A pojdimo po vrsti. V preteklosti je bila osnovna naloga zasteklitve preprečevanje prepiha in zagotovitev zadostne dnevne svetlobe v prostorih, delno pa tudi zaščita pred hrupom in navsezadnje toplotna zaščita. Z razvojem sistemov za toplotno zaščito stavb je okno postajalo vse šibkejša točka, tako da je logično moral slediti razvoj oken z vse bolj učinkovito stekelno zaščito.
Večslojna zasteklitev
Bistvo večslojne zasteklitve je v izkoriščanju plasti zraka med posameznimi stekli. Zrak postane dodatni toplotni izolator, medtem ko debelina šipe praktično ne pomeni nič. Tako se faktor toplotne prehodnosti zmanjša za 0,1 W/m²K šele pri 2,5 cm debelem steklu v primerjavi s toplotno prehodnostjo običajno debele (4 mm) šipe.
Izjemno pomembna je tudi širina medstekelnega prostora. Če je ta preozek, je toplotni upor zraka premajhen, zanimivo pa je, da ni dobro pretiravati niti v drugi smeri. Pri večji širini namreč nastopijo intenzivnejši konvenkcijski (sevalni) toplotni tokovi, ki zmanjšujejo toplotni upor. Tako je pri dvojni zasteklitvi in polnitvi medstekelnega prostora z zrakom idealni razmak med stekli 12 do 16 mm. Klasična termopan stekla so najpogosteje stekla s šipami debeline 4 mm in širino medstekelnega prostora 12 mm. Ta vmesni prostor pa je treba optimirati glede na medij, ki se v njem nahaja. Dvojna zasteklitev oziroma termopan v nobenem primeru ne zagotavlja energetsko učinkovite zasteklitve, saj je toplotna prehodnost dvojne zasteklitve z zrakom največ 2,9 W/m²K, kar je sicer dvakrat nižja vrednost od enojne zasteklitve, ni pa energetsko učinkovita.
Tako je povprečna vrednost lesenega okna z navadno izolacijsko zasteklitvijo (termopan) okoli 2,6 W/m²K, bistveno boljša pa ni niti vrednost okna s plastičnim okvirjem oziroma krili s termopan zasteklitvijo. Zanimivo je, da se tudi pri troslojni zasteklitvi brez plinske polnitve in emisijskega nanosa energetska učinkovitost ne poveča bistveno (za vsega okoli 0,8 W/m²K oziroma z 2,9 na 2,1 W/m²K). Tako je edina prava pot izbira energetsko učinkovite zasteklitve, to pa so stekla z emisijskim nanosom ali nanosi in plinsko polnitvijo.
Nizkoemisijski nanos
Večino oziroma kar dve tretjini toplotnih izgub skozi zasteklitev prispeva sevalni toplotni tok. Za preprečevanje teh izgub so uporabili nizkoemisijske (low-e) nanose. Bistvo tega nanosa je, da omogoča neoviran prehod kratkovalovnega sončnega sevanja v prostor, navzven pa ne prepušča dolgovalovnega toplotnega sevanja predmetov, segretih na sobno temperaturo.
To so izjemno tanki in za oko nevidni kovinski oksidi ali polprevodniški filmi, ki zmanjšujejo emisivnost površine. Steklo s takim nanosom deluje nekako kot sončna past. Nanos je občutljiv za mehanske dražljaje, zato je nanesen na notranji strani šipe, ki omejuje medstekelni prostor, lahko pa je tudi na notranjih straneh obeh šip, s čimer še dodatno izboljšamo toplotni upor takega stekla. Za upočasnitev prenosa toplote v medstekelnem prostoru pa namesto navadnega zraka že kar nekaj časa uporabljajo žlahtne pline, kot so argon, ksenon in kripton.
Tržno dostopne novejše tehnologije stekel danes običajno dosegajo toplotno prehodnost 1,1 W/m²K. Izboljšanje v primerjavi s stekli, ki so pred leti dosegala toplotno prehodnost okoli 1,3 W/m²K, so dosegli s spremembo trdih nanosov v mehke.
Zanimivo je še nekaj. Omenili smo pomembnost emisijskih nanosov. Če bi na primer pri opisani zasteklitvi s toplotno prehodnostjo 1,1 W/m²K (z emisijskim nanosom) namesto argona uporabili zrak, bi se toplotna prehodnost povečala na 1,4 W/m²K. S tem se poruši argument nekaterih prodajalcev oken, ki pravijo, da sta emisijski nanos in plinsko polnjenje zasteklitve nepotreben strošek. Plin se v dobri dvojni zasteklitvi po predvidevanjih in meritvah v visoki koncentraciji ohrani več kot deset let, potem pa njegova koncentracija počasi upada in po nekaterih ocenah povsem izpuhti šele po 30 letih. Toda tudi v primeru, da je v medstekelnem prostoru ostalo le še 50 odstotkov argona in je v njem že polovica zraka, je toplotna prehodnost le za okoli 14 odstotkov višja od prehodnosti v prostoru, v katerem je medstekelni prostor popolnoma zapolnjen z argonom. Vsekakor pa je uporaba žlahtnih plinov smiselna le ob nizkoemisijskih nanosih na steklih.
Distančnik
Bistveno bolj, kot so prepričani nekateri, tudi proizvajalci oken, pa je pomemben distančnik med obema šipama izolacijskega stekla. Dolga leta so vgrajevali samo aluminijaste distančnike, ki pa se niso izkazali. Zasteklitveni aluminijasti distančnik med stekli povzroča toplotni most, ki nastane zaradi večje toplotne prevodnosti aluminija v primerjavi z zrakom ali plinskim polnjenjem v preostalem delu zasteklitve. Okenski okvir je na mestu stika med zasteklitvijo in okvirom zožen in zato prihaja do toplotnega mostu in površinske kondenzacije na notranji površini okenskega stekla. Tako tudi veliko število komor pri PVC-profilu ne pride do prave veljave.
Zaradi teh težav imajo najsodobnejša okna namesto aluminijastega distančnika vgrajen distančnik iz toplotnoizolacijskega materiala (na primer trdega silikona ali votlega polikarbonata). Vgrajujejo se tudi distančniki, pri katerih je toplotni most prekinjen z vložkom iz umetne snovi. Toplotna prevodnost takšnih distančnikov je nižja od 0,6 W/m²K.
S kakovostnim distančnikom se izognemo toplotnemu mostu in dosežemo bolj izenačeno toplotno prehodnost po vsej površini, se pravi tudi ob robovih.
Zamenjava termopana
Če zaključimo. Energetsko učinkovita zasteklitev je pri investiciji v nova okna za okoli 10 odstotkov dražja, tako da je naš nasvet, da v nobenem primeru ne kupite oken s klasično termopan zasteklitvijo. Uveljavljeni prodajalci stavbnega pohištva sploh ne prodajajo oken s klasičnimi stekli, še danes pa se zgodi, da boste tako steklo dobili v oknu, ki vam ga bo izdelal kak mizar. Kvalitetno steklo mora imeti na notranjem delu distančnika izpisane podatke o toplotni prehodnosti. Vendar to je le en obraz tega problema. Po letu 1990 so se v številne objekte vgradila nova okna. Sodobna, s plastičnimi okvirji, problem pa je v tem, da tudi z navadnimi stekli. In tako lastniki z vgradnjo novih oken niso kaj prida pridobili. Tudi zato vam priporočamo, da preverite vaša »nova« okna in se morda posvetujete z izvajalcem o zamenjavi navadnih termopan stekel z izolacijskimi. Postopek ni zahteven, ugodje bivanja pa se bo temeljito spremenilo.