Die besten Fenster. Kompakt

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1 Die besten Fenster 1 Die besten Fenster Bauten der 2-Watt-Gesellschaft respektive nach Minergie-P brauchen zur Befensterung Spitzenprodukte mit einem Wort: Topfenster. Auszug aus dem Buch «Minergie-P» von Ragonesi, Menti, Tschui, Humm, Faktor Verlag Fensterkonstruktionen im Vergleich Im folgenden werden Fenster betreffend Rahmen-U-Wert, Fenster-U-Wert bei unterschiedlichen Fenstergrössen und Gläsern, Wärmebrückenverlust beim Einbau und miteinander verglichen. Durch analoge Randbedingungen bei den Berechnungen lassen sich die Fenster objektiv miteinander vergleichen: Betreffend Eignung für Minergie-P-Bauten (mit U-Werten und bei 3-fach-Isolierglas mit U g =,5 W/m 2 K, Y g =,5 W/mK, g =,54) für den Klimastandort Zürich SMA (repräsentativ für Schweizer Mittelland). Betreffend das Erreichen der Einzelbauteilanforderungen aus Norm SIA 38/1 (Ausgabe 27) mit unterschiedlichen U-Werten für die Isoliergläser von 1,2 bis,5 W/m 2 K. Berechnung der Rahmen-U-Werte U f Für die drei Rahmenpartien seitlich/ oben, unten und die Mittelpartie sind die U-Werte mittels Wärmebrückenberechnung ermittelt worden. Für die Berechnung 2 Kompakt

2 2 Faktor Kompakt 2 Rahmenfläche oben: Afo Ufo D Rahmenfläche seitlich: Afs Ufs A Rahmenfläche Mittelpartie: Afm Ufm Rahmenfläche seitlich: Afs Ufs Rahmenfläche unten: Afu Ufu Glas B Glas A Fensterbreite: 175 mm Glas Fensterh he: 13 mm Abbildung 1: Masse und Verlustflächen am Fenster sowie Formel für die Berechnung des Rahmen-U- Wertes U f von Fenster-U-Werten wird ein mittlerer Rahmen-U-Wert Uf gebildet, der sich auf die Geometrie des zweiflügligen Minergie- Fensters von 1,75 m auf 1,3 m bezieht (Abbildung 1). Berechnung der Fenster-U-Werte U w bzw. U w,e Der U-Wert des zweiflügligen Fensters wird für zwei verschiedene Fenstergrössen ermittelt: Minergie- bzw. Standard-Fenster von 1,55 m auf 1,15 m grössere Fensterfront von 4,5 m auf 2,5 m, beide Varianten ohne Berücksichtigung der Wärmebrücke Y E beim Einbau (U w ) bzw. mit Berücksichtigung derselben (U w,e ), wobei über den gesamten Umfang des eingebauten Fensters der Wärmebrückenverlust beim seitlichen Anschlag in die Referenzaussenwand berücksichtigt wird. In der Praxis sind je nach konstruktiver Ausbildung beim Sturz und bei der Brüstung die effektiv vorhandenen Wärmebrückenverluste zu berücksichtigen. Für die Berechnung der U-Werte U w der «Minergie-P-Fenster» ist eine 3-fach-Isolierverglasung mit U g =,5 W/m 2 K und Y g =,5 W/mK (Randverbund aus Edelstahl) berücksichtigt. Berechnung der Den wichtigsten Wert hinsichtlich Beurteilung der Energieeffizienz liefert die Bilanz aus Transmissionswärmeverlust minus die nutzbaren Sonnenenergiegewinne (Kennwerte gemäss Abbildung 2). Es wurde ein Energiedurchlassgrad (g-wert) von 54 % berücksichtigt (Anmerkung: 3-fach-Isoliergläser in Standardausführung weisen nur g-werte um etwa 48 % auf, es ist mit Mehrkosten für ein «Solarglas» zu rechnen); als Klimastation wurde Zürich SMA gewählt, die Verschattung F S ist mit,8 und der Ausnutzungsgrad für Wärmegewinne h g mit,6 berücksichtigt.

3 Die Topfenster Kompakt 2 Hersteller, Fenstertypen Rahmen U-Wert U f [W/m 2 K] Fenster zweiflüglig 1,55 m/1,15 m U-Werte U w, U w,e [W/m 2 K] Fenster zweiflüglig 4,5 m/2,5 m U-Werte U w, U w,e [W/m 2 K] Wärmebrückenverlust Einbau Y E [W/m K] E-Bilanz Süd (*1) E-Bilanz Süd (*1) U w U w,e U w U w,e 1a hunkeler Top-Win Plus Top-Win Trend 1,244 1,383,87,88,958 1,99 9,5,4,626,625,688,745 43, 39,,5,96 Dörig Fenster Service AG imago 1,47,776,91 14,4,615,671 42,8,44 EgoKiefer AG Kunststoff-Fenster XL Kunststoff-Fenster XL mit Kälteblocker Kunststoff-Aluminium-Fenster XL 1,36,919 1,33,783,76,782,934,89,955 9,9 15,8 8,1,617,66,616,679,659,687 43, 45,7 42,3,5,43,57 Eschbal AG Sirius D Sirius D Plus Sirius H2 1,114,975 1,194,798,775,87 1,69 1,11 1,7 2,5 2,6 3,7,623,613,627,734,71,79 37,9 4, 4,4,9,78,66 Swissstarfenster AG Swiss Star Topfenster Swiss Star Minergie 1,3 1,214,815,874,97 1,47 3,9 1,5,633,657,696,728 37, 34,4,51,57 Gruppe Vision-3 Vision-3 Holz T2 Vision-3 HM T2 Vision-3 HM/Holz T2 1,64 1,157 1,149,79,85,85,978 1,15 1,5 5,4 5,9 1,1,619,625,625,697,749,726 41,2 36,6 38,6,62,99,81 Wenger AG Eiger Isolar,94,758,885 16,1,65,658 45,7,42 Anmerkung: Betreffend Eignung des Fensters für Minergie-P-Häuser macht der Vergleich in Spalte «E-Bilanz Süd» wohl am meisten Sinn. Tabelle 1: Zusammenstellung der wichtigsten Kennwerte der überprüften Fenster (*1) unter Berücksichtigung der Wärmebrücke Y E beim Einbau (ein negatives Vorzeichen bedeutet ein resultierender Energiegewinn).

4 4 Faktor Kompakt 2 Wärmebrückenverlust beim Einbau Für einen objektiven Vergleich wurde ein Referenzdetail für den seitlichen Fensteranschlag gewählt. Der so ermittelte Wärmebrückenverlust Y E wird bei der Berechnung der Fenster-U-Werte U w,e und der auch für die Brüstung und den Sturz (gesamter Fensterumfang) berücksichtigt. In der Praxis sind selbstverständlich die objektspezifischen Wärmebrückenverluste zu ermitteln; insbesondere beim oberen Anschluss können Sturznischen und Rahmenverbreiterungen zu erheblichen Wärmeverlusten führen. U-Wert U g,5 [W/m 2 K] Glasrand Edelstahl Ψ g,5 [W/m K] Energiedurchlassgrad g,54 [ ] Klimakennwerte Klimastation Zürich SMA Heizgradtage HGT 3717 [Kd/a] Globalstrahlung Süd G S 171 [MJ/m 2 a] Globalstrahlung West G W 116 [MJ/m 2 a] Globalstrahlung Ost G E 965 [MJ/m 2 a] Globalstrahlung Nord G N 474 [MJ/m 2 a] Verschattungsfaktor F S,8 [ ] Ausnutzungsgrad Wärmegewinne η g,6 [ ] Abbildung 2: Kennwerte für die beim Fenster Kennwerte der geprüften Fenster Es wurden insgesamt 15 Fenster von 7 Anbietern geprüft. Es zeigt sich, dass bei der Beurteilung der Fenster über die gegen Süden, unter Berücksichtigung des Fenster U-Wertes Uw,E, diejenigen Fenster bevorteilt werden, die einen maximalen Glasanteil aufweisen (schmale Rahmenpartien in der äusseren Projektionsfläche des Fensters) und zu einem kleinstmöglichen Wärmebrückenverlust Y E beim Einbau führen. Betreffend Eignung des Fensters für Minergie-P-Häuser macht der Vergleich in Spalte «E-Bilanz Süd» wohl am meisten Sinn. Zu bestellen unter: Kompakt 2

5 SWISS STAR TOPFENSTER U-Werte und Abmessungen der Rahmenpartien U f = 1,3 W/m 2 K Rahmen seitlich und oben 161, U F,s =,962 W/m 2 K Mittelpartie 148, U F,m = 1,64 W/m 2 K bei unterschiedlichen Orientierungen, für zwei verschiedene Fenstergrössen, mit und ohne Berücksichtigung der Wärmebrücken Fenster 1,55 m x 1,15 m U-Wert U w =,815 W/m 2 K U-Wert U w,e =,97 W/m 2 K Süd West Ost Nord Fenster 4,5 m x 2,5 m U-Wert U w =,633 W/m 2 K U-Wert U w,e =,696 W/m 2 K mit U w (ohne Wärmebrücke Fenstereinbau) mit U w,e (Wärmebrücke Ψ E Fenstereinbau berücksichtigt) 8 Süd West Ost Nord Hersteller swissstarfenster ag Feldstrasse 6 Postfach 9215 Schönenberg a. d. Thur Tel Fax Rahmen unten U-Wert Referenzfenster 1,55 m x 1,15 m mit unterschiedlichen Verglasungen Verglasung (Ψ g =,5 W/mK) U g [W/m 2 K] 1,2 1,1 1,,7,6,5 U-Wert Fenster U w [W/m 2 K] 1,337 1,262 1,188,964,89, , U F,u = 1,59 W/m 2 K Anforderungen nach Norm SIA 38/1 (Ausgabe 27) für Einzelbauteilnachweis Grenzwert Zielwert U w [W/m 2 K] U w [W/m 2 K] Fenster und Fenstertüren 1,5 1, Fenster mit vorgelagerten Heizkörpern 1,2,9 Materialien λ [W/mK] Maske (Glasersatz),35 Hart-Polyvinylchlorid (PVC),17 EPDM-Dichtungen,25 Glasdichtungen,25 Aluminium 16, Stahl 5, Polystyrolhartschaum EPS Neopor,31 Klebeband Doplocoll,1 Unbelüftete Hohlräume, Eps =,9 Leicht belüftete Hohlräume, Eps =,9 Wärmebrückenverlust beim Fenstereinbau in Referenzwand Ψ E =,51 W/mK Eigenschaften des Fensters (Herstellerangaben) Die Stärke zeigt sich in der Variantenvielfalt. Integrierte Spezialdämmungen garantieren im Renovationsbereich sowie im Neubausektor einen hohen thermischen Komfort und bieten optimale Lösungen, welche man mit Alu-Vorsatzschalen oder Funktionsgläsern bis zu 55 mm ausstatten kann. Das Fenster ist Minergie-P geeignet.

6 SWISS STAR MINERGIE Hersteller swissstarfenster ag Feldstrasse 6 Postfach 9215 Schönenberg a. d. Thur Tel Fax U-Werte und Abmessungen der Rahmenpartien U f = 1,241 W/m 2 K Rahmen seitlich und oben 141, U F,s = 1,248 W/m 2 K Mittelpartie 148, U F,m = 1,79 W/m 2 K bei unterschiedlichen Orientierungen, für zwei verschiedene Fenstergrössen, mit und ohne Berücksichtigung der Wärmebrücken Fenster 1,55 m x 1,15 m U-Wert U w =,874 W/m 2 K U-Wert U w,e = 1,47 W/m 2 K Süd West Ost Nord Fenster 4,5 m x 2,5 m U-Wert U w =,657 W/m 2 K U-Wert U w,e =,728 W/m 2 K mit U w (ohne Wärmebrücke Fenstereinbau) mit U w,e (Wärmebrücke Ψ E Fenstereinbau berücksichtigt) 8 Süd West Ost Nord Rahmen unten U-Wert Referenzfenster 1,55 m x 1,15 m mit unterschiedlichen Verglasungen Verglasung (Ψ g =,5 W/mK) U g [W/m 2 K] 1,2 1,1 1,,7,6,5 U-Wert Fenster U w [W/m 2 K] 1,398 1,323 1,248 1,24,949, , U F,u = 1,326 W/m 2 K Anforderungen nach Norm SIA 38/1 (Ausgabe 27) für Einzelbauteilnachweis Grenzwert Zielwert U w [W/m 2 K] U w [W/m 2 K] Fenster und Fenstertüren 1,5 1, Fenster mit vorgelagerten Heizkörpern 1,2,9 Materialien λ [W/mK] Maske (Glasersatz),35 Hart-Polyvinylchlorid (PVC),17 EPDM-Dichtungen,25 Glasdichtungen,25 Aluminium 16, Stahl 5, Polystyrolhartschaum EPS Neopor,31 Klebeband Doplocoll,1 Unbelüftete Hohlräume, Eps =,9 Leicht belüftete Hohlräume, Eps =,9 Wärmebrückenverlust beim Fenstereinbau in Referenzwand Ψ E =,57 W/mK Eigenschaften des Fensters (Herstellerangaben) Die Stärke zeigt sich in der Variantenvielfalt. Integrierte Spezialdämmungen garantieren im Renovationsbereich mit einer Bautiefe von 6 mm sowie im Neubausektor mit 76 mm einen hohen thermischen Komfort und bieten optimale Lösungen, welche man mit Alu-Vorsatzschalen oder Funktionsgläsern bis zu 55 mm ausstatten kann.