanut asunto- ja asumissuunnittelussa viime vuosina. Nykyaikaisilla ”energiansäästöikkunoilla” voidaan luoda näyttävä yhteys ulkomaisemaan ja samalla tuoda sopiva määrä päivänvaloa huonetiloihin. Käytettäessä huomattavan suuria ikkuna- ja lasipintoja tulisi huonetilojen toimivuuden sekä rakenteiden suunnitteluun ja valintaan kiinnittää erityistä huolellisuutta.
Ikkunan valinnassa on kiinnitettävä huomiota moneen asiaan. Karmirakenteiden värin, muodon, materiaalien ja puitejaon lisäksi tulee ottaa huomioon ikkunan lämmöneristävyys. Lasivalinnoilla voidaan perinteisen kolmilasisen ikkunan lämpöhäviöitä pienentää 25...50 %. Lämmöneristävyydeltään hyvä ikkuna kuluttaa vähemmän energiaa ja parantaa myös asumisviihtyvyyttä. Ikkunaa ei kannata ostaa pelkän myyntihinnan perusteella vaan tarjolla oleviin ominaisuuksiin ja erilaisiin vaihtoehtoihin valintaan kannattaa paneutua huolella.
Rakennukseen valittavien ikkunoiden tulee täyttää niille asetetut vaatimukset mahdollisimman kilpailukykyisin kustannuksin. Käytännössä tämä tarkoittaa, että ikkunaa suunniteltaessa ja eri vaihtoehtoja vertailtaessa on otettava huomioon sekä kaikki käyttöaikana syntyvät kustannukset että ikkunoiden tarjoamat ominaisuudet. Hyvin oleellista on ensin pohtia millaiset ominaisuudet ovat tärkeitä, esimerkiksi ympäristöystävällisyys, ääneneristävyys, vedottomuus, väri ym. Saavutettavia toiminnallisia etuja ja arvostettavia seikkoja voidaan verrata käyttöaikana syntyviin kustannuksiin.
Ota huomioon rakennuksen sijainti
Rakennuksen maantieteellinen sijainti vaikuttaa merkittävästi sen lämmitysenergiatarpeeseen. Rakennuksen lämmitystarve ja myös ikkunoiden keskimääräinen lämpöhäviö kasvaa noin 10 %, kun siirrytään Helsingistä Jyväskylään. Vastaava kasvu on noin 30 % välillä Helsinki - Sodankylä. Rakennuksen sijainti vaikuttaa myös siihen miten ikkunat likaantuvat ja millaisia melurasitteita niiden on kestettävä. Ikkunoiden murtoturvallisuus on otettava huomioon erityisesti ulko- ja parvekeovien läheisyydessä. Ilmansuunnittain tarkasteltuna rakennuksen etelä- ja länsipuolen ikkunoilla voidaan hyödyntää auringon säteilyenergiaa lämmityksessä, mutta niiden ulkopuoliset pinnat joutuvat niin ikään kovimmalle auringon ja kosteuden rasitukselle. Suomen ilmasto asettaa erityisiä vaatimuksia ikkunan pitkäaikaiskestävyydelle ja huollolle. Rakennuskannastamme löytyy esimerkkejä 1980-luvun puolivälin jälkeen tehdyistä ikkunoista, jotka ovat perusteellisen kunnostuksen tai vaihdon edessä. Vastaavasti on esimerkkejä 1930-luvulta kunnossa olevista, moitteettomasti toimivista ikkunoista. Korkealaatuiset materiaalit ja laadukas työn jälki tulee esille ajan myötä. Tämä koskee luonnollisesti myös tehtäviä huoltotoimenpiteitä.
Avattava vai kiinteä ikkuna
Ikkuna avataan ja suljetaan käyttöaikanaan jopa 20 000 kertaa eli keskimäärin kerran päivässä viidenkymmenen vuoden ajan. Ikkunat voidaan avattavuuden perusteella jakaa avattaviin ja kiinteisiin ikkunoihin. Avautuvan ikkunan tärkein etu kiinteään verrattuna on mahdollisuus tuulettaa huonetta. Myös lasipintojen pesu voidaan suorittaa sisäpuolelta. Avautuvasta ikkunasta voidaan myös puhua ulkona olevien kanssa ja sitä voidaan tarvittaessa käyttää hätäpoistumistienä.
Mikäli ikkunaa ei ole tarvetta avata, voi kiinteän ikkunan käyttö olla paikallaan. Rakenteiden yksinkertaistamisen myötä on mahdollista saavuttaa kustannussäästöjä tai sirompia karmirakenteita, jos avattavaa puitetta ei tarvita. Esimerkiksi oleskelutilan yhteydessä olevat suuret ikkunapinnat voidaan toteuttaa kiintein ikkunaruuduin esimerkiksi sijoittamalla samaan tilaan myös avattava ikkuna tai ulko-ovi. Mikäli rakennuksessa on vain yksi suuri ikkunapinta voidaan se toteuttaa kiinteärakenteisena, jolloin rakennuksen muut ikkunat voivat olla tarvittaessa avattavia.
Ilmanvaihto
Ilmanvaihtojärjestelmän suhde ikkunaan on aina selvitettävä. Mikäli ilmanvaihdon korvausilma on järjestetty koneellisesti tai erillisten raitisilmaventtiilien kautta on ikkunarakenteen oltava ehdottoman tiivis. Jos korvausilman sisääntuloa ei ole erikseen järjestetty - eli käytetään ulkovaipan epätiiveyttä hyväksi - saattaa liian tiivis ikkunarakenne heikentää ilmanvaihdon toimivuutta. Tämänkaltaiset kysymykset saattavat tulla esille remonttikohteissa.
Avattavan ikkunan sisäpuitteen tulee olla niin tiivis kuin mahdollista ja uloimman lasivälin tulisi olla riittävästi tuulettuva. Mikäli ikkunatiivisteiden kunto on huono - huononee ikkunan ääneneristävyys ja lämmöneristävyys merkittävästi ja ikkunoista tulee enemmän likaa, vettä, yms. sisätiloihin. Ikkunakarmin ja seinän välisen raon on oltava myös tiivis.
Pientalojen ikkunavaihtoehdot
Vakioikkunat
Asuinrakennuksissa yleisimmin käytetty ikkuna on puurakenteinen, suorakaiteen muotoinen, kolmilasinen ja avautuu sisäänpäin. Myös kiinteitä ikkunoita käytetään jonkin verran. Avattavista ikkunoista kaksipuitteinen MSE-ikkuna on 1990-luvulla syrjäyttänyt kolmipuitteisen MSK-ikkunan käytön.
Ikkunan avautuvuus ja puitteiden määrä vaikuttavat mm. ikkunan puhdistettavuuteen, sälekaihtimen asennukseen ja sen toimivuuteen. Sälekaihdin toimii auringon säteilyn suojana paremmin ja pölyttyy vähemmän lasiväliin sijoitettuna kuin ikkunan sisäpuolelle asennettuna. Valitsemalla vaaleanväriset sälekaihtimet voi vähentää ikkunalasien lämpörasituksia aurinkoisella säällä.
MSK-ikkunassa on kolme puitetta ja 6 pestävää pintaa, MSE-ikkunassa on kaksi puitetta ja 4 pestävää pintaa. MSE-ikkunan sisemmässä puitteessa on kaksinkertainen eristyslasi. Eristyslasi on kahdesta tai useammasta lasista välilistoilla ja kitillä yhteenkoottu ilmatiivis paketti. Kiinteät ja 1-puiteikkunat ovat yleensä kolminkertaisia eristyslasi-ikkunoita, joissa on vain kaksi pestävää pintaa.(kuva 3)
Materiaalivaihtoehtoja
Suorakulmaisten ikkunoiden lisäksi on markkinoilla myös vinokulmaisia, kaarevia ja pyöreitä ikkunoita. Myös ikkunamateriaalien valikoima on varsin laaja. Ikkunan ulko-osissa alumiini on korvaamassa säännöllistä huoltoa tarvitsevat puuosat. Varsinkin kuultokäsitelty puuikkuna tarvitsee varsin usein uusintakäsittelyn, maalatu puuikkuna kestää paremmin. Tämä ei tarkoita sitä, että ulkopinnoiltaan alumiini-ikkuna olisi pitkäikäisempi kuin asianmukaisesti huoltomaalattu puuikkuna.
Myös muovi-rakenteisia ikkunoita käytetään jonkin verran. Ikkunamateriaaleista on yleisin puun ja alumiinin yhdistelmä, jossa puuikkunan ulkopuoliset osat ovat säänkestävää alumiinia. Puun ja alumiinin liitoskohdissa on huomioitava rakenteen riittävä tuulettuminen mahdollisten kosteusvaurioiden välttämiseksi.
Ikkunarakenteiden A-luokan puuosien painekyllästys (tekoaineina esim. arseeni tai kromi) kiellettiin EU:ssa ympäristöä kuormittavana vuoden 1998 alusta. Tällöin ympäristöystävällisten ja tehokkaiden puunkyllästysmenetelmien merkitys kasvaa.
Uutta lasitekniikkaa
Ikkunan lämmöneristävyyttä voidaan parantaa uusien lasimateriaalien avulla. Selektiivilasi vähentää ikkunan lämpöhäviöitä huomattavasti. Selektiivilasi parantaa MSE-ikkunan U-arvoa (k-arvo) keskimäärin 20–25 % eli 0,3-0,5 W/m2K selektiivilasin emissiviteetistä eli lämpösäteilyn läpäisysuhteesta riippuen. Markkinoilla olevien selektiivilasien emissiviteetti vaihtelee välillä 0,04-0,2, joista pienimmällä saavutetaan paras lämmöneristävyys. Selektiivilasi läpäisee auringon säteilyenergian, mutta vähentää oleellisesti ulospääsevää rakennuksen sisällä olevaa lämpöä. Selektiivilasien käyttö ikkunan kolmantena lasina onkin lisääntynyt huomattavasti.
Ikkunan lämmöneristävyyttä voidaan edelleen parantaa 10–15 % täyttämällä selektiivilasilla varustetun eristyslasin välitila ilman sijasta esim. argon- tai krypton kaasulla. Nämä kaasut ovat myrkyttömiä ja ne eristävät ilmaa paremmin lämpöä. Myös eristyslasin välilistan leveys vaikuttaa lasiosan ja koko ikkunan lämmöneristävyyteen. Optimi eristyslasin välilistan leveys on 15-18 mm ilma- ja argontäytteisenä ja 9-12 mm kryptontäytteisenä.
Eristyslasin välilistana käytetään yleisimmin alumiinia, joka johtaa lämpöä kohtalaisen tehokkaasti ja muodostaa siten kylmäsiltaa. Ikkunan lämmöneristävyyttä voidaan hieman parantaa käyttämällä alumiinisen välilistan sijaan esimerkiksi ruostumattomasta teräksestä, TPS-massasta tai muovista valmistettua listaa. Välilistan eristävyyden parantumisella on myös vaikutusta ikkunan sisälasin reuna-alueiden pintalämpötilaan ja siten kondenssiherkkyyteen kovalla pakkasella. Tällä asialla on merkitystä erityisesti kiinteissä tai avattavissa kolmilasisissa eristyslasi –ikkunoissa.
Ikkunalasi voidaan korvata myös ohuella kalvolla, jolloin ikkunarakenteen lämmöneristävyyttä voidaan parantaa edelleen lisäämättä sen painoa. Esimerkiksi eristyslasin, jossa kahden lasin väliin asennetaan kalvo, lämmöneristävyys on kolminkertaisen eristyslasin tasoa. Mikäli kalvo on selektiivipinnoitteinen, paranee ikkunan lämmöneristävyys huomattavasti.
Kuvassa 7 on esitetty markkinoilla olevia puu-alumiinirakenteisia ikkunoita ja niiden U-arvot. Mitä pienempi U-arvo sitä parempi lämmöneristävyys ja pienempi energian kulutus. Rakennusmääräyskokoelman mukaan ikkunan U-arvo saa olla enintään 1,4 W/m2K ja kattoikkunan 1,5 W/m2K. Nämä uudet määräykset tulivat voimaan 1.10.2003 alkaen. Määräykset koskevat kaikkia ympärivuotiseen käyttöön tarkoitettuja uudisrakennuksia, myös loma-asuntoja. Kesämökin. Joita käytetään vain satunnaisesti eivät kuulu määräysten piiriin. Asia on yksityiskohtaisesti esitetty Rakennusmääräyskokoelman vaatimuksissa C3 ja ohjeessa C4. Rakennuksen lämmityksen lämpöenergiatarvetta tarkastellaan kokonaisuutena, jolloin on mahdollisuus kompensoida yksittäisten rakenneosien välisiä energiankulutuksia. Asia on esitetty Rakennusmääräyskokoelman osassa D2 Rakennusten sisäilmasto ja ilmanvaihto, määräykset ja ohjeet ja D3 Rakennusten energiatalous, määräykset ja ohjeet (www.ymparisto.fi >Maankäyttö ja rakentaminen, Suomen rakentamismääräyskokoelma).
Tuloilmaikkuna
Tuloilmaikkunassa ulkoilma siirtyy paine-eron myötä ikkunan lasiväliin ja sieltä edelleen huonetilaan. Tämä tosin edellyttää koneellista poistoilmanvaihtoa, jolla luodaa sopiva alipaine rakennuksen sisälle. Sisälle virtaava ilma lämpenee ikkunan lämpöhäviöstä, jolloin energiavirta ulospäin pienenee. Sisään tuleva korvausilma itse asiassa kuljettaa ulos pyrkivää lämpöenergian takaisin sisälle.
Keksintönä tuloilmaikkuna on kohtalaisen vanha. 1950 ja 1970-luvuilla sitä käytettiin jonkin verran, mutta sen käyttö ei yleistynyt. Ongelmana on ollut korvausilman mukana sisälle pyrkiväkosteus, pöly, vetoisuus ym.
Tämän päivän osaamisella tuloilmaikkunaa on onnistuttu soveltamaan myös käytännössä pelkän teorian ohella. Oikein toimivassa rakenteessa oleellista on estää ilmavirtaus huonetilasta lasiväliin, suodattaa sisään tuleva ilma huolellisesti, käyttää sisäpuitteessa erittäin hyvin lämpöä eristävää lasiosaa ja estää sadeveden tunkeutuminen ikkunarakenteeseen.
Kattoikkunat
Kattoikkunoilla voidaan täydentää tai korostaa tavallisilla ikkunoilla aikaansaatua tilavaikutelmaa tai luonnonvalon määrää. Vinossa oleva katto-ikkuna läpäisee päivänvaloa noin 40 % enemmän kuin pystysuorassa oleva ikkuna. Lisäksi kattoikkunasta tuleva valo jakaantuu laajemmalle alueelle. Kattoikkunoita käyttämällä myös ullakkotiloihin voidaan edullisesti tuoda päivänvaloa. Kattoikkunan voi yleensä sijoittaa juuri haluttuun kohtaan lappeelle. Lappeen myötäisinä kattoikkunat eivät paljoakaan muuta talon ulkonäköä. Kattoikkunoiden asennuksen yhteydessä ei yleensä tarvitse tehdä muutoksia kantaviin rakenteisiin.
Teknisesti kattoikkunat ovat joko avattavia tai kiinteitä kolmilasisia 3 K -ikkunoita. Luonteva, hyvän viihtyvyyden tuova lämmöneristävyys on tällöin 1,2–1,4 W/m2K.
Kattoikkunat soveltuvat kaikille katoille, joiden kaltevuus on yli 15 astetta. Perussääntö on, että mitä loivempi katto sitä pidempi eli korkeampi ikkuna tarvitaan. Ikkunan yläreunan sopiva korkeus lattiasta on 195–200 cm. Jos ikkunasta halutaan nähdä ulos myös istualtaan, tulee ikkunan alareunan olla noin 90 cm korkeudella.
Viherhuone soveltuu sekä uuteen että vanhaan rakennukseen. Tila voidaan toteuttaa esim. puu- tai metallirunkoisena ja se verhotaan lasitusjärjestelmällä, jossa voi tarpeen mukaan olla avautuvia ikkuna- ja ovirakenteita.
Kevytrakenteisena, yksinkertaisella lasituksella varustettuna "viherhuone" toimii lisähuoneena alkukeväästä myöhäiseen syksyyn. Tällöin viherhuone sijaitsee varsinaisen rakennuksen lämmöneristetyn ulkovaipan ulkopuolella ja sitä lämmittää lähinnä auringon säteily.
Mikäli viherhuone halutaan ympärivuotiseen ja jokapäiväiseen käyttöön on sen lasitusjärjestelmän, ylä- ja alapohjarakenteiden lämmöneristyksen oltava oleellisesti parempi. Lasiosan tulee määräysten mukaan olla vähintään kaksinkertaista eristyslasia, jossa toinen laseista on selektiivilasi (jalokaasutäyttö on suositeltavaa). Tällöin lasiosan keskikohdan U-arvo on 1,7–1,9 W/m2K (1,1–1,5 W/m2K).
Myös tavallisen kaksinkertaisen eristyslasin (keskikohdan U-arvo 2,7–2,8 W/m2K) käyttö voi olla mahdollista ns. kompensaatioperiaatteella. Tällöin on otettava huomioon koko rakennuksen ikkunoiden pinta-ala ja niiden kokonaislämpöhäviöt sekä varmistuttava siitä, että lämpöhäviöiden määrä ei kasva yli sallitun määrän (ks. Rakentamismääräyskokoelma C3).
Heloituksen tehtävänä on varmistaa, että ikkuna pysyy tiiviisti kiinni, avautuu vaivatta ja pysyy auki sekä on myös auki ollessaan tukevasti kannatettu. Lisäksi heloituksen tehtävänä on varmistaa, että pienet lapset eivät voi avata ikkunaa niin paljon, että voivat pudota ikkunan kautta ulos.
Helat jakautuvat saranoihin, painikkeisiin ja lukkoihin, kytkentäsalpoihin (puitteiden välillä) ja aukipitolaitteisiin. Ikkunapainikkeet voidaan jakaa kiintopainikkeisiin ja irtopainikkeisiin.
Ikkunan heloitus voi olla varsin yksinkertainen, jos ikkuna avataan vain puhdistusta verten esimerkiksi kaksi kertaa vuodessa. Tarvitaan vain saranat ja ikkunalukkoja. Jos ikkuna avataan päivittäin useita kertoja (esimerkiksi tuuletusikkuna), vaaditaan myös helppokäyttöinen, yksiotteinen ikkunalukko eli pitkäsalpa ja aukipitolaite.
Perinteisen saranoinnin rinnalle on tullut ns. kaksoisavautuvuus (dreh-kipp-heloitus), jolloin ikkuna voidaan avata normaalisti sivusta tai käyttää sitä tuuletusikkunana (alasaranointi). Kaksoisavautuvuus on yleistynyt asuinrakennuksissa lähinnä muovi-ikkunoissa. Avattavat kattoikkunat ovat yleensä kiertosaranoituja.
Yleisimmät ikkunatiivisteet ovat EPDM-kumia tai silikonikumia, joiden käyttöikä on yli 10 vuotta. Muiden tiivisteiden käyttöikä on yleensä lyhyempi.
Ikkunan toimivuuden ja käytettävyyden määrittelee useimmiten saranoiden, ikkunalukkojen ja tiivisteiden toimivuus. Monet ikkunavalmistajat käyttävät samankaltaisia ikkunaheloja ja toistaan paremman toimivuuden tunnistaminen voi olla työlästä. On kuitenkin hyvä ottaa ikkunoiden helppokäyttöisyys ja toimivuus -näkökulma kun keskustelee eri ikkunatoimittajien kanssa.
Ikkunatoimitus, ikkunan asentaminen ja käyttö
Tehdasvalmisteiset ikkunat toimitetaan yleensä asennusvalmiina ja pin-takäsiteltyinä. Puuikkunan tehdaspintakäsittelyvaihtoehdot ovat väritön puunsuojakäsittely tai sen lisäksi kuultokäsittely tai maalaus. Ikkunaan on asennettu valmiiksi tiivisteet, saranat, ikkunalukot ja tuuletusikkunan aukipitimet. Sen sijaan pintahelat kuten vetimet ja peitelevyt sekä sälekaihtimet eivät aina kuulu ikkunatoimitukseen. Ikkunatoimituksen mukana on yleensä asennus-, käyttö- ja huolto-ohjeet.
Tehdasvalmisteinen ikkuna valmistetaan lähes poikkeuksetta tilausten mukaan. Automatisoitu kokoonpano tarkoittaa käytännössä sitä, että ikkunan läpimenoaika tehdassalissa on luokkaa 1 vuorokausi.
Ikkunoiden asentaminen on ammattilaisten työtä. Muun muassa seuraaviin asioihin tulee kiinnittää asennustyössä huomiota:
- ikkunoita käsitellään ja siirretään varoen
- ikkunoiden varastointi ja suojaus liialta kosteudelta
- suorakulmaisen ikkunan ristimittojen ottaminen (suorakulmaisuuden varmistaminen)
- ikkunan käyntivälien, tiivisteiden ja lukkojen säätäminen.
Ikkunan käytössä on hyvä muistaa, ettei ikkunaa saa avata tai sulkea ”väkisin”. Varmistu siitä, että kaikki lukot ovat varmasti auki. Jos puuosat ovat turvonneet kiinni toisiinsa avaaminen tulee tehdä erityisellä varovaisuudella tai odottaa puuosien kuivumista.
Huolto on osa ikkunan käyttöä. Huoltoon kuuluvat pintojen ja sälehaihtimien pesu, saranoiden ja käyntivälien säätö, tiivisteiden vaihto sekä mahdollisesti rikkoutuneiden lukkojen tai peitelevyjen vaihto.
Tehdasvalmisteisten ikkunoiden laatua valvotaan muun muassa SFS-standardin ja VTT sertifikaatin mukaisilla testausmenetelmillä ja materiaalivaatimuksilla. Ikkunan toiminnalliset ominaisuudet on määritelty standardissa SFS 3304, joka on valmistusmateriaalista riippumaton standardivaatimus. Tällöin ikkuna täyttää myös eristyslasin laatuvaatimuksen SFS 4704. Eri valmistusmateriaaleille on olemassa lisäksi omia SFS-standardivaatimuksia.
Takavuosien eristyslaseista 1970-luvulta on huonoja muistoja. Vielä tänäkin päivänä löytyy esimerkkejä huonoista tummentuneista, epätiiveistä eristyslaseista. Valmistustekniikka ja laatuvaatimukset ovat selvästi kehittyneet viime vuosina. Tämänpäivän SFS-hyväksytty eristyslasi on todettu kestäväksi. Reklamaatiomäärät ovat hyvin pieniä. Kannattaa tarkistaa, että ikkunassa on SFS-merkki tai VTT sertifikaatti.
Ikkunoiden energialuokitus
Ikkunan lämmöneristävyyden parantamiseksi on käytössä monia keinoja. Muun muassa energiaa säästävien ikkunoiden käytön lisäämiseksi ja eri valmistajien tuotteiden vertailun helpottamiseksi on luotu Ikkunoiden energialuokitus.
Energialuokitus auttaa ostajia ikkunoiden hankinnassa ja ohjaa valintoja energiaa säästäviin tuotteisiin, joiden lämmön eristävyys on hyvä. Ostajat voivat verrata eri ikkunamallien energiankulutusta keskenään samalla tavoin kuin kodinkoneiden energiankulutuksia.
Energialuokitus auttaa ostajaa myös siten, että hänen ei tarvitse tietää teknisten yksityiskohtien, kuten selektiivilasien ja täytekaasujen ominaisuuksista, kun hän haluaa lämpöä hyvin eristävät ikkunat. Luokitus on tarkoitettu asuinrakennusten ikkunoiden vertailuun. Se ei kuitenkaan sellaisenaan sovellu rakennuksin, joissa on koneellinen jäähdytys.
Luokituksessa ikkunat jaotellaan A – G luokkiin laskennallisen vuotuisen energiankulutuksen mukaan. Nykyiset lämmöneristemääräykset täyttävä ikkuna sijoittuu D luokkaan ja A luokkaan on yltänyt vain muutama ikkuna.
)
Ikkunan käyttöaikana syntyvät kokonaiskustannukset muodostuvat rakennus- eli investointikustannuksista sekä käyttökustannuksista. Rakennuskustannukset muodostuvat rakennuksen varustamisesta ikkunoilla. Käyttökustannukset jakautuvat ylläpito- ja kunnossapitokustannuksiin ja ne muodostuvat rakentamistapahtuman jälkeen. Ikkunan rakennuskustannus pinta-alayksikköä kohden kasvaa ikkunakoon pienentyessä. Tästä syystä kannattaa välttää erityisen pienten ikkunoiden käyttöä, mikäli se on mahdollista.
Ikkunoiden käyttökustannukset muodostuvat pitkällä aikavälillä ja erilaisissa jaksoissa. Eriaikaisia kustannuseriä erottaa toisistaan korko. Mitä korkeampi on korkovaatimus (rahoituksen korko) sitä merkittävämmäksi käy investoinnin osuus suhteessa käyttökustannuksiin ja päinvastoin. Käytännössä tämä tarkoittaa sitä, että kun rahoituksen korkotaso on alhainen niin on kannattavampaa hankkia sellainen tuote, jonka käyttökulut ovat pienemmät. Käyttökulujen merkittävin tekijä on lämpöhäviöiden myötä energiakustannukset. Ikkunan todelliseen käyttöaikaan vaikuttavat materiaalien ominaisuudet, ikkunan huolto ja ikkunan sijainti. Ikkunan huollon tulee aina olla säännöllistä ja suunniteltua.
Ikkunan vaikutus
Lämmöneristävyydeltään erilaisten ikkunoiden käyttökustannusten eroihin vaikuttavat oleellisesti lämmitysjärjestelmän energian lämpöyksikön hinta (0,05–0,08 e/kWh) ja ikkunan läpi tulevan auringon säteilyenergian hyödyntäminen lämmityksessä. Tähän puolestaan vaikuttavat -ikkunan auringon säteilyn läpäisykerroin, ikkunoiden sijainti ilmansuunnittain, maaston varjostus ja asuinrakennuksen sisäiset lämpökuormat (ihmisistä ja kodinkoneista vapautuva lämpö).
Taulukossa 1 on esitetty avattavien ja kiinteiden ikkunavaihtoehtojen U-arvot, lämmityskauden lämpöhäviöt ja säästöt lämmitysenergiassa 120 m2:n pientalossa Helsingin leveysasteilla. Mallirakennuksessa on ikkunoita 13,5 m2 ja niistä 60 % suuntautuu etelään 15 % itään ja länteen sekä 10 % pohjoiseen. Taulukosta 1 voidaan havaita, että ikkunoiden U-arvon perusteella lasketut lämpöhäviöerot ovat hieman suuremmat kuin todelliset säästöt lämmitysenergian kulutuksessa. Tämä johtuu siitä, että lämmöneristävyydeltään paremmat ikkunat eivät läpäise aivan yhtä paljon auringonsäteilyä sisälle huonetilaan. Jos rakennuksen ikkunoista suunnataan edelläkuvattua mallitaloa vähemmän etelään - kasvavat lämmöneristävyydeltään paremmilla ikkunoilla saavutettavat energiasäästöt hieman suuremmiksi (5–15 %), koska auringon säteilyenergiaa on käytettävissä vähemmän.
Taulukossa 2 on laskettu mallirakennuksen ikkunavaihtoehtojen takaisin-
maksuaika lämmitys-energian säästöjen perusteella. Mikäli hankintahinnat ja kustannuserot poikkeavat esitetyistä arvoista, voidaan taulukkojen 1 ja 2 esimerkkinä olevia lukuarvoja muuttaa vastaavilta osin.
Lämmitysjärjestelmän vaikutus
Energiasäästöjen lisäksi käytettäessä parempia ikkunoita voidaan uudisrakennuksissa keventää lämmitysjärjestelmää, koska ulkovaipan lämmöneristyksen parantuessa myös tarvittava huippulämmitysteho pienenee. Saavutettavat säästöt riippuvat lämmöntuotanto- ja -jakotavasta. Lämmitystehon pieneneminen vaikuttaa eniten vesikiertoisen lattialämmitysjärjestelmän kustannuksiin ja vähiten suoran sähköpatteri- tai öljylämmitteisen patterilämmitysjärjestelmän kustannuksiin. Esimerkiksi kun valitaan lämmöneristävyydeltään 1,8 W/m2, K ikkunan sijaan 1,1 W/m2,K ikkuna on lämmitysjärjestelmähankinnassa saavutettavissa säästöjä 3–35 €/ikkuna-m2. Vesikiertoisella lattialämmityksellä varustetussa mallitalossa MSE-1,1 ikkunoiden takaisinmaksuaika (0 %) on tällöin energian hinnasta riippuen vain 0-1 vuotta ja ilmanvaihtolämmityksellä 1–3 vuotta. Patterilämmitteisessä talossa ikkunoiden takaisinmaksuaika lyhenee noin vuodella taulukkoon 2 verrattuna. Vastaavasti jos valitaan 0,9-tason ikkuna on lämmitysjärjestelmähankinnassa saavutettavissa säästöjä 4–40 €/ikkuna-m2. Vesikiertoisella lattialämmityksellä varustetussa mallitalossa MSE-0,9 ikkunoiden takaisinmaksuaika (0 %) on tällöin energian hinnasta riippuen 4–10 vuotta ja ilmanvaihtolämmityksellä 7-14 vuotta. Patterilämmitteisessä talossa ikkunoiden takaisinmaksuaika lyhenee noin vuodella taulukkoon 2 verrattuna.
Kokonaiskustannukset
Kokonaiskustannukset lasketaan mallirakennukselle. Ikkunoiden asennuskustannukset ovat n. 60 € ikkunaa kohden eli 40–85 €/m2. Asennuskustannuksiin sisältyvät ikkunoiden vastaanotto, siirrot, karmitus ja sovitus, tilkitseminen, sisäpuolinen listoitus ja vesipellitys.
Ikkunoiden energiakulutuksissa ja lämmityskustannuksissa on otettu huomioon ikkunoista sisääntuleva, lämmitystarvetta pienentävä, auringon lämpösäteily. Energiakustannus lasketaan sekä kevytöljylämmitteisessä (5,5 c/kWh) että sähkölämmitteisessä (7,5 c/kWh) pientalossa.
Ikkunat pestään kaksi kertaa vuodessa. Tiivisteet uusitaan ensimmäisen kerran 12 vuoden kuluttua ja tämän jälkeen 6 vuoden välein. Karmi- ja puiteosien pintojen uusintakäsittelyn uusinta-aikaväliksi arvioidaan puurakenteisilla ikkunoilla sisäpuolelle 12 vuotta ja ulkopuolelle 8 vuotta. Etelä- ja länsisuuntien ikkunat vaativat, auringon rasituksesta johtuen, perusteellisemman käsittelyn kuin pohjois- ja itäsuuntien ikkunat.
Lämmöneristävyys taloudellista
Avattavilla ikkunoilla kokonaiskustannuserot syntyvät monista eri tekijöistä (kuva 11). MSE-ikkunan huoltokustannukset ovat MSK-ikkunaa selvästi pienemmät. Lämmöneristävyydeltään hyvät MSE-ikkunat ovat hankintahinnoiltaan hieman suuremmat, mutta muodostuvat kokonaiskustannuksiltaan edullisimmiksi. MSK-ikkuna on hankintahinnaltaan halvin, mutta se muodostuu kokonaiskustannuksiltaan kalleimmaksi.
Kiinteillä ikkunoilla kokonaiskustannuserot syntyvät hankintahinnasta ja energiakustannuksista. Huoltokustannuksissa ei synny eroja. Selektiivilasivaihtoehdot ovat energiakustannuksiltaan kirkaslasista ikkunaa halvempia. Lämmöneristyskyvyn merkitys korostuu pohjoisimmilla paikkakunnilla. Ohjesääntönä lämmöneristävyyden suhteen voi Suomessa kaikissa asuinrakennuksissa pitää seuraavaa: valitse ikkuna, jonka U-arvo on 1,1–1,4 W/m2K. Erikoistapauksissa, esimerkiksi käytettäessä erittäin suuria lasipintoja tai kun käytetään investointikustannuksiltaan kalliita lämmönjakojärjestelmiä voi hyvinkin olla pelkästään hankinta- ja käyttökustannusten kannalta perusteltua käyttää ikkunoita, joiden U-arvo on 0,8–1,0 W/m2K.
Elinkaarikustannusten perusteella kannattaa siis valita tavallista kolmilasista ikkunaa lämmöneristävyydeltään parempi tuote.
Matalaenergiapientalo
Avattavista ja kiinteistä ikkunoista lämmöneristävyydeltään parhaiden vaihtoehtojen takaisinmaksuajat ovat taulukkojen 1 ja 2 mukaan usein varsin pitkät. Mikäli huomioidaan myös saavutettavat säästöt lämmitystehossa voidaan asuinrakennuksen lämmönjakoa yksinkertaistaa, esimerkiksi jättämällä patterit kokonaan pois (ilmalämmitys, lattialämmitys tms.). Parantamalla ikkunoiden ja myös muun ulkovaipan U-arvoa oleellisesti sekä asentamalla ilmanvaihtoon lämmöntalteenotin voidaan saavuttaa kokonaisuutena varsin lyhyellä ajalla energiasäästöinä itsensä takaisinmaksava investointi. Samalla voidaan saavuttaa varsin korkeatasoinen sisäilmasto ja terminen viihtyvyys rakennukseen.
Puualumiini-ikkuna
Puuikkunan ja puualumiini-ikkunan hintaerot vaihtelevat jonkin verran. Puualumiini-ikkuna kestää säärasitukset puuikkunaa paremmin eikä se kaipaa huoltoa ulkopinnoille. Saavutettavia säästöjä voi verrata uusintamaalauskustannuksiin. Puuikkunoiden ulkopuolinen uusintamaalauskerta maksaa mallitalossa itsetehtynä n. 150 € (pelkät materiaalit) ja teetettynä ammattimaalarilla n. 600–1000 €.
Käyttöominaisuudet
ja asumisviihtyvyys
Ääneneristävyys
Ikkuna on lämmöneristävyyden lisäksi ääneneristävyydeltään asuinrakennuksen ulkovaipan potentiaalisin osa (jopa heikoin lenkki). Ikkunan rakenteisiin vaikuttamalla voidaan merkittävästi vaikuttaa lopputulokseen koko rakennuksen kannalta.
Ikkunoiden ääneneristävyyteen vaikuttavat lähinnä seuraavat neljä tekijää: uloimpien lasien välinen etäisyys, lasivälit ikkunassa, lasien paksuus ja ikkunan tiiviys. Kiinteän ikkunan ääneneristävyys on ohuen lasiosan johdosta avattavia erillispuitteisia ikkunoita selvästi heikompi. Erillispuitteisilla MSE- ja MSK-ikkunoilla ei ole käytännössä suurta eroa. Käyttämällä 4 tai 5 mm:n laseja tavanomaisen 3 mm:n asemasta voidaan eri ikkunatyyppien ääneneristävyyttä parantaa. Äänieristävyyttä voidaan edelleen parantaa käyttämällä laminoituja erikoislaseja.
Lämpöviihtyvyys
Ikkunan lämmöneristävyys vaikuttaa ikkunan sisälasin pintalämpötilaan. Mitä parempi lämmöneristävyys sitä korkeampi pintalämpötila (kuva 12). Jos ikkunan pintalämpötila on huoneen muita pintoja selvästi alhaisempi, aiheuttaa se ihmisistä epämiellyttävää vetoa ikkunan läheisyydessä (säteilyveto). Vetoa syntyy myös, mikäli ikkuna ei ole riittävän tiivis. Ikkunan pintalämpötilan merkitys korostuu lattia- ja kattolämmityksessä sekä tiloissa, joissa patteri on usein kylmä ja joissa oleskellaan lähellä ikkunaa (mm. viherhuone). Nostamalla sisälämpötilaa voidaan vähentää vedon tunnetta. On kuitenkin muistettava, että sisälämpötilan nosto yhdellä asteella lisää lämmitysenergian kulutusta noin 5 %. Selektiivilasi ja -kalvo sekä eristyslasin jalokaasutäyte lisäävät oleskelumiellyttävyyttä.
Lämmitettävä lasi
Markkinoilla on saatavissa myös sähkölämmitteisiä ikkunoita ja laseja. Näillä tuotteilla voidaan kokonaan poistaa kylmän hohka. Ratkaisu perustuu selektiivilasiin, jonka pinnoite on sähköisesti johtava. Johtava pinnoite kytketään elektrodien kautta jännitelähteeseen. Lasi lämpenee halutulle tasolle (esimerkiksi + 25 astetta). Kun jännite ei ole kytkettynä, lasi toimii kuten tavallinen selektiivilasi. Lämmitettävällä lasilla voidaan siis lisätä oleskelumukavuutta lasien lähistöllä. Lämmitettävä lasi tuo ainutlaatuista lämpömukavuutta esimerkiksi tiloissa, joihin halutaan isot, lattiasta kattoon ulottuvat ikkunat. Kun lämpöpatterin asentaminen ei ole mahdollista eri syistä johtuen, eikä lattialämmitys ”riitä” vedon poistamiseen – ratkaisuna voi olla sähkölämmitteinen lasi. On kuitenkin muistettava, että lasin lämmittäminen vie energiaa. Viihtyvyyden lisääminen lisää siten myös hiukan sähkölaskua.
Kesäaikainen huoneen lämmönnousu
Selektiivilasi ja -kalvo ei läpäise auringon säteilyä aivan yhtä paljon kuin kirkas lasi. Tämä pienentää kesäaikaista huonetilojen ylilämpenemistä -kuumimpina hetkinä keskimäärin 0,5–1,5 astetta. Auringon säteilyn läpäisyä ja huoneen lämpenemistä voidaan vähentää myös säleverhoilla, erikoislaseilla tai rakentamalla riittävän pitkä eteläräystäs suhteessa huonekorkeuteen (1,3 – 1, 5 m räystäs normaalilla huonekorkeudella). Pinnoitetut lasit ja kalvoratkaisut suodattavat lisäksi mm. sisustustekstiilejä ajanmyötä haalistavasta auringon uv-säteilystä 70–95 %. Vastaava arvo on tavallisilla ikkunoilla 30–40 %.
Kondenssiherkkyys
Ilmassa oleva vesihöyry tiivistyy sisälasiin (yleensä sen reuna-alueisiin), mikäli pintalämpötila on alle vesihöyryn kastepisteen. Ikkunan lämmöneristävyyden parantaminen tai lämmittäminen nostaa sisälasin pintalämpötilaa ja vähentää oleellisesti ikkunan sisälasin kondensoitumisherkkyyttä.
Käytettäessä lämmöneristävyydeltään hyviä ikkunoita on havaittu tietyissä sääolosuhteissa kondenssin muodostumista ulkolasin ulkopinnalle. Ilmiötä esiintyy hyvin harvoin (muutamia tunteja vuodessa) tavallisesti keväällä ja syksyllä aamuyöllä, kun taivas on kirkas ja ulkoilman suhteellinen kosteus on korkea. Pienestä ulko- ja sisälämpötilaerosta johtuen myös lämpövirta ikkunasta ulos on vähäistä. Ikkunan ulkopintaan ajoittain tiivistyvä kosteus on pieni haitta lämmöneristävyydeltään hyvän ikkunan antamiin pysyviin hyötyihin, kuten hyvä asumisviihtyvyys ja säästöt energialaskussa.
Itsepuhdistuva lasi
Uutena tuotteena on markkinoilla itsepuhdistuva lasi, jota on tarpeen pestä harvemmin. Lasia voi käyttää ikkunassa uloimpana lasina tavallisen lasin tapaan. On kuitenkin muistettava, että lasia ei saa puhdistaa hankaavilla aineilla tai terävillä välineillä.
Normaaleissa olosuhteissa lasin pinnoite yhdessä päivänvalon (UV-säteily) ja hapen kanssa hajottaa ja irrottaa pinnan orgaaniset epäpuhtaudet ja edistää tasaisen ja ohuen vesikalvon muodostumista lasipinnalle. Näin lika huuhtoutuu pinnalta ja kuivuttuaan ei jätä kuivumistahroja. Näin pesun tarpeen pitäisi vähentyä huomattavasti.
Lasi soveltuu lähes kaikkeen ulkolasitukseen ja erityisesti se sopii vaikeasti pestäviin ikkunoihin, jotka likaantuvat usein.
Ikkunavalinnalla voidaan pienentää mallitalon (120m2) lämmitysenergian kulutusta sijainnista riippuen 600–1.200 kWh vuodessa. Lämmitystehotarve pienenee vastaavasti noin 7–8 kW:n tasosta 0,25–0,6 kW. Tavallisesta kolmilasisesta ikkunasta lämmöneristävyydeltään paremmat ikkunat ovat kannattava hankinta. Lisäksi parempi asumisviihtyvyys tulee ikäänkuin kaupan päälle. Energiakulutuksen pienentämisen merkitys näyttäisi korostuvan tulevaisuudessa entisestään. Miksi energiaa pitää säästää? (kts. Artikkeli Pientalojen lämmitys)
Lisätietoja
Hemmilä K. & Saarni R., Ikkunaremontti. Rakennustieto Oy. Helsinki 2002. .115 s.
www.motiva.fi (Ikkunoiden energialuokitus, matalaenergiarakentaminen)
www.vtt.fi (Tutkittua tietoa ikkunoista ja matalaenergiarakentamisesta)