Ikkunat

Lylykankaan et al. (2015, s. 32) mukaan ikkunat ovat lämmöneristävyydeltään yleensä merkittävästi heikompia verrattuna rakennuksen ulkovaipan muihin osiin. Ikkunan omi-naisuuksia tarkastellessa ikkunan energiatehokkuutta voidaan arvioida U-arvon eli läm-mönläpäisykertoimen ja g-arvon eli auringonsäteilyn kokonaisläpäisykertoimen perus-teella. Näistä arvoista energiatehokkuuden kannalta painoarvoltaan merkittävämpi on U-arvo ja sitä onkin painotettu enemmän suomalaisikkunoiden tuotekehittelyssä. (Lylygas et al. 2015, s. 46, s. 56) Mahdollisimman pieni U-arvo on energiatehokkuuden kan-nalta tavoiteltava ikkunan ominaisuus tapauksesta riippumatta (Kaasalainen et al. 2020, s. 11). Ikkunan energiatehokkuuteen vaikuttaa myös koko ikkunarakenteen ilmatiiveys (Motiva 2019). Ikkunaliitokset ovat tyypillisiä ilmavuotokohtia, jotka lisäävät lämpöhävi-öitä vaikuttaen lämmitysenergiantarpeeseen (Lylykangas et al. 2015, s. 73). Ikkunan huono ilmatiiveys lisää vetoa, joka voi vaikuttaa negatiivisesti energiatehokkuuden li-säksi myös viihtyisyyteen.

Kerrostalossa aurinkoenergian passiivinen hyödyntäminen voi olla kannattavaa ikkunoi-den korkean g-arvon tuoman energiasäästön myötä (Lylykangas 2014a, s. 53). Yleisesti ottaen ikkunan g-arvon kasvaessa energiatehokkuus paranee, jos lisääntyneestä sätei-lystä ei aiheudu ylikuumenemista ja jäähdytystarvetta. Suuremman g-arvon omaavan ikkunan kautta asuntoon saadaan siis enemmän auringon lämpöenergiaa, joka johtaa asunnon lämmitysenergiankulutuksen pienenemiseen. (Moisio et al. 2018, s. 53) Tämä tulee huomioida silloin, kun ylilämpenemisen riskiä ei ole eli esimerkiksi pohjoiseen suun-tautuvien ikkunoiden osalta (Kaasalainen et al. 2020, s. 11). Kuitenkin jos ikkunan kor-kean g-arvon myötä asunnon kesäaikainen ylilämpenemisen riski kasvaa ikkunoiden kautta pääsevän lämpösäteilyn lisääntyessä, ikkunan korkea g-arvo voi myös vaikuttaa negatiivisesti energiatehokkuuteen ja asumisviihtyisyyteen. Ulkopuolista varjostusta ja ikkunalasin pienempää g-arvoa voi suurelta osin käyttää kompensoimaan toisiaan, joka lisää vapautta ikkunoiden suunnitteluratkaisuja tehdessä (Kaasalainen et al. 2020, s. 11, s. 13). Energiatehokkuuden ei tarvitse rajoittaa arkkitehtonista ikkunoiden suunnittelua, kun tapauskohtaiset ja paikan olosuhteet huomioivat energiatehokkuuteen liittyvät las-kelmat on tehty (Kaasalainen et al. 2020, s. 13).

Ikkunan muodolla tai sijoituksella seinälle ei ole merkittävää suoraa vaikutusta energia-tehokkuuteen (Kaasalainen et al. 2020, s. 13). Ikkunoiden muodon ja sijoituksen suun-nitteluratkaisut voi siis tehdä pääasiassa muiden kuin energiatehokkuudellisten näkökul-mien eli esimerkiksi tilojen käytettävyyden kannalta oleellisten tekijöiden, kuten kalustet-tavuuden, näkymien ja esteettisyyden perusteella (Kaasalainen et al. 2020, s. 9–10).

Kuitenkin ikkunan korkeusasema asunnon ulkoseinäpinnalla vaikuttaa siihen, kuinka sy-välle asuntoon auringonsäteily pääsee kulkeutumaan, sillä mitä ylemmäs ikkuna ulottuu, sitä pidemmälle asuntoon aurinko pääsee paistamaan (Moisio et al. 2018, s. 52). Ikku-noiden sijoituskorkeus voi siis vaikuttaa aurinkoenergian passiiviseen hyödyntämismah-dollisuuteen. Moision et al. (2018, s. 50) mukaan kaiken ikkunoista saatavan auringon-valon ja lämmön hyödyntämistä voidaan pitää ongelmallisena häikäisyn ja siten varjos-tustarpeen vuoksi, ja siksi tilojen todellisen käytön huomioiva suunnittelu on tärkeää. Ik-kunat on oleellista sijoittaa ja mitoittaa niin, että niitä ei tarvitse pitää peitettyinä. Tämä on oleellista esteettisyyden ja toiminnallisuuden sekä myös energiatehokkuuden kan-nalta. (Moisio et al. 2018, s. 56)

Asunnon eri tilat ja niihin liittyvät toiminnot vaativat usein myös erilaiset sisäolosuhteet, mikä on hyvä huomioida ikkunoiden suunnitteluratkaisujen yhteydessä. Tilan lämpötila voi olla ikkunan lähellä eri kuin muualla tilassa, joka voi vaikuttaa tilan viihtyisyyteen (Kaasalainen et al. 2020, s. 10). Erityisen korkealle tai matalalle sijoitettu ikkuna saattaa vähentää viihtyisyyttä, vaikka keskimääräinen lämpötila olisi sopiva. Tämä johtuu siitä, että kehon eri osien väliset lämpötilaerot koetaan yleensä epämiellyttäviksi. Vaikutuksen suuruus on kytköksissä ikkunan U-arvoon, sillä paremman U-arvon omaavan ikkunan pintalämpötila on lähempänä huoneen lämpötilaa. (Moisio et al. 2018, s. 51) Vanhemmat ihmiset ovat yleensä herkempiä asunnon sisäolosuhteiden ja lämpötilojen vaihtelulle ja viettävät yleensä myös suuren osan ajastaan sisätiloissa. Tämä lisää riittävän päivänva-lon, tasaisten sisäolosuhteiden ja ulkoyhteyksien merkitystä. (Kaasalainen et al. 2020, s.

2)

Ikkunan alareunan ja yläreunan korkeudet vaikuttavat näkymiin sisältä ulos ja toisaalta myös ulkoa sisälle (Moisio et al. 2018, s. 52). Ikkunan alareunan korkeuden merkitys näkymien saavuttamiseen on suuri, erityisesti pyörätuolin käyttäjälle ja pituudeltaan ly-hyemmälle henkilölle. Lisäksi ikkunan sijoittumiskorkeus vaikuttaa tilantuntuun, viihtyi-syyteen, valoisuuteen ja kalustettavuuteen (Moisio et al. 2018, s. 52). Ikkunoiden kor-keus ja sijoittuminen vaikuttavat ehjän seinäpinnan määrään, joka vaikuttaa tilan kalus-tettavuuteen ja käytettävyyteen. Ikkunan alle täytyy jäädä sopivasti ehjää seinäpintaa, jotta kaluste voidaan sijoittaa luontevasti sitä vasten.

Ikkunan koon kasvattaminen lisää keskimäärin energiankulutusta varsinkin kylmissä il-masto-olosuhteissa (Kaasalainen et al. 2020, s. 13). Kuitenkin ikkunoiden koon kasvat-taminen voi varjostamattomalla paikalla pienentää tilojen lämmitystarvetta eli lämpöä voidaan saada ikkunoiden kautta enemmän kuin niiden kautta häviää lämpöä koko vuo-den aikana. (Motiva 2020) Ikkunan koon kasvattaminen voi kuitenkin myös lisätä asun-non kesäaikaista ylilämpenemisen riskiä ja siten jäähdytysenergiankulutusta. Lisäksi ik-kunan koon kasvattaminen lisää ikkunoiden kautta auringosta saatavan valon määrää ja voi siten vähentää valaistuksen energiankulutusta. (Moisio et al. 2018, s. 50) Ikkunoiden pinta-alat on järkevää pitää maltillisina, vaikka käytettäisiin korkean g-arvon ikkunoita, sillä pienemmät ikkunat ovat silti yleensä suurempia energiatehokkaampia (Lylykangas 2014a, s. 49). Ikkunan korkeamman g-arvon myötä lisääntyneestä lämpösäteilystä saa-tava hyöty ei siis ole kuitenkaan yleensä niin suuri, että ikkunapinta-alan kasvattaminen toisi energiasäästöjä. Kuitenkin jos suuria ikkunoita käytettään, on tärkeää huomioida ilmansuunnista riippuva sopiva ikkunan aurinkosuojauksen tapa (Lylykangas 2014a, s.

53). Edellä mainitut huomiot voidaan olettaa pätevän ikkunan koon kasvattamisen lisäksi myös ikkunoiden määrän kasvattamiseen.

Ikkuna-aukotuksen vaikutus energiankulutukseen on kuitenkin sen verran vähäinen, että suunnitteluratkaisut ikkunoiden osalta tulee tehdä ensisijaisesti tilojen käytettävyyden ehdoilla (Moisio et al. 2018, s. 32). Esimerkiksi ikkuna-aukotuksen minimoiminen ei ole energiatehokkuuden kannalta niin kannattavaa, että olisi syytä tehdä kompromisseja asuntojen viihtyisyyteen ja käytettävyyteen (Moisio et al. 2018, s. 129). Ikkunoiden riit-tävä määrä ja harkitut suunnitteluratkaisut voivat lisätä mahdollisuuksia asunnon muun-neltavuuteen, tilojen eri käyttötapoihin sekä myös tilojen jakamiseen asukkaan muuttu-vien tarpeiden mukaan. Ikkunoiden riittävä määrällä voidaan siis edistää asunnon viih-tyisyyttä ja monikäyttöisyyttä tilojen soveltuessa paremmin erilaisiin käyttötarkoituksiin.

Lisäksi ikkunan koko voi vaikuttaa merkittävästi tilan viihtyisyyteen, sillä esimerkiksi ik-kunan ulottuessa asunnon lattiasta kattoon, saavutetaan maksimaaliset näkymät ulos ja tilaan saadaan enemmän auringonvaloa ja -lämpöä, mutta tällöin myös tilan kesäaikai-nen ylilämpenemisen riski voi kasvaa. Ikkunoiden g-arvon oikean valinnan merkitys ko-rostuu ikkunapinta-alan lisääntyessä ja sisäolosuhteiden vaatimusten tiukentuessa (Moi-sio et al. 2018, s. 54). Ylilämpenemisen välttämiseksi voidaan myös rajoittaa ikkunoiden pinta-alaa ilmansuunnissa, joissa auringon lämpövaikutus on suurin (RT 103217 2020, s. 4), mutta ikkunapinta-alan rajoittamista ei kannata kuitenkaan suosia asumisen laadun kustannuksella.

Aurinkoenergian passiivinen hyödyntäminen edellyttää, että suurin osa rakennuksen ik-kunoista voidaan luontevasti suunnata etelään ilman ympäristön puuston tai viereisten rakennusten liiallista varjostusta. (Motiva 2020) Kuitenkin ikkuna-aukotuksen suuntauk-sen perustaminen pelkästään auringonlämmön ja -valon saantiin ei ole energiatehok-kuuden kannalta niin kannattavaa, että olisi syytä tehdä kompromisseja asuntojen viih-tyisyyteen ja käytettävyyteen (Moisio et al. 2018, s. 129). Lisäksi auringonsäteilyä voi myös hyödyntää asunnon pohjoispuolella, sillä tämän suuntauksen etuna on vähäinen häikäisy- ja ylilämpenemisriski. Ikkunoiden suuntaus vaikuttaa ylilämpenemisen riskiin ja esimerkiksi suuret lounaan ja luoteen välille suuntautuvat ikkunat voivat aiheuttaa sisä-tilojen ylilämpenemistä erityisesti kevät- ja kesäaikaan. (RT 103217 2020, s. 3–4) Ete-lään suuntautuvien ikkunoiden varjostus voidaan toteuttaa tehokkaasti kiinteällä vaaka-rakenteella auringon paistaessa korkeammalta. Kuitenkin idässä ja lännessä ikkunoiden varjostus voi olla tehokkaampaa toteuttaa ikkunalasin ominaisuuksilla ja säädettävillä aurinkosuojaratkaisuilla auringon paistaessa matalammalta. (RT 07-11300 2018, s. 4) Lisäksi kesäisin matalalta paistava aamu- ja ilta-aurinko voi kuumentaa asunnon ja eri-tyisesti pienten asuntojen kohdalla läpituuletusmahdollisuuden puuttuessa ylilämpene-misen riski on suuri (RT 103217 2020, s. 4).

Asunnon ylilämpenemiseltä suojaavia ikkunan ulkopuolisia rakenteita ovat esimerkiksi parvekkeet, räystäät ja lipat sekä erilaiset käsin ohjattavat tai automaattisesti säätyvät aurinkosuojaustuotteet (RT 103217 2020, s. 4). Talvella aurinko paistaa matalammalta lämmittäen sisätiloja, mutta kesällä aurinko paistaa korkeammalta ja varjostava rakenne voi estää silloin auringonsäteilyn liiallisen lämpövaikutuksen (Motiva 2020). Ylilämpene-mistä pyritään välttämään aurinkosuojauksella, mutta jos nämä passiiviset suojauskeinot eivät ole riittäviä, viilennykseen tai jäähdytykseen voidaan käyttää esimerkiksi koenergialla toimivaa jäähdytystä. (RT 103217 2020, s. 4) Ikkunan ulkopuolinen aurin-kosuojaus on sisäpuolista tehokkaampi ylilämpenemisen estämisessä, sillä ulkopuoli-sella aurinkosuojalla lämpö ei pääse aluksi asunnon tai ikkunan sisälle ja heijastu sieltä pois. Lisäksi ikkunan sisäpuolinen aurinkosuojaus kuten kaihtimet ja verhot peittävät ik-kunoiden kautta saavutettavat näkymät toisin kuin ikkunan ulkopuolinen suojaus. (Kaa-salainen et al. 2020, s. 5) Optimaalisin ikkunan ulkopuolinen aurinkosuoja reagoisi jat-kuvasti sen hetkisiin olosuhteisiin ja olisi itseohjautuva. Kuitenkin myös pelkästään päälle ja pois päältä kytkentämahdollisuus perustuen lämmityskauteen olisi hyödyllinen. Kiin-teän varjostuksen lisääminen on hyödyllistä, jos asunnon jäähdytystarve on suuri. (Kaa-salainen et al. 2020, s. 10, s. 13) Ulkopuolinen kiinteä varjostava rakenne on pysyvämpi ja vähemmän säädeltävissä oleva ratkaisu.