Ten wpływ powinien być rozpatrywany w kontekście całego życia budynku – od etapu projektowania, przez budowę, do użytkowania i ewentualnego dostosowania, modernizacji czy zmiany przeznaczenia po latach. Okna w budynku są kluczowym elementem wpływającym na jego użytkowanie, wygląd czy nawet trwałość. Odpowiedzialne są za oświetlenie wnętrza budynku, ale też za jego formę, przydatność do zakładanych celów, komfort użytkowania i wreszcie zużycie energii do ogrzewania i chłodzenia.

Nie tylko izolacja cieplna
Parametr energooszczędności, rozumiany jako izolacyjność cieplna, jest stosunkowo łatwy do porównywania, dlatego stał się jednym z podstawowych kryteriów przy wyborze okien. Oczywiście, musi być brany pod uwagę przy projektowaniu i wyborze rodzaju stolarki okiennej i jej producenta. Inwestorzy domów jednorodzinnych często traktują go jako najistotniejszy parametr. Jednak sam w sobie nie wystarcza on do właściwej oceny okien pod względem ekologiczności, wpływu na zużycie energii przez budynek czy kosztów jego utrzymania oraz ewentualnej modernizacji.
O energooszczędności okien w szerokim ujęciu decyduje również projekt budynku, w szczególności konstrukcja ścian, kształt elewacji, instalacje wewnętrzne, kształt przeszkleń i ich rozmieszczenie względem stron świata czy sposób montażu okien. Do tego dochodzą takie elementy jak trwałość stolarki, ekologiczność materiału, z którego jest wykonana, czy energochłonność produkcji, a nawet warunki gwarancji na okna. Oczywiście, część tych parametrów jest trudna do weryfikacji i oceny, a przynajmniej wymaga bardzo dużej determinacji przy weryfikowaniu ze strony projektanta i inwestora.
Zatem w powszechnym rozumieniu ocena energooszczędności okien została sprowadzona do poziomu wskaźnika przenikalności ciepła (energii cieplnej). W tym rozumieniu jest też ujęta w regulacjach prawnych, nakładających na inwestorów obowiązek zachowania określonych parametrów przy wznoszeniu budynków. Aspekt przepuszczalności światła schodzi nieco na dalszy plan, choć w przypadku budynków użyteczności publicznej bywa równie istotny jak ten pierwszy (o czym w dalszej części artykułu).

Współczynnik przenikania ciepła U
Wartość współczynnika przenikania ciepła okna (U lub Uw – „w” od ang. window) określa, ile ciepła będzie przedostawać się przez m 2 okna przy danej różnicy temperatury (1 stopień) pomiędzy wewnętrzną a zewnętrzną stroną okna. Im mniej tej energii przedostaje się na drugą stronę, tym lepiej. Można przyjąć, że obecnie wartości Uw w okolicach 0,8–0,9 W/m 2 × K kwalifikują okna do energooszczędnych. Okna do domów pasywnych osiągają natomiast wartości jeszcze niższe, nawet 0,6–0,7 W/m 2 × K.
Na te wartości składają się współczynniki odpowiednio ramy (Uf – „f” od ang. frame) i szyb (Ug – „g” od ang. glass).
Warto wspomnieć, że aktualnie obowiązujące  przepisy  (od  1  stycznia 2017 r.) wymagają, aby wszystkie okna ścienne (elewacyjne), niezależnie od wielkości, miały współczynnik przenikania ciepła Uw nie większy niż 1,1 W/m 2 × K , a okna połaciowe (dachowe) nie większy niż 1,3 W/m 2 × K.
Kolejna kluczowa data z punktu widzenia inwestorów to 1 stycznia 2021 r., od kiedy te wskaźniki będą musiały być na maksymalnym poziomie odpowiednio 0,9 W/m 2 × K dla okien elewacyjnych i 1,1 W/m 2 × K dla połaciowych. Dla obiektów zajmowanych przez władze publiczne lub będących ich własnością te wymogi będą obowiązywały jeszcze wcześniej, tj. od 1 stycznia 2019 r. Jak zresztą się okazuje, są gminy, które już od kilku lat inwestują w jeszcze lepsze rozwiązania i stawiają na budynki publiczne w technologii pasywnej – warto w tym miejscu wspomnieć np. o gminie Słomniki, w której powstała hala sportowa oraz przedszkole w tym standardzie.

Ograniczenie całkowitej powierzchni przeszkleń
Co więcej, aktualnie obowiązuje już ograniczenie całkowitej powierzchni przeszkleń w budynku, jeśli mają one współczynnik Uw w przedziale od 0,9 do 1,1 W/m 2 × K. Otóż obecnie przepisy nie pozwalają stosować takich okien w nadmiarze. Dlatego inwestorzy, budując bardzo przeszklone budynki użyteczności publicznej czy domy jednorodzinne z bardzo dużym udziałem przeszkleń, powinni zejść do poziomu Uw poniżej 0,9 W/m 2 × K. Tutaj potrzebne są rozwiązania, jakie daje połączenie ciepłych ram drewnianych lub wielokomorowych ram PVC i nowoczesnych, dwukomorowych pakietów szybowych z ciepłą ramką międzyszybową, o współczynnikach Ug rzędu 0,5–0,6 W/m 2 × K.
Pewnym ułatwieniem w spełnieniu tych norm może być to, że z reguły zestaw szybowy ma lepsze parametry izolacyjne niż rama, dlatego im jest go więcej w całkowitej powierzchni okna (jak w przypadku dużych okien), tym wskaźnik dla całego okna będzie lepszy. Producenci podają wartości Uw dla referencyjnego rozmiaru okna, tj. 123 × 148 cm. Tym samym przy większych rozmiarach okien możemy liczyć na lepszy (niższy) poziom, szczególnie przy zastosowaniu ciepłych wkładów szybowych o Ug = 0,5 W/m 2 × K. I odpowiednio okno o mniejszej powierzchni (czyli większym udziale powierzchni ram w całkowitej powierzchni okna) będzie miało ten parametr nieco gorszy.
 

Okna z PVC
W przypadku mniejszych okien pewną przewagę zyskują zatem okna z PVC, w których wielokomorowe profile mogą łatwiej uzyskać wysokie parametry izolacyjne niż drewniane, a ich mniejsza sztywność w małych oknach nie jest problemem. Oczywiście, na rynku dostępne są również rozwiązania z bardzo ciepłymi ramami drewnianymi, np. pasywne okna z komorami wypełnionymi aerożelem. Są one jednak droższe niż tradycyjne, dlatego ta technologia wykorzystywana jest m.in. przy produkcji okien do budynków niskoenergetycznych i pasywnych.
W ramach ciekawostki warto wspomnieć o pozytywnej roli tzw. ciepłej ramki międzyszybowej. Poprawia ona rozkład temperatury przy połączeniu szyby z ramą skrzydła i ogranicza zjawisko skraplania się pary wodnej w tych okolicach. Nie podwyższa też znacząco ceny okna, a może istotnie zmniejszyć współczynnik przenikania ciepła. Przykładowo dla podstawowych okien drewnianych o wielkości 150 × 170 cm zastosowanie ciepłej ramki we wkładzie szybowym (dwukomorowym) sprowadza wskaźnik Uw z poziomu 1,07 do 0,920 W/m 2 × K (a więc zmniejsza go o kilkanaście procent).

Jasne i nie za ciepłe wnętrza
Zadaniem okna jest jednak nie tylko ograniczenie ucieczki ciepła na zewnątrz, ale przede wszystkim wpuszczenie maksymalnej dawki światła i energii słonecznej do środka. Z reguły nie ma problemu ze spełnieniem minimalnych wymogów prawa, zgodnie z którymi powierzchnia okien nie może być mniejsza niż 12,5% powierzchni podłogi. Komfortowo doświetlone pomieszczenia uzyskuje się, stosując powierzchnie okien w granicach 20–25% powierzchni podłogi, zatem wymóg prawny łatwo spełnić.
Są jednak dodatkowe wymogi, np. dotyczące minimalnej liczby godzin nasłonecznienia pomieszczeń w obiektach typu szkoły czy przedszkola. Wykluczają one stosowanie przeszkleń tylko na elewacjach północnych. Zresztą w takich budynkach bardzo ważne dla komfortu uczniów jest korzystanie z naturalnego oświetlenia, zatem regulacje prawne tylko zabezpieczają przed ewentualnymi złymi praktykami, a nie stanowią raczej realnego ograniczenia projektowego. Kluczowe w tym wypadku są przepisy ustawy Prawo budowlane (Dz. U. z 1994 r. Nr 89, poz. 414) i Rozporządzenia Ministra Infrastruktury z 12 kwietnia 2002 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie (Dz. U. z 2002 r. Nr 75, poz. 690).

Rola okien
Jak jednak wiemy, koszty chłodzenia pomieszczeń są wyższe niż koszty ogrzewania. Czy zatem szkło nie powinno również ograniczać nagrzewania pomieszczeń latem? Odpowiedź na to pytanie jest różna – w zależności od rodzaju budynku i założeń projektowych. Okna w budynkach jednorodzinnych nie muszą ograniczać napływu energii słonecznej, a wręcz powinny go maksymalizować. Funkcję zacieniającą powinny w tym wypadku pełnić osłony zewnętrzne.
Natomiast w budynkach użyteczności publicznej, a w szczególności w biurowcach i wszędzie tam, gdzie występują szklane fasady, rzadziej stosuje się rozwiązania osłon zewnętrznych, które są najbardziej efektywne. W takim wypadku rolą okien, zwłaszcza specjalnych powłok na szkle, jest ograniczanie nadmiaru światła słonecznego wnikającego do pomieszczeń, a tym samym ich nagrzewania. Jednocześnie skutkuje to niewielkimi zyskami energii cieplnej w okresie zimowym. W takiej sytuacji pomieszczenia nie są zbyt dobrze doświetlone, ale duża powierzchna przeszkleń z reguły to rekompensuje.

Izolacyjność pakietów szybowych
Zatem ograniczenie ilości wpadającego światła to w wielu budynkach parametr równie ważny co ciepłochronność. To, ile promieni słonecznych przechodzi przez okno, określa wartość „g” szyb. Jej poziom zależy od jakości szkła oraz od zastosowanych w nim technologii i ewentualnie powłok. Niestety, pomimo starań producentów daje się dostrzec pewną niekorzystną (z punktu widzenia projektów domów pasywnych i niskoenergetycznych) zależność pomiędzy izolacyjnością pakietów szybowych i ich przepuszczalnością dla promieni słonecznych. Generalnie im bardziej wkład szybowy izoluje przed stratami ciepła, tym mniej przepuszcza energii słonecznej do wnętrza. Producenci jednak stosują coraz bardziej zawansowane sposoby, aby rozwiązać ten problem. Coraz powszechniej stosuje się na przykład tzw. szkło selektywne (dwufunkcyjne), wielokrotnie pokrywane tlenkami metali i stosowane w pakietach szklanych. Okna zbudowane w oparciu o takie pakiety szybowe mogą mieć zwiększone właściwości refleksyjne przy jednoczesnym ograniczaniu emisji ciepła z pomieszczeń na zewnątrz. Nie zmienia to jednak faktu, że zwiększone odbicie promieni słonecznych powoduje mniejsze zyski energii w okresach zimowych, dlatego w projektach niskoenergetycznych i pasywnych należy szukać innych rozwiązań.

Zrównoważony energetycznie i ekonomicznie projekt
Trzeba też pamiętać o roli projektu i architekta w tym bilansie ciepła i światła. Okno o tej samej powierzchni, ale wysokie i wąskie, wpuści więcej światła i energii niż szerokie i niskie. Z tego samego powodu okno zamontowane głębiej w stosunku do lica muru wpuści mniej światła niż to, które jest bardziej wystawione na zewnątrz (węgarek rzuca cień). Oczywiście, kluczowe jest również uwzględnienie stron świata w projekcie. We współczesnych domach energooszczędnych i pasywnych to właśnie promienie słoneczne mają kluczowy udział w ogrzewaniu. Poszczególne elewacje mogą wymagać innych okien (pakietów szybowych) w zależności od stopnia nasłonecznienia.
Stworzenie zrównoważonego energetycznie i ekonomicznie projektu to jedno z głównych wyzwań dla projektantów współczesnych budynków z dużą ilością szkła. To, że jest to możliwe, pokazują już niektóre koncepcje pasywnych przedszkoli, szkół czy hal sportowych.

Izolacyjność akustyczna okien
Dla budynków stawianych w gęstej zabudowie miejskiej, w szczególności o przeznaczeniu hotelowym, kolosalne znaczenie ma zwiększona izolacyjność akustyczna okien. Osiąga się ją przez zastosowanie akustycznych pakietów szybowych, dodatkowych uszczelek, dobrze izolujących głębokich ram okiennych oraz właściwej technologii montażu okien.
Zwiększoną izolacyjność akustyczną samego pakietu szybowego osiąga się głównie przez zróżnicowanie grubości poszczególnych tafli szkła oraz ich wzajemnej odległości. Zatem przykładowy pakiet 3-szybowy o zwiększonej dźwiękoszczelności może mieć szyby o grubości odpowiednio: 4, 8 i 6 mm oraz różne odstępy między nimi, np. 12 i 16 mm. Izolacyjność akustyczna pakietów szybowych mieści się z reguły w przedziale od ok. 30 do ponad 50 dB.
Wartość ta oznacza, o ile zmniejszy się natężenie dźwięku po przejściu przez przegrodę (w tym wypadku pakiet szklany) wewnątrz pomieszczenia w stosunku do odgłosów na zewnątrz. Skoro 20–30 dB to dźwięk ledwie słyszalny lub bardzo cichy (szum liści, tykanie zegara), a przeciętny ruch uliczny generuje ok. 70 dB, to przy projektowaniu w takim otoczeniu należy uwzględnić ten parametr i projektować dźwiękoszczelne okna – i to te wysokiej klasy.
Na komfort akustyczny, jakie daje okno, wpływa również sposób jego montażu oraz ewentualna obecność nawiewników okiennych. Nie da się bowiem osiągnąć bardzo dobrych parametrów akustycznych, jeśli w oknie są otwory wentylacyjne. Ponownie zatem dużo zależy od projektu, w szczególności od rodzaju wentylacji w budynku.

Od czego zależy waga okien?
Okna dźwiękoszczelne mogą być nawet dwukrotnie cięższe od standardowych, co może wpłynąć na konieczność zmiany technik montażu, a po stronie producenta okien zastosowania innych okuć czy odpowiedniej konstrukcji profili okiennych. Może nawet się zdarzyć, że spowoduje to konieczność ograniczenia powierzchni skrzydeł otwieranych, choć tu dużo zależy od konstrukcji okien. Dużą sztywność mają okna aluminiowe czy drewniane, co w połączeniu z wysokiej klasy okuciami pozwala, w przypadku tych ostatnich, na konstrukcję skrzydeł uchylno-rozwieranych o wadze nawet 300 kg.
Jeśli uwzględnimy jeszcze parametr bezpieczeństwa okien, rozumiany jako np. odporność na stłuczenie od wewnątrz, to spowoduje to dalszy wzrost masy okna. Szyby laminowane mają bowiem zdecydowanie wyższą wagę. Zewnętrzna tafla szkła jest natomiast hartowana, co ogranicza powstawanie niebezpiecznych odłamków w przypadku stłuczenia.

Inne przydatne rozwiązania
Okna mogą też być łatwiejsze w utrzymaniu czystości. Służy temu tzw. szkło samoczyszczące, czyli tafla szkła pokryta tlenkami tytanu. Ta powłoka powoduje rozkład zanieczyszczeń organicznych pod wpływem promieniowania UV oraz spłukiwania ich woda opadową, która nie tworzy na powierzchni strug czy kropel, a raczej cienki film wodny. W wysokich budynkach, do których dostęp z zewnątrz do okien jest utrudniony, to rozwiązanie może ograniczać koszty utrzymania budynku.
W budynkach posiadających zawaansowaną instalację wentylacyjno-klimatyzacyjną również używa się czujników okiennych, tj. kontraktonów, których zadaniem jest np. wyłączenie klimatyzacji w pomieszczeniu w przypadku otwarcia okna.

Znaczenie prawidłowego montażu
Aby energooszczędne okna pozostały takie po montażu, szczególną uwagę należy zwrócić na właściwe zaprojektowanie i wykonanie tego etapu prac. Prawidłowy, tzw. ciepły montaż w warstwie ocieplenia powoduje wzrost współczynnika przenikania ciepła dla całego okna tylko o 5–10%.
Najpopularniejszy sposób osadzania w zewnętrznej warstwie muru, w zależności od sposobu wykonania, może zwiększać współczynnik przenikania ciepła od 15% do nawet 70%. Wynika z tego, że nawet najbardziej energooszczędne okno zamontowane bez stosowania zasad prawidłowego montażu będzie miało gorszą izolację (licząc cały otwór okienny) niż przeciętne okno osadzone prawidłowo.