Ikkuna
Ikkuna on seinään, oveen tai kattoon asennettu yleensä lasitettu rakennusosa. Ennen ikkunalasin yleistymistä ikkuna-aukkoja on peitetty erilaisilla orgaanisilla aineilla.
Ikkunan ensisijainen tarkoitus on päästää valoa lävitseen. Toinen tärkeä toiminnallinen merkitys ikkunalla on tuuletus eli (sisä)ilman vaihto. Ikkunalla on myös merkitystä läpinäkyvyyden ansiosta ympäristön ja toimintojen seuraamisessa.
Lasi-ikkunat tulivat Pohjoismaihin keskiajalla. Aluksi lasi-ikkunoita oli vain kirkoissa, joiden estetiikkaan kuuluivat keskiajalla kristillisiä aiheita kuvanneet lasimaalaukset. Maallisissa rakennuksissa ikkunalasi oli harvinaista keskiajan loppuun asti: sen sijaan ikkunat peitettiin joko pergamentilla tai avattavilla puuluukuilla. Varhaiset lasi-ikkunat koostuivat pienistä, yleensä salmiakkiruudun muotoisista kappaleista, jotka kiinnitettiin toisiinsa lyijypuitteilla.
Ikkunalasi alkoi yleistyä Suomen alueella 1500-luvun lopulla, ensin aateliskartanoissa ja pappiloissa, mutta pian myös rikkaiden talonpoikien taloissa. 1500-luvulla suurin osa ikkunalasista valmistettiin Saksassa, mutta 1600-luvulla Ruotsissa alkoi oma lasintuotanto. Suomen ensimmäinen lasitehdas perustettiin 1680-luvulla Uuteenkaupunkiin. 1700-luvulla lyijypuitteet vaihdettiin puisiin karmeihin, ja ikkunaruutujen koko kasvoi. Samalla kasvoi ikkunoiden kysyntä, ja Ruotsiin perustettiin useita uusia lasitehtaita, kuten Åvikin lasitehdas Somerolla. Lasikauppiaat kiertelivät maaseudulla, ja ikkunalasin hankkiminen tuli mahdolliseksi köyhimmillekin kansanosille.
1900-luvun alkuun asti ikkunalasi valmistettiin perinteisesti puhaltamalla, mikä vaati suurta ammattitaitoa. Lasimassasta puhallettiin sylinteri, joka leikattiin auki ja levitettiin ruuduiksi. Belgialainen Émile Fourcault kehitti vuonna 1902 uuden tuotantomenetelmän, ikkunalasinvetokoneen. Koneella oli mahdollista valmistaa suuria, tasalaatuisia ikkunaruutuja, ja menetelmä otettiin yleisesti käyttöön 1920-luvulla. Suomessa ensimmäinen ikkunalasinvetokone hankittiin Lahden lasitehtaalle vuonna 1927, ja vain muutamaa vuotta myöhemmin 1935 viimeinenkin perinteinen ikkunalasihytti joutui sulkemaan ovensa. Ne eivät pärjänneet kilpailussa huomattavasti halvemmalle ja tasalaatuisemmalle koneellisesti valmistetulle lasille.
1950-luvulla brittiläinen Alastair Pilkington kehitti uuden float-menetelmän, joka alensi entisestään ikkunalasin valmistuskustannuksia. Suomessa tämä menetelmä otettiin Lahden lasitehtaalla käyttöön vuonna 1986, ja nykyisin se on lähes täysin syrjäyttänyt muut lasinvalmistusmenetelmät.
Ikkunan rungon muodostaa karmi, joka asennetaan kiinteästi rakenteen aukkoon. Mikäli lasitus tehdään suoraan karmiin, kysymyksessä on kiinteä ikkuna, jota ei pysty avaamaan. Jos karmissa on useampia valoaukkoja, välissä on jakokarmi.
Avautuvan osan muodostaa karmiin saranoitu puite. Ikkuna voi olla sisään- tai ulosaukeava. Saranointi on tyypillisesti karmin pystyosissa, jolloin puhutaan "sivusaranoidusta" ikkunasta, mikäli saranat ovat karmin vaakaosilla puhutaan ylä- tai alasaranoidusta ikkunasta.
Puitteita voi olla myös useita ikkunatyypistä riippuen; tällöin puhutaan ulko-, väli- ja sisäpuitteista. Kytketty puite tarkoittaa yhteen heloitettuja sisä- ja välipuitteita. Jos puite on jaettu useampaan lasiosaan, välissä on jakopuite.
Ikkuna voi olla sisään- , ulos- tai sisään/ulosaukeava sen mukaan mihin suuntaan puitteet kääntyvät avautuessaan. Sisään/ulosaukeavassa sisäpuite kääntyy sisään, ulkopuite ulospäin.
Suomessa epätavanomaisia ikkunatyyppejä ovat liukuikkuna, jossa avautuva osa liukuu ylös, ja keskisaranoitu kiertoikkuna, jossa puite "keinuu" aukon keskellä olevien saranoiden varassa. Suomessakin käytössä oleva kaltevien kattojen kattoikkunatyyppi lapeikkuna on saranoitu kiertoikkunaksi.
Puitteeseen voi olla lasituksen sijasta rakennettu tuuletusluukku.
Ennen ikkunalasin käytön yleistymistä ikkuna-aukko oli avonainen tai siinä oli puinen luukku. Joskus aukkoon pingotettiin sian virtsarakko kalvoksi. Ohut ja venyvä rakko sulki aukon mutta kuulsi valoa lävitseen.
Ranskalainen ikkuna on sellainen ikkuna, jossa lasiosa ulottuu lattiatasoon asti.
Perinteisesti ikkunat on valmistettu puusta - mielellään tiheäsyisestä sydänpuusta. Teollisesti valmistettu puuikkuna on eniten asennettu ikkunatyyppi Suomessa. Nykyisin puuikkunoita saa myös ulkopuolisin osin alumiiniverhoiltuna.
Uusien, teollisesti valmistettujen ikkunoiden yleisin ikkunatyyppi on puu-alumiini-ikkuna. Puu-alumiini-ikkunan sisäpuite ja karmi ovat puurakenteisia ja ulkopuite säänkestävyyden vuoksi alumiinirakenteinen. Myös ikkunan puinen karmi on verhoiltu ulkopuolelta alumiiniprofiililla. Tyypillisesti puisessa sisäpuitteessa on kaksilasinen erityslasi ja alumiinisessa ulkopuitteessa yksinkertainen tavallinen lasi.
Ikkunoiden karmeissa käytettävä puu on usein Lapissa kasvanutta. Lapissa puu kasvaa hitaammin kuin etelässä. Tällöin puu on tiheämpisyistä kuin etelässä kasvanut puu eli se kestää paremmin käyttöä ja on laadultaan kovempaa kuin etelässä kasvanut puu.
Rakenteeltaan (poikkileikkaukseltaan) ja lasien lukumäärältään erilaiset ikkunatyypit on standardoitu:
Yleisimpien MSE- ja MSK-ikkunoiden vakioidut karmisyvyydet ovat 130 mm, 170 mm ja 210 mm.
Nykyaikaisia ikkunoita on saatavilla myös muovista valmistettuna. Näissä ikkunoissa karmiosa on rakenteeltaan kennomainen ja tarjoaa hyvät lämmön- sekä meluneristys ominaisuudet. Muovi tarjoaa säänkestävyydeltään sekä huoltovapaudella etuja verrattuna tavallisiin puuikkunoihin - muovin lämpölaajenemiskerroin on kuitenkin suurempi kuin puulla ja tämä tulee ottaa huomioon jo rakennusvaiheessa.
Liikerakentamisessa, julkisissa tiloissa ja esimerkiksi porrashuoneissa yleinen tyyppi on alumiini- tai teräsprofiili-ikkuna. Tällöin karmi ja mahdolliset puitteet ovat "metalliprofiilia". Profiilit ovat valmistajakohtaisia, ja niitä saa myös lämpökatkolla, jolloin niitä voidaan käyttää lämpöeristetyissä seinissä.
Profiilien vahvuudet vaihtelevat tyypillisten kokojen ollessa 30-70 x 50-70 mm. Alumiiniprofiilit ovat tyypilisesti teräsprofiileja suurempia. Ikkunoita valmistetaan myös PVC-muoviprofiilista.
Ikkunat voidaan lasittaa tasolasilla tai umpiolasielementeilla ikkunatyypin mukaan. Tasolasina käytetään yleensä 4 mm lasia. Rannikolla tai korkeissa taloissa voidaan joutua käyttämään vahvempaa lasia. Ikkuna voidaan myös lasittaa erilaisilla turvalaseilla, esimerkiksi "karkaistulla lasilla" tai "laminoidulla lasilla" (pvb-kalvo). Lasiin voidaan kiinnittää ikkunakalvo torjumaan auringonvaloa ja rikkoutumista sekä antamaan näkösuojaa.
Ikkunoiden mitat ilmoitetaan yleensä moduulijärjestelmän liittymismittoina "leveys x korkeus". Kantamoduuli 1M = 100 mm. Vakiomittaisten ikkunoiden leveys muuttuu 3M-portain, korkeus 2M-portain, esimerkiksi 6x6, 6x9, 6x12 ja 6x6, 9x6, 12x6.
Ikkunat valmistetaan yleensä 10 mm liittymismittaa pienemmiksi ja asennusaukko jätetään esimerkiksi 20 mm liittymismittaa suuremmaksi, jolloin saadaan 30 mm asennusvara.
U-arvo ilmaisee, kuinka paljon ikkuna läpäisee lämpöä (yksikkö W/(mK)). Mitä pienempi U-arvo, sitä parempi lämmöneristävyys. Ohessa esimerkkejä, arvot vaihtelevat valmistaja- ja ikkunatyyppikohtaisesti. Arvoja voi verrata esimerkiksi uuden omakotitalon ulkoseinän U-arvoon, joka tyypillisesti on noin 0,2 -0,24 W/(mK). Arvot ovat koko ikkunan U-arvoja, lasiosan U-arvot ovat tätä parempia (U-arvo on pienempi):Ikkunan lämpötaloutta ja energiatehokkuutta ei voi selvittää pelkällä U-arvolla, vaan siihen vaikuttavat muun muassa karmien ilmatiiviys (ilmanvuotoluku) ja lasiosan auringonsäteilyn kokonaisläpäisykerroin, eli g-arvo. Ikkunoiden energiataloudellisuuden helppoa vertailua varten on kehitetty energialuokitus, joka jakaa ikkunat luokkiin A++ - G samaan tapaan kuin kodinkoneiden energiatehokkuutta kuvaava luokitus. Merkintä on Puutuoteteollisuus ry:n kehittämä ja vapaaehtoinen. Luokituksessa ikkunalle lasketaan E-arvo (kWh/m), joka kuvaa ikkunan vuodessa kuluttamaa energiamäärää. Luokka A++ on vähän kuluttava, G paljon kuluttava.
Energialuokituksen E-arvot (kWh/m)