Eksperci

Wodoszczelność i przepuszczalność powietrza - co powinniśmy wiedzieć o tych parametrach?

Odpowiada: Marcin Tomczyński

Dodano: 29 października 2014

Wodoszczelność i przepuszczalność powietrza - co powinniśmy wiedzieć o tych parametrach?

Wodoszczelność i przepuszczalność powietrza to parametry stolarki istotne dla komfortu użytkowania okien. Z czym są one związane, jakie mają znaczenie i dlaczego są tak ważne?

WODOSZCZELNOŚĆ

Wodoszczelność to jeden z najistotniejszych parametrów charakteryzujących okno, opisany w normie EN 14351-1:2006 + A1:2010. W jakich warunkach ma on szczególne znaczenie dla użytkowników? Załóżmy że mamy jesień i choć nie jest jeszcze szczególnie zimno, bardzo często pada deszcz i wieje silny wiatr. W takich warunkach teoretycznie mogą pojawić się problemy z oknami. Jeżeli będą one źle wykonane lub nieodpowiednio dobrane do miejsca wbudowania - zaczną przeciekać. Efektem tego zjawiska może być zniszczenie podłogi lub ściany pod oknem. Dlatego tak ważne jest, aby okna, nawet przy silnym wietrze i ulewnym deszczu, zachowały szczelność na wodę opadową.

Jak rozpoznać, czy okno sprawdzi się w niekorzystnych warunkach atmosferycznych? Wszystko zależy od nadanej mu klasy wodoszczelności, opisanej w zamieszczonej poniżej tabeli nr 1. Dotyczy ona okien nieosłoniętych, czyli przeszkleń zdecydowanie najczęściej spotykanych.

Wodoszczelność i przepuszczalność powietrza - tabela nr 1

Aby dowiedzieć się jaki poziom wodoszczelności charakteryzuje dane okno, trzeba wcześniej poddać je testom. Badanie odbywa się w specjalnej, zamkniętej komorze, w której wytwarza się ciśnienie i polewa okno wodą, co symuluje warunki ulewnego deszczu przy silnym wietrze.

Jeśli podczas pierwszej, 15 minutowej tury badania konstrukcja nie przecieka - okno uzyskuje klasę 1A. W kolejnej, 5-minutowej turze okno polewane jest wodą przy ciśnieniu 50 Pa, odpowiadającemu działaniu wiatru wiejącego z prędkością ok. 33 km/h. Jeżeli w tym czasie pozostanie szczelne, wówczas uzyska klasę 2A i przejdzie do kolejnego etapu badania, w którym ciśnienie zostanie zwiększone do 100 Pa (wiatr wiejący z prędkością ok. 47 km/h). Procedura jest identyczna w każdej kolejnej turze: przy nowej wartości ciśnienia, odpowiadającej coraz większej sile wiatru - okno musi pozostać szczelne przez 5 minut, aby uzyskać wyższą klasę. Zależności te przedstawia tabela nr 2.

Wodoszczelność i przepuszczalność powietrza - tabela nr 2

Źródło norma EN 12208:1999 / opracowanie własne

Przykładowo, jeżeli okno przepuści wodę podczas dziewiątej tury testu przy ciśnieniu 600 Pa (odpowiadającemu sile wiatru wiejącego z prędkością ok. 115 km/h), niezależnie od tego, czy stanie się to w pierwszej minucie, czy w ostatniej sekundzie pomiaru - okno zostanie skategoryzowane w klasie 8A, co oznaczać będzie, że producent gwarantuje, że zachowa ono szczelność przy prędkości wiatru dochodzącej do 90 km/h.

Od czego zależy szczelność okna na wodę opadową? Decydujący wpływ ma na nią jakość i precyzja wykonania stolarki oraz rodzaj zastosowanych komponentów, a w szczególności:

  • Rodzaj uszczelek.
  • Sposób okuwania - rozmieszczenie zaczepów, rodzaj okuć.
  • Sztywność stolarki - im bardziej okno jest sztywne (odpowiednio wzmocnione) - tym lepsza będzie jego szczelność.

PRZEPUSZCZALNOŚĆ POWIETRZA

Wielu inwestorów poszukując "ciepłych okien" zwraca uwagę jedynie na parametr przenikania ciepła określany symbolem Uw. Współczynnik ten informuje, ile ciepła ucieka przez przegrodę, jaką jest okno, jednak nie uwzględnia strat ciepła spowodowanych nieszczelnościami. Tymczasem mają one równie duży wpływ na energooszczędność budynku i komfort jego mieszkańców. Dlatego też, wybierając okna, należy przyłożyć równie dużą wagę do współczynnika przenikania ciepła, jak również klasy przepuszczalności powietrza.

Od momentu wprowadzenia normy okiennej PN-EN 14351, okna powinny być produkowane jako maksymalnie szczelne, a w przypadku napływu powietrza wskazane jest, by odbywał się jedynie poprzez urządzenia nawiewne (w tym również całe systemy wentylacji nawiewno-wywiewnej). W związku z tymi zmianami zaczęto odchodzić od współczynnika infiltracji powietrza oraz sztucznego rozszczelnienia okien poprzez labiryntowe nacinanie uszczelek. Tego rodzaju rozszczelnienie powodowało niekontrolowane przewiewy, które szczególnie w zimie mocno obniżały komfort mieszkańców, ponieważ przy silnym wietrze i niskiej temperaturze do mieszkania dostawało się dużo zimnego powietrza. Aktualnie, praktycznie żaden producent stolarki nie wycina już uszczelek i wszyscy skupiają się na wykonywaniu jak najszczelniejszych okien. Poziom tej szczelności określa norma, której wartości zostały przedstawione w tabeli nr 3.

Wodoszczelność i przepuszczalność powietrza - tabela nr 3

W normie tej przewidziane są cztery klasy przepuszczalności powietrza, jednak w praktyce, w przypadku okien i drzwi balkonowych, wykorzystywane mogą być wyłącznie systemy oznaczone klasą 3 i 4. Zgodnie z warunkami technicznymi, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie, okna w niższych klasach nie mogą być wprowadzane do obrotu. W świetle przepisów, do budynków niskich, średniowysokich i wysokich można zamontować stolarkę w klasie 3, jednak czy to dobry wybór? Odpowiedź na to pytanie nieco później, a tymczasem skupmy się jeszcze na tabeli nr 3.

W tabeli nr 3 opisane zostały cztery klasy przepuszczalności powietrza w stosunku do powierzchni okna (m³/hm²) lub długości linii stykowej (m³/h*m). Poszczególne klasy opisują wartości maksymalne przepuszczalności powietrza. Podczas badania określającego parametry stolarki, w przypadku klasy 4 wytwarzane jest ciśnienie 600 Pa (odpowiadające sile wiatru wiejącego z prędkością 115 km/h) i mierzony jest przepływ powietrza przez okno w m³/h*m. Następnie przelicza się wartość przepływu na przepływ odpowiadający ciśnieniu 100 Pa i na tej podstawie określa się klasę okna. Okno bada się podobnie jak w przypadku wodoszczelności. Poddawane jest ono działaniu ciśnienia, a podczas kolejnych etapów testu - jego wartość jest stopniowo zwiększana.

Aspekt szczelności okien nabiera aktualnie szczególnego znaczenia, ze względu na coraz powszechniejsze wykonywanie testów szczelności budynków. I tu znajdujemy odpowiedź na pytanie czy warto wybrać stolarkę o wyższej klasie przepuszczalności powietrza. Poniższa tabela nr 4 ilustruje różnice przepuszczalności okna w klasie 3 i 4. Różnica na pierwszy rzut oka nie jest duża.

Wodoszczelność i przepuszczalność powietrza - tabela nr 4

Załóżmy jednak, że:

  • Powierzchnia okien średniej wielkości domu jednorodzinnego wynosi ok. 35 m²
  • Kubatura takiego budynku to ok. 500 m³

A zatem w przypadku klasy 3 ilość przepuszczanego przez okna powietrza to:
2 m³/h*m² * 35 m² = 70 m³/h

natomiast w przypadku klasy 4:
0,36 m³/h*m² * 35 m² = 12,6 m³/h

Różnica wynosi prawie 58 m³/h. Biorąc pod uwagę wymagania budownictwa energooszczędnego, a w szczególności pasywnego, różnica ta może zadecydować o tym, czy budynek otrzyma odpowiedni certyfikat, ponieważ jednym z kryteriów oceny jest właśnie szczelność powietrzna budynku przy ciśnieniu 50 Pa.

Dla budynku NF15 (w standardzie pasywnym - dopłata 50 tys. zł), szczelność musi być zachowana na poziomie poniżej 0,6 kubatury budynku przy ciśnieniu 50 Pa a zatem, dla przykładowego budynku, jest to wartość poniżej 300 m³/h. Pamiętajmy jednak, że okna i drzwi balkonowe nie są jedynymi miejscami w budynku, w których występują przecieki powietrza. Wybór nieodpowiednich materiałów, które mogą wpłynąć na obniżenie klasy energetycznej budynku, jest ryzykowną decyzją, ponieważ wraz z jej pogorszeniem wzrasta energochłonność inwestycji oraz spada jej wartość. Dlatego, aby zapewnić jak najkorzystniejsze parametry budynku, stosować należy systemy w 4 - najwyższej klasie przepuszczalności powietrza.