Ikkunoiden seinämä menee Cambridge-taloon

Ota kiinni kodin ikkunoiden valmistuksen edistymisestä.

Kuva: Russell Kaye

Sen 1950-luvun nykyaikainen tyyli ja takapihan laajennus vievät George Mabryn talon kaikki ikkunoista. Paljon ikkunoita. Kahdeksankymmentäyksi heistä, täsmälleen, mukaan lukien koko lattiasta kattoon ulottuvien kuvien ikkunat, jotka näkyvät vehreälle kohtaukselle. "Olin periaatteessa ostanut talon valtavalle takapihalle", George sanoo viereisestä kolmanneksen hehtaarin erästä. "Haluan nähdä sen joka huoneessa."

Tässä suhteessa George'n koti - tämän kauden tämä televisio-projekti on tyypillinen moderni talo. 1900-luvun puolivälissä modernistinen arkkitehtuuri otti käyttöön uusia teräsrunkorakennustekniikoita, jotka vapauttivat ulkoseinät katon tukemiseen. Se tarkoitti sitä, että seinät voisivat tulla lasin verhoiksi, mikä itse asiassa liuottaa esteen sisälle ja ulos. Tunnetuin esimerkki tästä on Philip Johnsonin 1949 Glass House, New Canaan, Connecticut, jossa kaikki neljä ulkoseinää on tehty ikkunoista.

Vaikka suuret ikkunat putosivat suotuisiksi 1970-luvulla ja 80-luvulla, niin lasi ja kehykset pitävät sitä tehokkaammin. Polttoainekustannusten noususta huolimatta asunnon omistajat lisäävät enemmän lasia koteihin, jotka ovat suuria ja pieniä, joko osana uudistusta, lisäystä tai uutta rakennusta. "Kun tekniikka paranee, ihmiset tuntevat vähemmän syyllisyyttä suurempien ikkunoiden kanssa", sanoo Cambridge, Massachusetts, TV-projekti, arkkitehti Will Ruhl. "He pitävät talon olevan kytkettynä ulkopuolelle."

Valitettavasti suurin osa tämän talon suurista ikkunoista ja liukulasiovista ovat alkuperäisiä, puolen vuosisadan ikäisiä, vetoisia yksiruutuisia yksiköitä ja niillä on hyvin vähän eristysarvoa. He antoivat talvella liikaa lämpöä ja rullaivat kesällä - alhaisen tehokkuuden vuoksi molemmilla vuodenaikoilla. Mahdollisten korvausten ei tarvitse ainoastaan tarjota parempaa eristystä, vaan niiden on myös suojattava auringonvalon vaikutuksia puulattiat, taideteokset, kankaat ja huonekalut koko talossa. Ja heidän on varmistettava yksityisyyden suoja eturintamassa.

On paljon kysyttävää: loputtomat näkymät ilman pohjattomia energialaskuja, yksityisyyttä uhraamatta päivänvaloa ja auringonpaistetta häipymättä. Mutta tekniikan parannukset yhdessä huolellisen sijoittamisen kanssa tuovat nykypäivän ikkunat lähelle näiden ihanteiden täyttämistä.

Kuva: Russell Kaye

George Mabryn keittiö ja olohuone tarjoavat hänelle laajat näkymät hänen vehreälle takapihalleen. Lasin Low-E-pinnoitteet leikkaavat talvella lämpöä ja kesällä aurinkoa.

Tarran salaaminen

Valmistajat lähettävät ikkunansa tyypillisesti testeihin, jotka noudattavat NFRC: n (Non-profit National Fenestration Rating Council) asettamia standardeja. Useimmille uusille ikkunoille kiinnitetyissä tarroissa ilmoitetut havainnot arvioivat useita tekijöitä, joista kukin ilmaistaan numerona. Alla oleva esimerkki osoittaa, mitä kaikki luvut tarkoittavat:

(A) U-FACTOR mittaa, kuinka paljon lämpöä lähtee huoneesta ikkunan läpi; mitä pienempi numero (yleensä välillä 0, 20 ja 1, 20), sitä parempi on ikkunan eristyskyky. Etsi kylmemmässä ilmastossa 0, 35 tai vähemmän. Lämpimämpi ilmasto voi nousta jopa 0, 75.

(B) SOLAR HEAT GAIN COEFFICIENT (SHGC) osoittaa, kuinka paljon aurinkolämpöä ikkuna sallii tulla huoneeseen, ilmaistuna asteikolla 0 - 1. Lämpimissä ilmastoissa etsi SHGC alle 0, 4, mikä tarkoittaa, että alle 40 prosenttia auringon lämmöstä tulee huoneeseen.

(C) NÄKYVÄ LIGHT TRANSMITTANCE (VT) mittaa kuinka paljon valoa kulkee ikkunan läpi. Mikä tahansa, joka on korkeampi kuin 0, 6 (eli 60 prosenttia valosta lähetetään), näkyy selvästi paljaalla silmällä. Numerot alle 0, 5 voivat tummentaa näkymää huomattavasti.

(D) AIR LEAKAGE (valinnainen) sanoo olennaisesti, kuinka ikkuna on mitattu kuutiometreinä ilmaa kohti neliöjalkaa kohti. Hyvä luku on välillä 0, 1 ja 0, 3, ja harvat valmistajat ilmoittavat tämän arvosanan, ellei ikkuna kuulu tähän alueeseen.

(E) CONDENSATION RESISTANCE (valinnainen) näyttää numeron välillä 1 - 100, kuinka hyvin ikkuna kestää kondensoitumista (sisäpuolella kylmien kuukausien aikana, ulkona kostean kesän aikana). Mitä suurempi numero on, sitä parempi ikkuna on tiivistymässä.

DESIGN PRESSURE (ei esitetty) (valinnainen) on rakenteellinen luokitus, joka osoittaa, kuinka hyvin ikkuna kestää tuulen ja sateen vaikutusta kiloa per neliöjalka. Suuren ikkunan tulisi arvioida ainakin DP-30; 40 tai 50 on vieläkin parempi. Hurrikaanialueilla niillä on oltava myös lasi, joka ei tuhota tuulilasin tavoin. Tarkista paikallisten vaatimusten koodit.

Kuva: Russell Kaye

Tom shims ikkunan, jotta se on tasainen ja pyöreä, kun hän ja yksi hänen miehistönsä naulaavat vahvan lasikuidun yksikön paikalleen.

Lasitiedot

Ikkunan lasi on ensimmäinen puolustuslinja kuumien ja kylmien epämiellyttävien äärimmäisyyksien sekä auringon häikäisyn estämiseksi. "Mukavuus", jossa ikkunat ovat, ei ole tieteellinen mittaus, mutta kansallinen Fenestration Rating Council (NFRC) - voittoa tavoittelematon järjestö, joka arvioi ikkunoiden, ovien ja kattoikkunoiden suorituskykyä - pyrkii määrittämään sen määrällisesti. "Mukavuus on nyt suuri ongelma", sanoo NFRC: n toimitusjohtaja Jim Benney. "Kyse ei ole vain tehokkuudesta."

Ikkunalasi on tullut pitkälle viimeisten vuosikymmenien aikana. Hyvin harvat ikkunat myydään nykyisin yksittäisillä ruutuilla, joita käytetään enimmäkseen historialliseen tarkkuuteen ja jotka tarvitsevat hyviä myrskypaneeleja toimiakseen hyvin. Useimmat ikkunat ovat kaksikerroksisia ja voileipä inerttiä kaasua, joka ei johdu lämpöä hyvin, kuten argon tai krypton, kahden lasikappaleen väliin eristetyn paneelin luomiseksi. Kalliimpi kolmikerroksinen ikkunat tehostavat kolmannen kerroksen kerrosta - hyvä hyvin kylmissä ilmastoissa tai paikoissa, joissa melu on ongelma.

Ylimääräiset lasit ja eristyskaasut ovat vain puolet energiansäästöstä. Useimmissa uusissa lasilaseissa on myös matala-E ("matalan emissiivisyyden") pinnoite yhdellä tai molemmilla lasilevyillä. Low-E-pinnoitteet tehdään tehtaalla lasien sisäpuolelle (pehmeä päällyste) tai sisällytetään itse lasiin (kova päällyste). Vaikka pehmeä turkki toimii paremmin, kova karva kestää pidempään. Low-E voidaan myös jälkiasentaa levittämällä kalvo ikkunan ulkopuolelle tai asentamalla myrskypaneeli, jossa on kovaa päällystettyä lasia.

Alun perin kehitetty hidastamaan kotitalouksien lämpöä kylmällä säällä - lisäämällä ikkunan eristyskykyä tai U-tekijää - nykypäivän pinnoitteet vähentävät myös taloon tulevan auringon lämpöä, joka tunnetaan aurinkolämpötilana. (Katso "Tarran kuittaaminen", miten nämä ominaisuudet on arvioitu.) Päällysteinä myös pinnoitteet estävät suurimman osan auringon ultraviolettisäteistä, jotka voivat haalistua puusta ja kankaista.

Kylmä ilmasto, kuten esimerkiksi TOH-TV-projektitalon sivustolla, on läsnä: Kuinka vähentää aurinkolämpöä kesällä, mutta silti hyödyntää sitä talvella lämmityslaskujen kompensoimiseksi? Lyhyt vastaus on, et voi olla molemmilla tavoilla. Mutta TOH-LVI- ja lämmitysasiantuntija Richard Trethewey sanoo, että on tärkeämpää hallita aurinkolämpöä kesällä. "Ei ole syytä taistella ylimääräisen lämmön puolesta talvella, koska se on liian täynnä - se ei lämmitä koko taloa", hän sanoo. "Säästät enemmän, jos sinun ei tarvitse käydä ilmastointilaitetta kesällä." Vaikka matalat E-pinnoitteet lisäävät ikkunoiden hintaan 10–15 prosenttia, ne vähentävät energian menetystä 30–50 prosenttia, mikä tarkoittaa, että käytetyn lämmityspolttoaineen tyypistä riippuen he voisivat maksaa itsensä 5–10 vuotta. Itse asiassa Andersen Corporationin teknisen ryhmän johtaja Michael Koenig suosittelee yksinkertaista strategiaa: Jos käytät jatkuvasti ilmastointia lämmittämään lämpöä missä tahansa, osta ikkunat, joissa on sekä U-kerroin että aurinkolämpötila 0.35.

Tämä neuvonta vastaa suunnilleen Yhdysvaltain energiaministeriön ja ympäristönsuojeluviraston ohjeita Energy Star? -Sertifioiduista ikkunoista, jotka soveltuvat kaikkiin 50 osavaltioon. Energy Star -ikkunat toimivat yleisesti 10-prosenttisesti kaikista ikkunoista, sanoo Koenig, ja koko maata arvostelevat henkilöt tarjoavat parhaan mukavuuden useissa sääolosuhteissa. Cambridge-taloon valitut kaksiosaiset, argon-täytetyt ja matala-E-ryhmät kuuluvat tähän luokkaan.

Alhaisen E: n uusin sukupolvi on myös alan lingo "spektrisesti valikoivana", mikä tarkoittaa, että se pitää lämpöä pois leikkaamatta valoa - ongelma, joka koskee alhaisten E: n varhaisia versioita, mikä pimensi ikkunalasia. Vaikka ikkunoita ei ole merkitty spektrisesti valikoivalla pinnoitteella, on turvallista olettaa, että kaikilla uusilla ikkunoilla, joilla ei ole näkyvää sävyä ja jolla on hyvät arvot U-tekijän ja aurinkoenergian vahvistuskertoimelle, on todennäköistä.

Kuva: Russell Kaye

Napsauta oikeassa reunassa olevaa tarran salausta.

Kehysvalinnat

Koska NFRC-luokitukset vaikuttavat myös lasin ympärillä olevaan rakennusmateriaaliin, myös ikkunan runko on tärkeä sen tehokkuuden kannalta.

Puu
Perinteiset ikkunat kehystettiin kokonaan puusta, ja massiivipuuta ikkunat myydään edelleen tänään. Puu on hyvä eristin, mutta se vaatii paljon huoltoa, jotta kosteutta tiivistävä maali ja tahra pysyvät paikoillaan.

Alumiini
Alumiinilla kehystetyt ikkunat ovat erittäin vahvoja, mutta koska metalli johtaa lämpöä, ne eivät ole hyviä eristeitä. Valmistajat yleensä lieventävät tätä haittapuolta muovinauhaeristyksellä tai peittämällä puukehyksen alumiinilla ulkopuolelta.

Vinyyli
Vinyyli- kehykset ovat ikkunamarkkinoita - suhteellisen edullisia, vähän huoltoa ja hyvin eristäviä. Ne eivät ole yhtä vahvoja kuin korkealaatuinen puu- tai alumiinirunko, joten paremmat versiot, kuten jotkut Cambridgen talossa käytetyistä, yhdistävät vinyyliä puun kanssa (puu näyttää sisätiloissa, vinyyli ulkona). Sekä alumiini- että vinyylikehysten yksi etu on se, että ne on maalattu tai pohjustettu tehtaalla, mikä säästää asunnon omistajien aikaa ja vaivaa (ja korkeampia kustannuksia) sen asennuksen jälkeen.

Lasikuitu
Tämä suhteellisen äskettäinen sisäänkäynti ikkunakehysmarkkinoille on erittäin vahva, erinomainen eristin, eikä se ole taipuvainen märehtymään, vääntymään tai kutistumaan kuin puu. Se voidaan myös muovata useampiin profiileihin kuin vinyyli mielenkiintoisten leikkaustietojen luomiseen. Mutta lasikuitu on kalliimpaa kuin muut vaihtoehdot, eikä kaikki valmistajat tarjoa sitä vielä. George Mabry valitsi olohuoneessa ja keittiössä kuvaruutujen tukevia tavaroita: kehykset ovat puuta sisäpuolella, jossa on lasikuitua, ja kaksikerroksinen lasi on välissä. Täydellinen pitämään kiinni siitä, mitä näyttää olevan lasiseinä, ja jossa on arvokkaat näkymät takapihalle.

Kuva: Russell Kaye

Näkymä takana Kun kaikki ikkunat on vihdoin paikoillaan, TV-projektitalo on valmiina sen stukkovartiointiin.

Suunnittelussa huomioonotettavia seikkoja

Se saattaa tuntua yksinkertaiselta: Suuremmat ikkunat tarkoittavat parempia näkymiä. Itse asiassa huonosti suunnitellut ikkunat voivat tarjota näkymiä, joita et halua (kuten ajotieltä tai kellarin väliseinää), kun taas puuttuu hyvät asiat (kuten kukinnan koiran kruunu). Ne voivat myös aiheuttaa yksityisyyden ongelmia talon hyvin näkyville asukkaille. Kun kartoitat varovasti ikkunan korkeuden, koon ja sijoittelun, on mahdollista pelata huonoa näkymää ja korostaa parempia näkymiä lasin molemmilta puolilta.

Todd Tsiang, suunnittelukonsultti, joka auttaa George Mabrya hänen talonsa esteettisillä valinnoilla, sanoo, että hän alkaa aina miettiä, miten huonetta käytetään, ja kuvitella sitten eri näkökulmia sisältä. Jos esimerkiksi takapihan toisella puolella hallitsee korkea kerrostalo, voisi haluta, että ikkunat ovat matalampia, eli lattiatasolla, joten näkymä keskitytään maisemoituun takaisin patioon, ei uhkaavaan rakennukseen tavalla. (Rakennuskoodit määrittävät tyypillisesti, että kaikki ikkunat, jotka alkavat 18 tuuman päässä lattiasta, on karkaistava turvalasi.) Samoin ajotieltä tai ilmastointikompressorista avautuva ikkuna saattaa olla parempi korkeammalle, jotta se voi ottaa puiden yläpuolelle. auton renkaat tai kone.

Joskus kuitenkin yksityisyyden voittaa. TOH TV -projektitalon etuosa on melko lähellä kiireistä jalkakäytävää, ja jotkut kodin yksityisimmistä huoneista - kuten isäntä-kylpyamme - kohtaavat tällä tavalla. Jotta valo saataisiin säilyttäen samalla George's vaatimattomuus, arkkitehti Will Ruhl suunnitteli joukon (A) clerestory-ikkunoita, jotka istuvat korkealla huoneen seinällä ohikulkevan väkijoukon näkökentän yläpuolella.

Muissa huoneissa yksityisyyttä saavutetaan käyttämällä (B) kuvioitua lasia, kuten kuoppainen kuvio, joka valitaan etuoven merkinnän ympärille. Lasi sallii auringonvalon joutumatta avaamasta aulasta ulkopuolisten silmille. Ulkopuolelta katsottuna, kun valot on kytketty sisään, kiinteä ovi näyttää kelluvan dramaattisesti valoseinässä. Jos kuviollisen lasin teollinen ulkonäkö ei ole tarkoituksenmukaista, paras ratkaisu on hyvät sävyt, kuten shoji-näytöt ja roll-up -värit, jotka Tsiang päätti peittää näkymän ja pehmentää valoa eri huoneissa.

Ilmavirta on tärkeä kysymys niissä täydellisissä 72 asteen päivissä, jolloin ilmastointi on tarpeeton. Kaikkia Cambridgen talon ikkunoita ei avata, mutta jokaisessa huoneessa on ainakin kaksi seinää, jotka tekevät ristiriitan. Keittiössä ja olohuoneessa sekä joissakin yläkerroksen makuuhuoneissa nämä ikkunat ovat C-koteloita. Toisen kerroksen muissa osissa lyhyemmät markiisit (D) mahdollistavat sen, että George avaa ne milloin tahansa, jopa sateisena yönä, raikkaan ilman hengittämiseksi.