Co to jest profil okienny?

Profil okienny to zasadniczy element konstrukcyjny, z którego zbudowane są ramy i skrzydła okienne. Mówiąc prościej, profil to przekrój ramy okna, będący kształtownikiem (najczęściej z PVC, drewna lub aluminium), który nadaje oknu formę i decyduje o jego właściwościach mechanicznych oraz termoizolacyjnych. Profile okienne tworzą „szkielet” okna – łączą się ze sobą tworząc ramę o określonych wymiarach i kształcie. Każde okno składa się z zestawu profili: ramy ościeżnicy (stałej części mocowanej w murze) oraz profili skrzydła (ruchomej części z szybą). Konstrukcja profilu okiennego jest dość złożona: wewnątrz przekroju znajdują się komory, wzmocnienia i uszczelki, które razem zapewniają oknu stabilność, izolacyjność i funkcjonalność. Od rodzaju i jakości profilu okiennego zależą najważniejsze parametry całego okna, takie jak wytrzymałość, przenikalność cieplna czy izolacja akustyczna.

Budowa profilu okiennego

Profile okienne projektowane są tak, by łączyć wysoką sztywność z dobrą izolacyjnością. W przypadku okien z PVC, profil ma budowę komorową – oznacza to, że patrząc na przekrój ramy widać kilka oddzielonych przegródkami przestrzeni (komór). Taka konstrukcja pełni kilka funkcji: komory zmniejszają przewodnictwo cieplne (powietrze uwięzione w komorach działa jak izolator) oraz redukują masę profilu, jednocześnie dzięki odpowiednim ściankom usztywniają go. Typowe profile PVC stosowane obecnie mają 5, 6 a nawet 7 komór wewnętrznych, podczas gdy starsze modele miały ich 3 lub 4. Im więcej komór i im większa głębokość profilu (grubość ramy mierzona od zewnętrznej do wewnętrznej krawędzi), tym lepsza z reguły izolacyjność termiczna okna. W środkowej, największej komorze profilu PVC często umieszczane jest wzmocnienie stalowe – jest to kształtownik stalowy (np. w formie ceownika lub prostokątnej rury), który nadaje profilowi odpowiednią sztywność i zapobiega jego odkształcaniu pod obciążeniem czy wpływem temperatury. Profile drewniane mają inną budowę: wykonane są z klejonych warstwowo kantówek drewnianych, zwykle bez pustych komór (choć same komórki w strukturze drewna pełnią rolę izolacyjną). Grubość drewnianych profili wynosi zazwyczaj 68-92 mm (w nowoczesnych oknach energooszczędnych nawet więcej), a wnętrze może zawierać dodatkowe żłobienia techniczne dla uszczelek i okuć. Profile aluminiowe z kolei składają się z dwóch części aluminiowych rozdzielonych przekładką termiczną – jest to tzw. profil aluminiowy z przekładką (thermal break). Aluminium samo w sobie jest dobrym przewodnikiem ciepła, więc by profil okienny izolował, wstawia się między wewnętrzną a zewnętrzną część profilu wkładkę z materiału izolacyjnego (najczęściej poliamid wzmocniony włóknem szklanym). Taka przekładka dzieli profil aluminiowy również na komory, co poprawia jego parametry. Niezależnie od materiału, każdy profil okienny posiada specjalne wyżłobienia i komory na osadzenie uszczelek (uszczelki przylgowe na styku skrzydła z ramą, uszczelki przyszybowe przy szybie), a także rowki montażowe na okucia (np. zaczepy, zawiasy). W przekroju można też zauważyć spadki lub kształtki ułatwiające odprowadzanie wody (zwłaszcza w dolnych profilach ramy). Nowoczesne profile są wynikiem zaawansowanych projektów inżynierskich – każdy łuk, ścianka i komora jest tam w konkretnym celu, by cała konstrukcja okna była stabilna, szczelna i trwała.

Materiały profili okiennych

Profile okienne produkowane są z różnych materiałów, z których każdy nadaje oknu nieco inne cechy. Najbardziej rozpowszechnione materiały to PCV (polichlorek winylu), drewno oraz aluminium, a także ich kombinacje. Profile PCV są obecnie najczęściej spotykane w oknach mieszkalnych – wykonane z trwałego tworzywa sztucznego, które jest odporne na warunki atmosferyczne i nie wymaga malowania. PCV pozwala na tworzenie profili o skomplikowanych kształtach komorowych, co sprzyja izolacyjności. Wadą samego PCV jest stosunkowo niski moduł sztywności, dlatego wzmacnia się je wkładkami stalowymi. Profile drewniane to tradycyjne rozwiązanie – wykonywane z wyselekcjonowanego drewna (np. sosna, dąb, meranti) klejonego warstwowo w celu zwiększenia wytrzymałości i odporności na wypaczanie. Drewno naturalnie izoluje termicznie bardzo dobrze i nadaje wnętrzom charakter, jednak wymaga okresowej konserwacji (malowania, lakierowania) i jest droższe. Profile aluminiowe są synonimem nowoczesności i trwałości – smukłe, a jednocześnie bardzo wytrzymałe. Aluminium umożliwia wykonywanie dużych przeszkleń o cienkich ramach, ponieważ materiał ten przenosi duże obciążenia przy mniejszym przekroju niż drewno czy PCV. Aby okna aluminiowe nie były zimne, stosuje się wspomniane przekładki termiczne – dzięki nim nowoczesne profile aluminiowe osiągają zadowalającą izolacyjność termiczną. Kompromisem między ciepłem a wytrzymałością są profile drewniano-aluminiowe (tzw. okna aluminiowo-drewniane) – od wewnątrz jest drewno, a na zewnątrz nakładka aluminiowa. Takie rozwiązanie łączy zalety obu materiałów: ciepło i urodę drewna z odpornością aluminium na czynniki zewnętrzne. Innym rozwijającym się materiałem są kompozyty włókniste (np. włókno szklane zespolone z żywicą) – profile z włókna szklanego (fiberglass) charakteryzują się wysoką sztywnością i świetną izolacyjnością bez konieczności stosowania metalowych wzmocnień, ale są jeszcze mało rozpowszechnione i dość drogie. Wybór materiału profilu wpływa nie tylko na izolację, ale też na wygląd okna (np. szerokość ram, dostępne kolory i faktury) oraz wymagania konserwacyjne.

Profil okienny a izolacja termiczna

Profil okienny odgrywa ogromną rolę w zapewnieniu energooszczędności okna. Chociaż to szyby zajmują największą powierzchnię okna, to ramy i skrzydła (czyli właśnie profile) stanowią zwykle od 20 do 30% jego powierzchni i jeśli są słabo izolowane, mogą być miejscem dużych strat ciepła. Dlatego producenci prześcigają się w opracowywaniu profili o coraz lepszych parametrach termicznych. W przypadku profili PVC zwiększa się liczbę komór oraz głębokość zabudowy – profile 70 mm (popularne kilkanaście lat temu) zostały zastąpione profilami 80-90 mm z większą liczbą komór, mieszczącymi wygodnie pakiety trzyszybowe. Dodatkowo stosuje się ulepszenia takie jak wypełnianie niektórych komór pianką termoizolacyjną (technologia znana z profili pasywnych, gdzie puste przestrzenie w ramie wypełnia się materiałem izolującym dla jeszcze lepszych wyników). W profilach aluminiowych z kolei ulepsza się przekładki termiczne – stają się szersze i często wielokomorowe (tak, przekładka w aluminiowym profilu też potrafi mieć komory wypełnione np. pianką), co dramatycznie obniża przenikalność cieplną aluminium. Parametrem używanym do oceny izolacyjności profilu jest współczynnik Uf (U dla frame, ramy) wyrażany w W/m²K. Nowoczesne profile okienne potrafią mieć Uf rzędu 0,8-1,2 W/m²K (dla porównania stare ramy drewniane czy metalowe mogły mieć ponad 2,0 W/m²K). Niska wartość Uf przekłada się na niższy współczynnik całego okna Uw i realne oszczędności energii. Ważne jest również odpowiednie zaprojektowanie kształtu profilu pod kątem ograniczenia zjawiska kondensacji – np. komory i przekładki tak rozmieszcza się, by wewnętrzna powierzchnia ramy pozostawała jak najcieplejsza (powyżej temperatury punktu rosy), co zapobiega roszeniu okien od środka. Reasumując, profil okienny nie tylko musi być mocny, ale też ciepły: wybierając okna, warto zwrócić uwagę na parametry techniczne profili (liczba komór, głębokość, obecność dodatkowych izolacji), bo od nich w znacznym stopniu zależy, czy okno będzie sprzymierzeńcem w utrzymaniu ciepła w domu.

Nowoczesne rozwiązania w profilach okiennych

Współczesna technologia okienna stale się rozwija i profile okienne również ewoluują, oferując coraz ciekawsze rozwiązania. Jednym z trendów jest minimalizacja widocznej szerokości profili przy zachowaniu ich parametrów – pozwala to wpuszczać więcej światła do wnętrza. Producenci wprowadzają profile o węższych ramach i zlicowanych skrzydłach (skrzydło chowa się za ramę od zewnątrz), dzięki czemu od frontu okno ma bardzo smukły wygląd. Innym nowoczesnym rozwiązaniem są wspomniane już profile pasywne – zaprojektowane dla budownictwa pasywnego, cechują się ekstremalnie niskim współczynnikiem przenikania ciepła. Osiąga się to przez zwiększenie grubości profili (nawet do 100 mm i więcej), dodanie trzeciej uszczelki środkowej oraz wspomaganie izolacji wkładami termoizolacyjnymi. Często takie profile mają też ulepszone systemy mocowania szyb (np. klejenie szyb do profilu dla usztywnienia konstrukcji i eliminacji mostków). Kolejnym usprawnieniem są profile hybrydowe, np. PVC wzmacniane kompozytem zamiast stali – wyklucza to problem mostków termicznych związanych z metalowym wzmocnieniem, obniża wagę okna i pozwala na recykling całego profilu jako jednolitego materiału. W profilach aluminiowych natomiast pojawiają się materiały o jeszcze lepszej izolacyjności niż standardowy poliamid – np. aerożel lub pianki o bardzo niskiej przewodności w komorach, co zbliża parametry aluminium do pasywnych. Nie można zapomnieć też o estetyce: nowoczesne profile oferują ogromny wybór kolorów i wykończeń – okna PVC można okleinować folią imitującą drewno lub lakierować, aluminium może mieć dowolny kolor RAL, a nawet struktury (np. wygląd drewnopodobny). Pojawiają się także profile z niewidocznymi uszczelkami (wpuszczonymi głębiej, by nie były widoczne przy zamkniętym oknie) oraz systemy modułowe, gdzie do podstawowego profilu można dokładać dodatkowe elementy (np. poszerzenia, nakładki, systemy wentylacji ukryte w profilu). Innowacje w profilach okiennych mają na celu uczynić okna jeszcze bardziej wydajnymi, trwałymi i atrakcyjnymi wizualnie, odpowiadając na rosnące wymagania rynku budowlanego.

Profile okienne a estetyka i design okna

Profile okienne kształtują nie tylko parametry techniczne okna, ale także jego wygląd. Grubość i kształt ramy wpływają na to, ile światła wpada do pomieszczenia i jak okno prezentuje się na fasadzie budynku oraz we wnętrzu. Węższe profile oznaczają większą powierzchnię przeszklenia przy tym samym wymiarze okna – dlatego w nowoczesnej architekturze dąży się do minimalizacji ram, co nadaje budynkom lekkości i nowoczesnego charakteru. Z drugiej strony, w zabytkowych kamienicach czy tradycyjnych domach często pożądane są masywniejsze, zdobione profile, które współgrają z klasycznym stylem. Producenci oferują różne linie wzornicze profili: od prostych, kanciastych kształtów, przez zaokrąglone krawędzie, aż po profile stylizowane (z dekoracyjnymi frezami lub nakładkami, np. tzw. profile renowacyjne do odtwarzania historycznego wyglądu okien). Kolorystyka profili to kolejny aspekt designu – okna PVC i aluminiowe mogą być praktycznie w dowolnym kolorze. Standardem stały się dwukolorowe ramy (inny kolor od zewnątrz, inny od środka), co pozwala dopasować okno do elewacji oraz do wystroju wnętrza niezależnie. Dostępne są także profile z powłokami matowymi, satynowymi, a nawet o fakturze drewnianej (w przypadku PVC są to okleiny, w aluminiowych – techniki malowania typu DECOR). Wpływ na estetykę ma również sposób zlicowania skrzydła z ramą: profile mogą być półzlicowane (skrzydło tworzy jedną płaszczyznę z ramą od zewnątrz) lub niezlicowane (skrzydło jest cofnięte, tworząc stopień). Każde z tych rozwiązań daje inny efekt wizualny. Ponadto profile okienne decydują o detalach, takich jak kształt listew przyszybowych wewnątrz – te listwy, będące częścią profilu skrzydła, też mogą mieć różny profil (prostokątne, zaokrąglone). Wreszcie, profile determinują możliwość zastosowania dodatkowych elementów dekoracyjnych: np. doklejenia szprosów ozdobnych, zastosowania witraży czy innych wypełnień – jeśli rama jest wystarczająco szeroka i wytrzymała, można realizować nawet bardzo nietypowe projekty okien. Ogólnie, estetyka okna to wypadkowa projektu profilu i jego wykończenia – nowoczesne profile okienne pozwalają tworzyć okna będące nie tylko przegrodą, ale i ozdobą budynku, zharmonizowane z jego stylem.