Utfordringer med oppgradering av gamle vinduer

Med mange eldre bygninger i Norge, finnes også mange vinduer med kulturhistorisk verdi. Fokuset i prosjektet til Sintef, Enova og Riksantikvaren, var løsninger som forbedrer vinduenes U-verdi vesentlig. I tillegg fokuserte arbeidet på vinduenes tetthet og lydforhold.

- I prosjektet ble det produsert prototyper av typiske eldre vindustyper. Det er utført målinger og beregninger. Resultatene er presentert i rapporten « Energieffektive bevaringsverdige vinduer» , forteller energirådgiver Stig Allan Stokvik i Enovas svartjeneste Enova Svarer.

Ulike stilepoker

Forskjellige stilepoker har forskjellige vindustyper. De ulike typene har egne karaktertrekk, formater, detaljering, ruteinndeling, listverk og dekorativt tilbehør.

- Riktige vinduer kan være avgjørende for den arkitektoniske helheten. I slike bygg der vinduene er i relativ god stand, er utskifting gjerne lite aktuelt. Da er det viktig å finne måter en kan oppgradere dem på, legger Stokvik til.

Stort varmetap

Vinduer utgjør en vesentlig del av samlet varmetap i en bygning. Gamle vinduer har ofte stort varmetap. U- verdien for et vindu sier noe om hvor stort varmetapet er, og definerer varmetapet i W/m²K. I tillegg medfører dårlig isolerte vinduer ofte andre ulemper, slik som kaldras og innvendig kondens på glassflater ved lave utetemperaturer.

- Dersom vinduer i verneverdige og fredede bygg kan oppgraderes uten å ødelegge det visuelle særpreget, kan det utløse et stort enereffektiviseringspotensiale., sier Stokvik.

Utfordringer

Oppgradering av gamle vinduer medfører en del utfordringer rundt utbedringsprinsipper, valg av løsninger, rasjonell produksjon og økonomi. I tillegg til fokus på U-verdi, må løsningene sikre god tetting. Utbedringene må også sikre gode løsninger for fukt- og kondensproblematikk, og en må ta hensyn til mulighetene for fremtidig vedlikehold.

- Noen oppgraderingstiltak er normalt relativt enkle. For eksempel kan man oppgradere eldre vinuder med å sette inn innvendige varerammer med gode ruter. Dette kan være en god løsning der en ønsker å bevare byggets visuelle særpreg, og uavhengig av om bygget har en vernestatus eller ikke.

Nye varerammer

I noen tilfeller ønsker man ikke å utføre omfattende oppgradering på utvendige fasader. Kanskje har vinduene karm og rammer i god stand. Kanskje trenger man ikke utbedre fasader, kledninger og vindtetting.

- I slike tilfeller kan en løsning med innsetting av nye varerammer være økonomisk gunstig. Denne oppgraderingen vil gi en markert reduksjon av energibruk i bygget som helhet, forteller Stokvik.

I studien måles vinduenes U-verdi etter innsetting av vareramme med en forenklet og en nøyaktig metode. Beregninger av U-verdier med nøyaktig metode viste god overensstemmelse med målte verdier.

- Et vindus varmeisoleringsevne beregnes for hver komponent. Den beregnes også for karm, ramme og glass. Disse komponentene har forskjellig varmeisolasjonsevne, avhengig av materialegenskaper, oppbygging og geometri.

Vindustyper og U- verdier

De første typer vinduer hadde ofte bare enkle glass. Etter hvert ble det vanlig å sette inn varerammer med ett ekstra glass. I prosjektet som er presentert i rapporten fra Sintef og Riksantikvaren ble det tatt utgangspunkt i en eldre type to-rams vinduer med enkle rammer, og ett glass delt i tre ruter med horisontale sprosser.

- For å utføre beregninger og målinger ble det produsert to typer varevinduer; en type med enkelt glass, og en type med isolerrute. Målinger og beregninger ble også gjennomført med to forskjellige avstander fra det ytterste glasset til varerammen, forteller Stokvik.

Godt som nytt

Resultatene viser at montering av innvendig vareramme kan forbedre U-verdien vesentlig. U- verdien kan bli minst like god som for et nytt vindu med samme antall lag glass. Målingene viser at eldre vinduer med innvendig vareramme med enkelt glass og hardbelegg, kan oppnå U-verdier mellom 1,5 og 1,6. Med tolags isolerrute i varerammen kan en oppnå U-verdier under 1,0.

- I undersøkelsene ble det tatt utgangspunkt i et empire-vindu som var en vanlig vindusvariant på 1800 tallet. Det ble produsert et to-rams vindu med enkle glass, delt i tre ruter av horisontale sprosser, og etter gamle tegninger. Det ble så produsert to sett med varerammer og med følgende valg av glass:

* Vareramme 1; med enkeltglass, E4, med hardbelegg, emisjonstall 0,17, vendt mot hulrommet. Rutekoder for vinduet: 4-74-E4 (vareramme i midtre posisjon), og 4-144-E4 (indre posisjon).

* Vareramme 2; med tolags isolerrute, E4-16Ar-E4, med to lavemisjonsbelegg. Det ytterste glasset med et hardbelegg, emisjonstall 0,17, vendt mot ytre hulrom og det innerste glasset med et vanlig energibelegg vendt mot rutens hulrom (innerste hulrom) fylt med argon gass.

Rutekoder

* Tallene angir tykkelsen i mm til henholdsvis glass og hulrom regnet utenfra

* Bokstaven E angir at glasset har et lavemitterende belegg (varmereflekterende belegg)

* Bokstavene Ar eller Kr angir at hulrommet er fylt med argon eller krypton

* I beregninger er det forutsatt at hulrom med edelgass er fylt med 90 % gass og resten luft

* Når det ikke står bokstaver etter hulromstykkelsen er hulrommet fylt med luft

U-verdien til vinduet ble målt med varerammen plassert både i midtre og indre posisjon. Dette ble gjort for å se på hvilken betydning plasseringene av varerammen hadde. I karmen var det en innvendig fals som anslag for varerammen når denne var plassert i midtre posisjon og nærmest ytre ramme. Med vareramme i indre posisjon hadde den anslag mot lister som ble skrudd fast til karmen.

Man kan en oppnå vesentlig bedre U-verdi med en ekstra rute i en vareramme. Med to-lags isolerglass i vareramme blir U-verdien lavere enn 1,0. Vi ser at flytting av vareramme fra midterste til indre posisjon ikke gir signifikante endringer i U-verdi for vinduet som helhet.

- Resultatene viser at U-verdien er litt høyere midt på ruten i et utbedret gammelt vindu. Grunnen til dette er at ett av hulrommene er fylt med luft i stedet for argon. U-verdien til ramme blir imidlertid lavere i et vindu med vareramme enn i et nytt vindu med standard ramme, påpeker Stokvik.

Fuktproblematikk

Fukt mellom rammene som ikke tørkes ut, kan føre til kondens, isdannelse og soppvekst. Derfor er det nødvendig med små lufteåpninger i ytterste ramme.

- I prosjektet ble U-verdien til et utvalg av vindustyper målt med og uten lufteåpninger i den ytterste rammen, og med to forskjellige plasseringer av varerammen. Målingene viste at moderate lufteåpninger i ytre ramme ikke gir noen signifikant endring i U-verdi, sier Stokvik.

Redusert varmetap

En standard eldre bolig der gulv, tak, yttervegger og tekniske installasjoner er oppgradert til dagens kravnivå, kan redusere energibehovet til oppvarming med rundt 50 prosent. Dette gjelder når vinduene oppgraderes fra kun enkelt glass, til innsetting av varerammer med to- eller trelags glassruter.

- I boliger og en del andre bygningskategorier, vil solinnstråling gi et ønsket energitilskudd på dager med reelt varmebehov. I energiberegninger må en derfor ta hensyn til at flere lag glass reduserer solvarmetilskuddet noe, påpeker Stokvik.