Ikkunoiden rakenne

Ikkuna koostuu puitteista ja niissä olevista lasituksista sekä karmista, joka on tarkoitettu asennettavaksi seinässä olevaan moduulimitan kokoiseen aukkoon. Kantamoduuli on 100 mm, jonka merkintä on M. Ikkunoiden koko ilmoitetaan rakennusstandardeihin perustuvina aukon liittymismittoina. Karmin valmistusmitat ovat 10 mm:n sovitusvaran verran pienemmät kuin aukko. Ikkunoista suurin osa on moduulimittaisia standardi-ikkunoita. Pääosa ikkunoista toimitetaan työmaalle valmiissa pakkauksissa lasitettuina, helotettuina ja pintakäsiteltyinä.
 

Ikkunaprofiileja

Ikkunoiden vaatimukset
Nykyaikainen tuotekehitys lähtee aina asiakkaan tarpeista. Ikkunoiden suhteen asunnon käyttäjillä eli loppuasiakkailla on seuraavia tarpeita:

• ulkonäkö ja laatu

• avattavuuden ja suljettavuuden helppous

• pestävyys

• uusimisen ja huollon tarve

• soveltuvuus ilmanvaihtojärjestelmään

• kestävyys ja lujuus

• lämmöneristyskyky

• ääneneristyskyky.

Yleensä hinta on ostajalle tärkein ostopäätökseen vaikuttava tekijä, ja ostaja on usein toinen kuin loppukäyttäjä. Kosteusmuutoksia käyttöolosuhteissa ei tule tämän takia monesti huomioitua.

Kuitenkin myös rakennuksen suunnittelijat ovat tärkeitä ikkunoiden hankinnassa, ja heillä on seuraavia tarpeita:

• soveltuvuus seinäjärjestelmän osaksi

• muotorunsaus

• vapaamittaisuus

• väri- ja materiaalivaihtoehtoisuus

• sirous

• toimintavarmuus.

Rakentaja vastaa koko rakennuskokonaisuuden valmistumisesta sopimusten mukaan ja silloin ovat tärkeitä

• toimitustäsmällisyys

• rakentamisaikainen suojaus

• helppo asennettavuus

• liitännäistyöt (tiivistys, pellitys ym.).

Nykytyylisessä rakentamisessa pyritään saamaan tilat mahdollisimman nopeasti lämpimiksi, jolloin ikkunat asennetaan rakentamisen aikaisessa vaiheessa keskelle työmaan sotkua. Suojauksen tulee kuitenkin estää ikkunan vaurioituminen rakentamisen aikana. Usein myös tilojen kosteus on vaara ikkunoiden vaurioitumiselle.

Ikkunan valmistajan on toteutettava edellä esitetyt vaatimukset. Niiden lisäksi on tärkeätä

• helppo valmistettavuus

• vähäinen osien määrä

• oikeat laatuvaatimukset

• selkeät sopimusehdot.

Ikkunan raaka-aineet
Asuinrakennuksen yleisin ikkunatyyppi Suomessa on suorakaiteen muotoinen ja puurakenteinen sisäänpäin aukeava ikkuna, joka on kolmilasinen ja kaksipuitteinen. Sisä- ja ulkopuite voidaan jakaa vaaka- ja pystypuitteilla useaan osaan. Suorakaiteen muotoisen ikkunoiden lisäksi käytetään pyöreitä, kaarevia ja vinokulmaisia ikkunoita.

Puu on perinteisesti käytetyin materiaali ikkunapuitteissa ja -karmeissa. Yleisimmin käytetään mäntysahatavaraa. Ikkunan säänkestävyyttä parannetaan käyttämällä ikkunan ulko-osissa painekyllästettyä puuta tai valmistamalla ikkunan säälle alttiimmat osat alumiinista.

Ikkunan liitokset

• Litsiliitos kootaan liimalla ja vahvistetaan yleensä vielä hakanauloilla. Litsiliitosta voidaan vahvistaa käyttämällä kulmarautoja, puutappeja, ruuveja ja tähtinauloja.

• Jiiriliitos on yleensä minisormiliitos, joka vastaa puutavaran jatkamista.

• Pyörötappiliitos vaatii symmetriset profiilit.

• Kulmaliitos, jossa käytetään kiinnitysheloja tai pyörötappeja.

Heloitus
Ikkuna on pystyttävä pitämään tiiviisti suljettuna, se on voitava avata sekä pitää määrätyssä avatussa asennossa. Lisäksi ikkunan on oltava turvallinen. Ikkunan heloja ovat saranat, lukot, painikkeet, kytkentäsalvat ja aukipitolaitteet. Ikkunoissa käytetään ovien tapaan tappi- tai lehtisaranoita.

Lasitus
Yleisimmin ikkunoissa käytetään tasolasia eli float-lasia, joka on vaakatasossa valamalla valmistettua. Tuote on varsin kirkas ja tasalaatuinen. Lasi päästää lävitseen huomattavan osan auringon pitkäaaltoisesta UV-säteilystä, joka aiheuttaa vahinkoa erityisesti haalistamalla ja muuttamalla värejä. Tähän tarkoitukseen on kehitetty laminoimalla tehty UV-suojalasi, jota käytetään näyteikkunoissa ja vastaavissa tarkoituksissa.

Lasituksen lämmöneristystä parannetaan ns. selektiivisillä laseilla, jotka päästävät lävitseen auringosta tulevan lyhytaaltoisemman säteilyn, mutta pidättävät huoneen aiheuttamaa pitkäaaltoisempaa säteilyä. Lasin pinta käsitellään metallisella pinnoitteella tai värillisillä muovikalvoilla tai lasi värjätään. Lasin pintaa voidaan myös lämmittää muovikalvon avulla.

Umpiolasien lämmöneristyskykyä on mahdollista parantaa käyttämällä lasien välissä inaktiivista kaasua, kuten argonia. Turvalasit on valmistettu laminoimalla useasta kerroksesta.

Ovien ja ikkunoiden tärkeimpiä ominaisuuksia ovat äänen- ja lämmöneristyskyky, jota mitataan lämmön siirtymisenä rakenteen lävitse. Aikaisemmin lämmönläpäisykertoimen tunnus oli k mutta nykyisin se on U ja yksikkö on W/m².

1. Lämpö siirtyy sisimpään lasiin säteilemällä huoneen pinnoista ja konvektiolla huoneilmasta.

2. Lämpö johtuu lasikerroksen läpi.

3. Lämpö säteilee lämpimämmästä lasipinnasta kylmempään sekä siirtyy johtumisen ja konvektion välityksellä ilmamassassa.

4. Lämpö johtuu lasikerroksen läpi.

5. Lämpö siirtyy ulommasta lasista säteilemällä ympäröiviin pintoihin ja avaruuteen sekä konvektiolla ilmavirtauksiin.

Ikkunoiden lämmöneristysvaatimuksien vuoksi ikkunoiden tulee Suomessa olla nykyisin kolmilasisia. Ikkunalasin läpi kulkeutuvasta lämmönsiirrosta 70 % aiheutuu säteilystä. Sitä voidaan pienentää kiinnittämällä lasiin läpinäkyviä lämpösäteilyä heijastavia kalvoja. Johtumalla tapahtuvaa lämmönsiirtymistä lasivälissä voidaan vähentää korvaamalla ilma jalokaasuilla, kuten argonilla. Näiden lämmönjohtumiskerroin on ilmaa huomattavasti pienempi. Käyttämällä näitä menetelmiä voidaan ikkunan lasiosan U-arvoa parantaa huomattavasti.

Ikkuna voi toimia myös ilmanvaihtojärjestelmänä, jolloin ilman virtaus voi tapahtua joko sisään- tai ulospäin huoneesta. Tällöin erotetaan seuraavat tyypit:

• Raitisilmaikkunassa ilman virtaus tapahtuu ulkoilmasta huoneeseen, jolloin huone on varustettu koneellisella ilmanpoistolla.

• Poistoilmaikkunassa ilma virtaa ulkoilmaan ikkunan sisimmästä ilmavälistä poistoilmakanavan kautta.

Ovien ja ikkunoiden lämmöneristyskyvyn lisäksi ääneneristys on yksi niiden tärkeimmistä ominaisuuksista. Ikkunoiden ääneneristävyyden luokitus on esitetty RT-ohjetiedostossa seuraavasti:

Luokka 1: R > 40 dB

Luokka 2: R > 35 dB

Luokka 3: R > 25 dB

Luokka 4: R < 25 dB

Ääneneristys voidaan jakaa eristyskykyyn, äänen siirtymiseen ilmasta kappaleen lävitse sekä rakenteessa tapahtuvaan äänen siirtymiseen, joka mitataan ns. askelääneneristyksenä. Ääneneristys on riippuvainen äänen taajuudesta, jolloin eristyskyky kohoaa suuremmilla taajuuksilla. Ilmaääneneristävyydessä vaikuttaa massalaki, jonka perusteella kappaleen massan lisääminen kaksinkertaiseksi tai äänen taajuuden kasvattaminen kaksinkertaiseksi parantaa ääneneristävyyttä 6 dB.

Eräillä taajuuksilla ääneneristys on heikompi kuin massalaki edellyttää. Näitä taajuusalueita ovat seuraavat:

• Koinssidenssi-ilmiö syntyy äänen kulkiessa rakenneosassa samalla nopeudella kuin ilmassa.

• Resonanssi-ilmiö aiheutuu, kun kappaleeseen ilmasta kohdistuvan ääniaallon taajuus on sama kuin kappaleen ominaisvärähtelytaajuus.