Vinduer for energieffektive bygninger: Kuldebroer ved vindusinnsetting

Abstract

Vinduer har mange oppgaver. De sikrer dagslystilførsel og solvarmetilskudd, formidler visuell kontakt, gir ventilasjons muligheter og kan fungere som rømningsveg. Men vinduenes termiske egenskaper fører til et større varmetap, da de har vesentlig større transmisjonsvarmetap enn godt isolerte vegg- og takpartier. Forholdsvis høy U-verdi og kuldebroer langs vinduskarm og ramme gjør at vinduer kan ha stor innvirkning på energibalansen til en bygning. Vinduer er derfor ofte omtalt som "de termisk svake punktene" i en bygningskropp. I tillegg kan vindusoppbygging og plassering velges og løses på flere måter, og hvilke måter eller løsninger som er mest effektive mht økonomi, miljø, energibruk og bruksegenskaper er fremdeles en del av den løpende fagdiskusjonen.Formålet med denne masterstudien er å kartlegge og undersøke en del aspekter knyttet til varmetap rundt vinduer. Oppgaven fokuserer på varmegjennomgang og kuldebroer ved tilslutning mellom vinduskarm og vegg. Kuldebroer ved vindusinnsetting kan påvirkes av flere faktorer. Vindusplassering, konstruksjons- og vindustype, materialvalg og oppbygging av monteringsfugen og kvalitet på innsettingsarbeidet er med på å bestemme kuldebroverdien. Flere av disse faktorene påvirker og forsterker hverandre. Masteroppgaven ser spesielt på disse faktorene og sikter på å finne den optimale løsningen for kuldebrofri vindusinnsetting i vegg (hvis mulig).Tilleggsvarmetapet gjennom vindus/vegg tilslutninger er svært viktig i energisammenheng og bør ikke undervurderes. Uansett hvordan man velger å dokumentere oppfyllelse av energikravene i TEK (ved energitiltak eller samlet netto energibehov), vil kuldebroer rundt vinduer spille viktig rolle. Ved bruk av energitiltak skal kuldebroer vurderes spesielt opp mot kravet til normalisert kuldebroverdi, Ψ". I mange tilfeller kan særlig kuldebroer ved vindusinnsetting være årsaken til at man ikke kommer innenfor kravet på 0,03 W/(m2K) for småhus eller 0,06 W/(m2K) for øvrige bygg. Oppfyllelse av myndighetskrav til normalisert kuldebroverdi er imidlertid ofte utilstrekkelig for å fastsette at den optimale vindusløsningen er funnet, da det er flere ytelsesfaktorer knyttet til vinduer som tas i betraktning.I masterstudien er det gjort varmestrømsberegninger for ulike tilslutningsløsninger mellom bunnkarm og vegg ved hjelp av dataprogrammet THERM 6.3. Beregningene er gjennomført som en parameterstudie og belyser betydningen av en rekke faktorer for kuldebroverdien. Resultatene fra beregningene viser at vindusplassering er avgjørende for kuldebroverdien. Plassering av vinduet ytterst i vegglivet er minst gunstig med tanke på minimering av varmetapet og påvirkes mest av andre faktorer, som igjen har innvirkning på kuldebroverdien. Varmestrømsberegningene viser også at kuldebroens størrelse øker med økende isolasjonstykkelse i konstruksjonen. Ved hjelp av noen ikke så avanserte tiltak kan kuldebroverdien reduseres vesentlig. Innvendig tilleggsisolering av monteringsfugen, samt bruk av isolasjonsmateriale med lavere varmekonduktivitet i fugen, kan halvere opprinnelig kuldebroverdi for ulike vin-dusplasseringer.Denne rapporten fokuserer på kuldebroer ved vindusinnsetting. Andre forhold som kan påvirke varmetransporten rundt vinduer, slik som luftlekkasjer, er ikke tatt med i rapporten.