Imajte svoje mišljenje

Povijest i razvoj drvenih prozora uvelike su povezani s razvojem ravnog stakla. Izvorno razdoblje povijesti drvenih prozora datira još prije 16. stoljeća, kada su prozori još bili neglazirani i fiksirani. Linije su bile prazne ili prekrivene krpama, papirom, drvetom ili pločama za trube. Staklo se iznimno rijetko koristilo i rezervirano je samo za najbogatije. Jedan od najstarijih neglaziranih drvenih prozora nalazi se u engleskom selu Boxford, a njegova se starost procjenjuje na više od 1000 godina. U 17. stoljeću drveni prozori počeli su dobivati sve veću važnost. Oni su sve više ostakljeni i u normalnim domovima, jer je krunsko staklo prvi put uvedeno 1674. godine. Međutim, 1903. godine Michael Owens predstavio je revolucionarno rješenje u obliku automatizirane proizvodnje stakla. Tehnologija je omogućila izradu većih dimenzija ravnog stakla po nižoj cijeni, što je ključno utjecalo na izgled prozora. Unatoč činjenici da je tehnologija omogućila proizvodnju stakla s jasnijom i homogenijom strukturom, oni su još uvijek bili daleko od savršenog. Tome je 1954. pristupio Sir Alastair Pilkington, koji je izumio plutajući postupak izrade ravnog stakla. Takvo staklo naziva se zrcalnim ili plutajućim staklom i koristi se i danas. Tih godina na tržištu se pojavilo prvo dvoslojno izolacijsko staklo koje je u narednim desetljećima nadograđeno niskoemisijskim premazima na staklu i uporabom plemenitih plinova kao zamjene za zrak između njih.

Razvoj drvenih prozora stoga je u velikoj mjeri povezan s osnovnim materijalima – drvom, staklom, površinskim premazima i armaturama, koji imaju značajan utjecaj na svojstva drvenih prozora, njihovu trajnost i održivost te sam izgled.

MATERIJALI I SVOJSTVA

Osnovni materijali ili poluproizvodi drvenih prozora su drvo ili zalijepljeno drvo, staklo u obliku višeslojnog izolacijskog stakla, okovi i površinski premazi (sintetički premazi, ulja, voskovi).

DRVO

Drveni prozori proizvedeni u Sloveniji uglavnom su izrađeni od smrekovog drva, zatim sibirskog ariša (opskrba potonjeg nije zajamčena zbog rata u Ukrajini), hrasta i stranih tropskih vrsta drva, od kojih su najčešće Red grandis i meranti. Termički modificirana smreka također se koristi za izradu prozora, dok se bor naširoko koristi i u Njemačkoj i Skandinaviji. Osnovni drveni poluproizvod drvenih prozora su drvena ljepila, koja su izrađena od najmanje tri drvene lamele zalijepljene zajedno s vodonepropusnim polivinil acetatom ili „stolarskim“ ljepilom ili rijetko poliuretanskim ljepilom. Svaka drvna vrsta ima svoje prednosti i nedostatke koje ima smisla uzeti u obzir prilikom odlučivanja o izboru drva. Pročitajte više u blogu Prednosti i nedostaci različitih vrsta drva.

Vrste drva razlikuju se, između ostalog, u pogledu toplinske izolacije ili vodljivosti (λ), što u osnovi ovisi o gustoći drva i o vlažnosti drva. λ drva povećava se s istom vlažnošću drva u povećanju gustoće drva. λ smreke iznosi 0,11 W/mK, ariša 0,13 W/mK, merantije 0,15 W/mK i hrasta 0,18 W/mK. Toplinski modificirana (TM) smreka ima vrlo dobru vrijednost λ od 0,09 W/mK. Kao rezultat toga, toplinska propusnost profila prozora (U_f) također se mijenja s upotrebom različitih vrsta. Više o tome možete pročitati na blogu Što utječe na toplinsku izolaciju drvenog profila prozora?

Najizolacijskiji prozori svrstavaju se u tzv. pasivne prozore, koji su certificirani od strane vodeće institucije u području pasivne gradnje Zavoda za pasivne kuće. Trenutno najizolacijskiji drveni certificirani pasivni prozor ima toplinsku propusnost U_w 0,58 W/m²K, dok najizolacijskiji drveno-aluminijski certificirani pasivni prozor ima toplinsku propusnost 0,43 W/m²K.

STAKLO

Već u uvodu se ističe da je upravo staklo diktiralo razvoj drvenih prozora te da se danas oko 80% stolarije ugrađuje troslojno izolacijsko staklo. Rudi Hajdinjak o naočalama govori u jedanaestoj epizodi podcasta Hiša.

Staklo je također element prozora, koji ima najveći utjecaj na toplinsku izolaciju ili toplinsku propusnost prozora (U_w), jer njegova površina u velikoj većini slučajeva čini najmanje 70% ukupne površine prozora. Riječ je o termoizolacijskom staklu koje se sastoji od dva ili tri stakla između kojih se, pomoću međustaklenih odstojnika, hermetički zatvoreni prostor puni plemenitim plinom. Na toplinsku propusnost stakla (U_g) utječu:

• broj staklenih ili međuglaziranih prostora,
• širinu razmaknice između stakala ili razmak između stakala,
• vrsta plemenitog plina i
• broj i vrstu primjene na lećama.

Broj čaša najvažniji je čimbenik na koji U_g. U_g jednostruko staklo je 5,7 W/m²K, većina dvostrukog stakla je između 1,0 W/m²K i 1,4 W/m²K, a trostruko staklo je između 0,5 W/m²K i 0,8 W/m²K.

Širina razmaka između stakala izravno određuje razmak između stakala, koji se mijenja za 2 mm zbog standardnih dimenzija razmaka (10, 12, 14, 16 mm …). Konačni razmak između stakala često je posljedica maksimalne moguće debljine toplinski izoliranog stakla koje se može ugraditi u okvir prozora. To posljedično utječe na U_g, jer uži razmaknik također znači nižu vrijednost U_g. Više o utjecaju odstojnika možete pročitati na blogu Inter-glass spacer? Što je ovo?.

Vrsta plemenitog plina utječe i na U_g. U velikoj većini slučajeva koristi se argon, a zbog visoke cijene, koja obično ne nadmašuje razliku u U_g, kripton se rijetko koristi. Posljednjih godina sve je više pokušaja proizvodnje tzv. vakuumskih čaša, u kojima se argon i kripton zamjenjuju vakuumom u prostoru između stakala. Konkretno, zbog visokih ograničenja cijene i performansi, ove leće (još) nisu šire dostupne i koriste se u prozorima.

Posljednje važno svojstvo koje utječe na U_g termoizolacijskih stakala je broj i vrsta primjene na staklima. U slučaju dvoslojnog stakla obično postoji jedna primjena na unutarnjem staklu, dok u slučaju troslojnog stakla postoje dvije primjene. U oba slučaja nanošenje je na površini stakla koja se pretvara u međuglazirani prostor tako da se nanošenje ne može oštetiti. Postoje različite vrste premaza koji imaju značajan utjecaj i na U_g i na druga svojstva stakla, među kojima su posebno važni prijelaz sunčeve energije (g-vrijednost) i prijelaz vidljive svjetlosti (LT). Više o lećama možete pročitati na blogu Dvoslojno ili troslojno izolacijsko staklo?.

PRIKLJUČCI

Okov je važna komponenta drvenih prozora, jer značajno utječe na stabilnost drvenih prozora ili, preciznije, drvenih prozorskih krila. Progib krila ovisi o armaturi i težini samog krila. Moderni fitinzi su drugačiji nego što su bili, jer su prilagođeni većoj težini i dimenzijama prozorskog krila. Ako je prozorsko krilo nekada težilo do oko 25 kg (jednostruko staklo) ili 50 kg (dvostakleno, šperpločasto prozorsko krilo), težine današnjeg prozorskog krila su mnogo veće. Većina težine prozorskog krila je staklena.

1 m² stakla debljine 1 mm teži 2,5 kg, što za standardno troslojno staklo s tri stakla od 4 mm znači 30 kg/m². Ako je prozor dimenzija 1,2 m x 1,4 m, težina krila je oko 50 kg, a krilo balkonskih vrata dimenzija 1,0 m x 2,3 m je 70 kg. Međutim, ako želite veća balkonska vrata dimenzija 1,2 m x 3,0 m i laminirano vanjsko staklo, trebali biste koristiti stakla debljine 6 mm i laminirano staklo od dva stakla od 5 mm. To bi značilo da je težina suknje oko 200 kg. Kao što je spomenuto, današnji fitinzi prilagođeni su takvim opterećenjima. Standardni fitinzi (vidljivi ili skriveni) omogućuju težinu krila prozora do 150 kg, dok posebni fitinzi za teže težine krila do 200 kg, pa čak i 300 kg. Više o okovima možete pročitati na blogu Koliku težinu prozorskog krila mogu izdržati okovi?.

POVRŠINSKI PREMAZ

Postoji prilično tradicionalno uvjerenje među ljudima da prozore treba prevući po prvi put nekoliko godina nakon kupnje. U velikoj većini slučajeva to se pokazuje neopravdanim i nepotrebnim. Strahovi i nedoumice proizlaze iz iskustva s uporabom drvenih prozora koji su prije nekoliko desetljeća bili obloženi emajliranim lakovima ili pločama. Oni su pružali dobru vodoodbojnost, ali nisu bili paropropusni, što je također bila njihova najveća slabost. Kada je izložen vremenskim utjecajima, došlo je do erozije i pucanja premaza zbog njegove krhkosti i prolaska vode ispod njega. Vlaga u drvu uzrokovala je mjehuriće i ljuštenje premaza i truljenje drva. Današnji premazi znatno se razlikuju zahvaljujući brzom razvoju. Obično govorimo o debeloslojnim ostakljenjima koja uz dovoljnu kvalitetu materijala, odgovarajuću formulaciju premaza i prikladnu primjenu u proizvodnji osiguravaju dugi vijek trajanja drvenih prozora. Na njega značajno utječe kvaliteta premaza, izloženost drvenih prozora kiši i sunčevoj svjetlosti te izvedba određenih detalja drvenih prozora.

Kada govorimo o kvaliteti premaza, imamo na umu broj slojeva i prikladnost formulacije premaza. Vrlo je važno da se premaz sastoji od nekoliko slojeva, pa se profesionalno naziva i premazni sustav. Preporučuju se najmanje tri sloja. Više o premazima možete pročitati na blogu Za pet godina morat ću premazati nove drvene prozore! Stvarno?

Izloženost drvenih prozora na zgradi sljedeći je čimbenik koji značajno utječe na vijek trajanja premaza. Bitne razlike bit će između prozora na sjevernoj i južnoj strani zgrade i između prozora ugrađenog u modernu zgradu s ravnim krovom bez izlaza i klasične zgrade s izlazom od 70 cm.

U slučaju drvenih prozora ne smijemo zaboraviti ni njihove pojedinačne detalje. Najistaknutiji dio drvenih prozora je donji promjer prozorskog krila i okvira. Budući da je premaz ovdje najtanji na rubovima, a ujedno je i ovaj dio najizloženiji atmosferskim utjecajima, potrebno je ugraditi aluminijske dozatore koji štite te dijelove od preranog trošenja premaza.

IZGLED I ARHITEKTURA

Primarna funkcija prozora kroz povijest bila je uvođenje prirodnog svjetla u prostor, što je omogućilo boravak i korištenje prostora. Do 20. stoljeća, međutim, zbog tehnološke nerazvijenosti prozora, uvođenje svjetlosti istovremeno je značilo velike gubitke topline, zbog čega su veličine prozora ostale male i zauzimale manje od 15% neto stambene površine. Iz razdoblja prve polovice 20. stoljeća izrađeni su prozori u slovenskom prostoru s jednostrukim ostakljenjem, koji su zimi, zbog kondenzacije unutarnjeg vlažnog zraka na hladnom staklu, postali galerija zimskog cvijeća. Prozori su bili mali, u nekim dijelovima Slovenije dvostruki (u obliku kutije), a sjedenje uz takve prozore bilo je praktički nemoguće barem zimi, zbog iznimne hladnoće. Razvojem izolacijskog stakla povećala se i površina pojedinih prozora i ukupna površina prozora u zgradama. Od 1950.-1990. godine slovensko područje u području stambene gradnje definirano je tipskim nacrtima zgrada (s manjim ili većim derivatima), koji su u većini slučajeva obuhvaćali i standardne dimenzije prozora tadašnjih proizvođača, koji su radili na prozorima u serijama i zalihama (60 x 90 cm, 100 x 120 cm, 120 x 120 cm i 140 x 140 cm bili su veličine jednokrilnih prozora, 160 x 140 cm ili 180 x 140 cm veličine dvokrilnih prozora i 100 x 220 cm veličine balkonskih vrata). U tom razdoblju zgrade su bile višespratne, s prozorima i balkonskim vratima u dnevnom boravku i spavaćoj sobi te jednim prozorom u drugim prostorijama. Sustavi centralnog grijanja s radijatorima smještenim odmah ispod prozora bili su dovoljni za kompenzaciju gubitaka kroz zidove i prozore te za zagrijavanje prostorija na odgovarajućoj temperaturi. Noću, kada sustav grijanja nije radio, temperatura prostorija također je pala na 15-16 °C. Hladne vanjske površine ovojnice, ne brtvljenje prozora i topli unutarnji zidovi uzrokovali su veliku količinu kretanja i cirkulacije zraka unutar prostorija. Gubici topline bili su ogromni, ali istina je da je kvaliteta zraka bila prilično visoka zbog ne brtvljenja i cirkulacije zraka. U razdoblju od 2000. do 2020. godine prozori u europskom prostoru postigli su razvojni proboj i omogućili arhitekturi da zajedno s njima stvara nove trendove i pomiče prekretnice mogućeg.

Njemačka i Austrija već su dugo vodeće zemlje u području tehnološkog razvoja prozora, nakon čega se nekoliko zemalja nadahnulo i naučilo od njih (Švicarska, Slovenija, Poljska, Hrvatska). Slovenija je s mnogim proizvođačima prozora u posljednjih 20 godina ostvarila ogroman razvojni napredak i potpuno je konkurentna s proizvođačima iz drugih zemalja, a nekim inovativnim rješenjima čak postavlja trendove i za druge. Srednjoeuropsko područje također je područje s tehnološki i održivo najrazvijenijim prozorima na globalnoj razini. Zanimljiva je i činjenica da suvremeni razvoj prozora ne prate skandinavske zemlje, gdje su razdoblja s nižim temperaturama mnogo duža nego u srednjoj Europi, kao i zemlje na jugu Europe, koje se u ljetnim mjesecima suočavaju s teškim pregrijavanjem zgrada.

Održiva gradnja diktira razvoj prozora i njihovu sve veću važnost u arhitekturi suvremenih građevina. Održiva proizvodnja, ugradnja i uporaba prozora u stambenim zgradama mora odgovarati brojnim zahtjevima: sprječavanje gubitka topline, smanjenje pregrijavanja kroz prozore ljeti, povećanje sunčevih dobitaka zimi, ulazak u prirodno svjetlo, zaštita od zvuka, ventilacija, … Gotovo je nemoguće u potpunosti zadovoljiti svaku od gore navedenih karakteristika, ali s modernim prozorima i dostupnom tehnologijom uvijek možemo pronaći najbolji optimum od svih zahtjeva koje zgrada ima. Činjenica je da je razvoj prozora u posljednjih 20 godina omogućio povećanje ostakljenja i udio transparentnih površina na neto stambenoj površini uvelike prelazi 20%, u nekim slučajevima i pojedinim prostorijama govorimo o gotovo 100% udjela transparentne omotnice. A to je bilo i vrijeme kada standardni proizvodi više nisu bili dovoljni i počeli su se proizvoditi drveni prozori po mjeri. Kada je niskoenergetska gradnja bila na vrhuncu u Europi prije 10 godina, činjenica je bila da velike staklene površine moraju biti na južnoj strani stambenih zgrada (zbog velikih solarnih dobitaka zimi), a pokušavamo ih izbjeći što je više moguće na sjevernoj strani (zbog velikih toplinskih gubitaka). Danas znamo da i na lokacijama koje nam ne dopuštaju da na taj način orijentiramo građevinu, staklene površine mogu biti vrlo dobro postavljene na istočnoj ili sjevernoj strani građevine bez značajnih toplinskih gubitaka. Osim energetske učinkovitosti prozora, sve su važniji i drugi utjecaji koji značajno utječu na udobnost ljudi koji žive u zgradama (primjerice, uvođenje dovoljno svjetla). Suvremena arhitektura tako poseže za velikim prozirnim površinama i zbog razvoja drugih građevinskih materijala i samog načina gradnje; visokoizolacijskih materijala vanjskih zidova, materijala kojima možemo osigurati brtvljenje različitih konstrukcijskih sklopova te spriječiti ili smanjiti toplinske mostove i nove sustave grijanja doma (podno grijanje, grijanje panelima), koji osiguravaju stalnu i ujednačenu temperaturu prostora bez obzira na vanjske vremenske uvjete. Velike prozirne površine obično se sastoje od fiksnih ostakljenja i elemenata za otvaranje koji se u potpunosti protežu od poda do stropa jednog kata, ponekad čak i preko dva ili više katova. Takvo ostakljenje tipično je za zajedničke stambene prostore (dnevni boravak, blagovaonicu, kuhinju), dok spavaće sobe više karakteriziraju klasični prozori ili korištenje balkonskih vrata s izlazom na terasu ili balkonska vrata, sa staklenom ogradom ispred njih, koja štiti od pada u dubine (tzv. francuski balkoni). Upotreba različitih ventilacijskih sustava smanjila je broj prozora koji se otvaraju i namijenjeni su za ventilaciju u zgradama, jer to nije potrebno ako se ventilacijski uređaji pravilno koriste. Međutim, istina je da je pravilno postavljanje prozora (na suprotnim stranama zgrade i na različitim etažama), koji se mogu koristiti za ventilaciju, pametan i održiv način koji se može koristiti prvenstveno u svrhu noćnog hlađenja zgrada u ljetnom razdoblju.

Suvremeni trendovi u arhitekturi, barem u stambenoj gradnji, čemu možemo svjedočiti, prilično su ujednačeni diljem Europe i izvan svijeta. Osim velikog udjela prozirnih površina, trendovi idu u minimalističku završnu obradu koja ima tendenciju skrivenih okvira prozora, čistih linija, pravokutnih oblika okvira, gledanja kroz staklo sa što manje vertikalnih ili horizontalnih pregrada, kutnih staklenih spojeva ili sastavljanja staklenih bočnih strana uz bočne strane zgrada, čak i nakon nekoliko desetaka metara duljine. Prozori ugrađeni u takve zgrade, međutim, zahtijevaju znatno više pažnje u samom dizajnu. Moraju biti pravilno dimenzionirani i statički provjereni prema lokaciji objekta i vremenskim opterećenjima. Stoga su potrebni statički proračuni staklenih i prozorskih konstrukcija na takvim objektima. Unatoč činjenici da prozori i stakla ne pripadaju konstrukcijskim nosivim elementima objekta i smatra se da ne bi trebalo biti prijenosa opterećenja s osnovnog objekta na njih, upravo s trendovima ostakljenja fasadnih dijelova od poda do stropa često se događa da na njih utječe i sjedenje konstrukcije ili puzanje nosivih materijala. U tim slučajevima to je potrebno predvidjeti i prilagoditi prozore tako da rade, otvaraju se i služe svojoj svrsi, čak i ako se to dogodi ili kada se to dogodi.

ODRŽIVOST I BUDUĆNOST DRVENIH PROZORA

Danas su razvoj i održivost neraskidivo povezani. Pojam održivosti uglavnom se koristi u izrazu održivi razvoj, koji se tumači kao „razvojni smjer koji omogućuje zadovoljavanje potreba sadašnjih generacija ljudi na način koji ne ugrožava sposobnost zadovoljavanja potreba budućih generacija“. Osim održivosti, često možemo pronaći riječ održivost, koja je izravan engleski prijevod pojma održivosti. Odgovor na značenje oba pojma dobro je objašnjen na internetu. Obje riječi, održivost i održivost obično se koriste kao sinonimi, pa se u ovom zapisu također smatraju riječju održivost.

Kao što je izloženo nekoliko puta, drveni prozor sastoji se od drveta, stakla, okova i površinskog premaza. Staklo predstavlja najveći udio i sastavni je dio svih prozora bez obzira na materijal okvira i krila. Isto vrijedi i za fitinge. Razlika između prozora je u osnovi samo u materijalu okvira i krila, što predstavlja od 20% do 30% i težine i površine drvenog prozora. Ako drvo premažemo sintetičkim premazima, ponovno smo primijenili materijal koji ne predstavlja „održivu prednost“. Premaz je neodvojivo povezan s drvetom i može se ukloniti samo temeljitim strojnim brušenjem ili rezanjem gornjeg sloja drvenog profila prozora. Održiva, prirodna, zelena, bio ili na drugi način nazvana komponenta drvenih prozora stoga je i samo drvo. Ali je li to stvarno održivo?

Smreka i hrast su slovenskog podrijetla i dolaze uglavnom iz okolnih šuma, dok sibirski ariš dolazi iz Rusije, meranti iz Malezije i Red grandis iz Urugvaja. U blogu Prednosti i nedostaci različitih vrsta drva možete pronaći informacije o duljini i vrsti prijevoza od izvora do Slovenije (Žiri) te gustoći pojedinih vrsta drva. Duljina prijevoza procijenjena je pomoću dostupnih podataka o brodskom teretnom prijevozu i duljini prijevoza cestovnom infrastrukturom. Uz podatke o emisijama uzrokovanim pojedinom vrstom prijevoza, navedeni podaci bili su osnova za izračun emisija CO₂ oslobođenih tijekom prijevoza 1m³ određene vrste drva do proizvodnje prozora u Žirema. Vrlo je jasno da je samo lokalna opskrba drvom ili uporaba domaćeg drva jedino istinski održivo rješenje.

Međutim, prijevoz nije jedino pitanje koje se odnosi na drvo, već sve češće i na njegovu količinu. Slovenija još uvijek ima dovoljno drva, iako sve manje i manje. Katastrofe su pokazale ranjivost slovenskih šuma, a šumski požari i suša konkretno se probijaju kroz naše šume i ostavljaju dugotrajne posljedice. Prije mnogo godina, Konfederacija europskih papirnih industrija (CEPI) najavila je da će drvo početi oskudijevati od 2020. do 2050. godine. Stoga će biti od velike važnosti usredotočiti se na razvoj drvenih proizvoda od otpadnog drva, uključujući drvene prozore. U Europi je u posljednjem desetljeću uspostavljena politika tzv. kaskade ili postupnog korištenja drva, koja se temelji na pretpostavci da drvo ima više životnih ciklusa, a većina politika EU već je prepoznala korišteno drvo kao važnu sirovinu.

Međutim, ne samo kaskadna uporaba drva moguća je alternativa održivosti i kružnoj ekonomiji, već i sam dizajn i dizajn prozora, što ruši utvrđene pojmove drvenih prozora i postojećih poslovnih modela. Tradicionalni sastav drvenih prozora duboko je ukorijenjen i temelji se na kompaktnom, gotovo nerazdvojnom sastavu svih pojedinih dijelova prozora. Osim toga, ugradnja prozora temelji se na pretpostavci da su prozori postavljeni “jednokratno”. Nakon toga logično slijedi postojeći poslovni model prodaje drvenih prozora. Može li postojati drugi način?