Ikkuna

Perinteinen suomalaisen maalaistalon kolmiruutuinen ikkuna puitteineen.

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.

Ikkunan historia

Maalatut, suuret ruusuikkunat ovat yleisiä keskiajan goottilaisissa kirkoissa. Kuvassa Sainte-Chapellen kappelin ruusuikkuna Pariisissa.

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. Lyijypuitteet vaihdettiin 1700-luvulla 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.

Brittiläinen Alastair Pilkington kehitti 1950-luvulla 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 osat

Romanov-pajarien talomuseossa Moskovassa on ikkunamateriaalina lasin asemesta käytetty läpikuultavaa biotiittia.

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.

Ikkunatyyppejä

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.

Ikkunakehysmateriaalit

Puuikkunat

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.

Puu- ja puualumiini-ikkunoiden tyypit

Rakenteeltaan (poikkileikkaukseltaan) ja lasien lukumäärältään erilaiset ikkunatyypit on standardoitu:

• MS Sisäänaukeava kaksipuitteinen kaksilasinen ikkuna
• MSU Sisään-ulosaukeava kaksipuitteinen kaksilasinen ikkuna
• MSK Sisäänaukeava kolmipuitteinen kolmilasinen ikkuna. Hyvin yleinen Suomessa 1970- ja 1980-luvuilla.
• MSE Sisäänaukeava kaksipuitteinen kolmilasinen ikkuna. Sisemmässä puitteessa kaksilasinen umpiolasielementti. Tuuletusikkunoissa puitteet on kytketty aukipitolaitteella yhteen. Nykyisin tavallisin Suomessa käytetty ikkunatyyppi.
• MS2E Sisäänaukeava kaksipuitteinen nelilasinen ikkuna. Sisä- ja ulkopuitteessa kaksilasinen umpiolasielementti. Ns. energiaikkuna jonka U-arvot 0,9 tai pienempiä.
• MEK Kiinteä, lasituksena kaksi- tai kolmilasinen umpiolasielementti.
• SE Sisäänaukeava yksipuitteinen ikkuna, puitteessa kaksi- tai kolmilasinen umpiolasielementti.

Yleisimpien MSE- ja MSK-ikkunoiden vakioidut karmisyvyydet ovat 130 mm, 170 mm ja 210 mm.

Komposiitti-ikkunat

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.

Profiili-ikkunat

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 × 50–70 mm. Alumiiniprofiilit ovat tyypillisesti teräsprofiileja suurempia. Ikkunoita valmistetaan myös PVC-muoviprofiilista.

Ikkunan lasitus

Ikkunat voidaan lasittaa tasolasilla tai umpiolasielementeillä ikkunatyypin mukaan. Tasolasina käytetään yleensä 4 mm:n 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

Tehdastekoisten ikkunoiden mitat ilmoitetaan yleensä moduulijärjestelmän liittymismittoina leveys x korkeus kantamoduulin (M) koon ollessa 100 mm. Vakiomittaisten ikkunoiden korkeus lisääntyy kerrallaan aina kahden moduulin verran ja leveys kolmen, esimerkiksi 6x6, 6x8, 6x10 ja 6x6, 9x6, 12x6.

Ikkunat valmistetaan yleensä 10 mm liittymismittaa pienemmiksi ja asennusaukko jätetään esimerkiksi 20 mm liittymismittaa suuremmaksi, jolloin saadaan 30 mm:n asennusvara.

Energiatehokkuus

Lämmönläpäisykerroin

U-arvo ilmaisee, kuinka paljon ikkuna läpäisee lämpöä (yksikkö W/(m²K)). Mitä pienempi U-arvo, sitä parempi lämmöneristävyys.

Ikkunan U-arvon on oltava koosta riippuen vähintään 0,95–1,0, jotta sille voidaan myöntää ympäristömerkki. Suomen rakentamismääräyskokoelman määrittämä minimivaatimus uudisrakentamisessa on ollut 1,0 vuodesta 2010 alkaen. Ikkunoista karkaa huomattavasti enemmän lämpöä kuin ulkoseinistä, joilta vaadittava U-arvo on uudisrakennusten kohdalla nykyisin 0,17.

Ohessa esimerkkejä eräiden valmistajien ikkunoiden U-arvoista. Arvot ovat koko ikkunan U-arvoja, lasiosan U-arvot ovat tätä parempia (U-arvo on pienempi):

• noin 2,7: kaksipuitteinen ja -lasinen ikkuna.
• noin 1,8: kaksipuitteinen ikkuna, jonka sisemmässä puitteessa on kaksilasinen umpiolasielementti (MSE-ikkuna).
• 1,2–1,4: Selektiivipinnoitetulla lasilla varustettu MSE-ikkuna.
• 0,9–1,1: Selektiivilasilla varustettu ikkuna, jossa umpiolasielementin täyteaineena ilman sijasta jalokaasua. Lisänä saattaa olla lämpösäteilyä heijastava erikoiskalvo. (Yleensä MSE-ikkuna, tai kiinteä kolmilasinen MEK-ikkuna).

Energialuokitus

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/m²), joka kuvaa ikkunan vuodessa kuluttamaa energiamäärää. Luokka A++ on vähän kuluttava, G paljon kuluttava.

Energialuokituksen E-arvot (kWh/m²)

• Luokka A++: pienempi tai yhtä suuri kuin 45
• Luokka A+: 46–64
• Luokka A: 65–84
• Luokka B: 85–104
• Luokka C: 105–124
• Luokka D: 125–144
• Luokka E: 145–164
• Luokka F: 165–184
• Luokka G: suurempi tai yhtä suuri kuin 185

Katso myös

• Valeikkuna

Lähteet

• Haggrén, Georg: Ikkunalasin tie Suomeen. Härkätieltä skeittipuistoon. Kulttuurin reitit ja rakennusperintö, 2011, s. 55–58. Helsinki: Ympäristöministeriö.
• Rakennustieto Oy: RT 41-10644 Puuikkunat. Rakennustietosäätiö, 1997.
• Rakennuspuusepänteollisuus ry, Tekniikan Sanastokeskus: RT 40-10123 Rakennuspuusepänteollisuuden sanasto. Rakennustietosäätiö, 1981.
• Ikkunoiden energialuokitus (Arkistoitu – Internet Archive), Motiva Oy, 28.3.2014
• www.energiaikkuna.fi, Motiva Oy, 28.3.2014
• luokitusmerkki (Arkistoitu – Internet Archive), Motiva Oy, 28.3.2014

Kirjallisuutta

• Korhonen, Teppo & Eskelinen, Jouko: Suomalainen ikkuna. Helsinki: Multikustannus, 2007. ISBN 978-952-468-107-0.

Aiheesta muualla

• Motiva Oy: Energiamerkinnän saaneet ikkunat valmistajakohtaisesti (Arkistoitu – Internet Archive)
• Rakennusperintö.fi: Ikkunat (Arkistoitu – Internet Archive)

Rakentaminen ja kestävä kehitys

Yhdyskuntasuunnittelu	ympäristövaikutusten arviointi ekokylä yhteisökylä
Suunnitteluperiaatteet	ekorakentaminen aurinkoarkkitehtuuri matalaenergiatalo passiivitalo nollaenergiatalo plusenergiatalo
Lämmitys	aurinkolämmitys kaukolämpö lämpöpumppu maalämpö puupelletti takka
Talotekniikka	ilmanvaihtokone aurinkokenno energiansäästölamppu
Rakennustekniikka	rakennuksen vaippa lämmöneriste ilmansulku ikkuna
Perinnerakentaminen	hirsirakentaminen olkipaalirakentaminen savirakentaminen turpasmökki terva keittomaali
Organisaatiot	ympäristöhallinto Ympäristöministeriö Ympäristökeskus Motiva