Pencereler yapı cephelerinin önemli bir parçasını oluştururlar. Gerek işlevsel, gerekse estetik yönleri pencereleri yapı kabuğunun vazgeçilmez parçaları haline getirmektedir. Bir pencere sistemi, cam ünitesi, doğrama ve güneş kontrol araçlarından oluşmaktadır. Pencere sistemlerinden pek çok gereksinime cevap vermesi beklenmektedir. Enerji açısından, fiziksel davranış açısından, kullanıcı konfor ihtiyaçları açısından, yapım ve kullanım süreci davranışları açısından pencere sistemlerinin tüm gerekli özelliklere sahip olması istenir. Pencereler doğal aydınlatma, doğal havalandırma, görsel konfor, ısıl konfor, güvenlik, ses kontrolü gibi pek çok gereksinimi karşılamalıdır. Küresel ısınma, iklim değişiklikleri gibi önemli sorunların yaşandığı günümüzde, kuşkusuz bizi ilgilendiren en önemli konulardan biri enerji korunumudur. Bugün kullanmakta olduğumuz enerji kaynaklarının %93’ ü ‘tükenebilir enerji’.olması gerçeğine bağlı olarak yapılarımızda ısıtma- soğutma amaçlı enerji kaynaklarının en verimli şekilde kullanma yolunun bulunması sürdürülebilir çevreler yaratılması açısından önem taşımaktadır. Bu noktada yapılarda gerçekleşen ısı kayıplarında, pencereler önemli bir rol oynamaktadır. Tasarım aşamasında pencereler ısıl performans özelliklerine göre tasarlanmalı ve seçilmelidir. Pencerelerden kaynaklanan ısı kayıplarına bağlı araştırmaların, genellikle kapladığı alan ve ısı iletiminin en fazla saydam bölgede gerçekleşmesi nedeniyle cam odaklı olduğu görülmektedir. Ancak doğramalar malzeme, kesit, ısıl karakter ve boyut gibi özellikleri açısından pencere sistemi ısıl performansını etkileyen diğer bir önemli bileşendir.

Tasarım sürecinde, pencere tipini seçerken pekçok faktör göz önünde bulundurulmalıdır. Enerjinin oldukça önem taşıdığı bu dönemde yapıda tercih edilen pencerelerin enerji, kullanıcı konfor, yapım ve kullanım sürecine ilişkin ölçütleri en iyi şekilde karşılaması gerekmektedir.

Bu ölçütler tek tek incelendiğinde, bir pencere sisteminin;

Isıl kontrol

Güneş kontrolü

Gün ışığı geçirgenliği

Hava sızdırmazlık

Ses kontrolü

Su ve Nem Kontrolü

Yoğuşma Direnci

Görsel İlişki ve Mahremiyet

Isıl konfor

Doğal havalandırma

Güvenlik

Estetik

Taşıyıcılık

Kullanım ömrü

Bakım – onarım

Sürdürülebilirlik

Ekonomiklik gibi performans gereksinimlerine cevap vermesi beklenmektedir.

Temperli Camlar

Camda gerçekleştirilen hızlı sıcaklık değişimi sonucu oluşan temperli camlar, ısıl gerilimlere ve darbelere karşı dayanıklıdır. Cam herhangi bir darbe sonucu kırıldığında iç gerilimi camın küçük, yuvarlak parçalara ayrılmasını sağlar. Bu özelliğiyle sert rüzgârların oluşturduğu basınç ve şiddetli ısınma – soğuma etkisindeki pencere sistemlerinde ve özellikle çerçevesiz sistemlerde kullanıma uygundur. Temperli camlar, temperli olmayanlara göre iki kat daha dayanıklıdır Lamine Camlar

Lamine camlar, berrak camların polyvinil butyral (PVB) ara katmanlı kullanılarak ısı ve basınç yardımıyla birbirine bağlanmasıyla oluşan sandviç ürünlerdir. Lamine camlar darbelere karşı dayanıklı camlardır. Ancak kırılması durumunda yumuşak iç katman, parçaları bir arada tutarak dağılmalarını önler ve insanlarda oluşabilecek 13 yaralanmalar engellenir. PVB ara katmanı isteğe bağlı olarak renklendirilebilir veya çeşitli baskılar oluşturulabilir. Dış mekan uygulamalarında, lamine cam kenarlarının hava şartlarından ve nemden etkilenip katmanlara ayrılmaması için çeşitli yalıtım maddeleriyle korunması gerekebilir. Ufak da olsa katman ayrılmaları camın sağlamlığından ödün vermesine sebep olacaktır

Renkli Camlar

Bu tip camlar, rengine ve kalınlığına bağlı olarak, farklı oranlarda güneş ışınlarını bünyesinde emme yeteneğine sahiptir. Dış kabukta güneş kontrolüne yönelik olarak kullanılırlar. Tek cam uygulamalarında emilen ışınımın önemli bir kısmı iç ortama verildiğinden iç ortamda konforsuzluk yaratabilir. Cam tarafından emilen güneş ışınımının iç ortama verilen yüzdesinin azaltılması ve camın ısıl direncinin artırılması için, genellikle boşluklu çift cam tercih edilir. Isıyı emen renkli cam dışta, renksiz cam içte kullanılır. En çok bronz, gri, yeşil, mavi tonları tercih edilmektedir. Farklı renkteki camların, ısı geçirgenlik değeri, yansıtıcılığı ve diğer fiziksel özellikleri farklılıklar gösterir. Renkli cam kullanımı, berrak cam yüzeylerin neden olduğu parlamayı ve aşırı gün ışığı etkisini azaltır. Yani gün ışığı geçirgenlik değeri (Tvis) renkli cam kullanımıyla düşmektedir. Gün ışığı geçirgenlik değeri yeşil, mavi, bronz ve gri renkli camlar için en yüksekten en düşüğe doğru sıralanmaktadır. Renk koyulaşması doğal aydınlatma yeteneğinin azalmasına neden olur.

Yansıtıcı Camlar

Yansıtıcı camlar güneş kontrolü açısından yüksek performansa sahip cam tipidir. Renkli veya düz cama uygulanabilen bu kaplamalar, mikron düzeyinde ince metalik film tabakası şeklindedir. Gümüş, altın, bronz gibi metalik renklerde olabilen kaplamaların ısı geçirgenlik değeri kalınlığına, yansıtıcılık değerine ve kaplamanın camda yerleştirildiği yere göre değişiklik göstermektedir. Yansıtıcı camlar, gündüzleri dış mekandaki günışığının etkisiyle bir ayna gibi algılanır, geceleri ise iç mekanın aydınlatılmasıyla, koyu renk ama saydam bir hal almaktadır. Bu özelliklerinden ötürü genellikle geceleri daha az kullanılmakta olan ofis yapılarında tercih edilmektedir. Yansıtıcı camlar güneş ısı kazancını azaltırken, bunun yanında gün ışığı girişini de engellemektedir. Bu da yapılarda doğal ışık açısından yetersiz, karanlık, görsel konfor şartlarının sağlanamadığı iç mekanların oluşmasına neden olmaktadır. Bu tür camları olan yapıların yansıttığı güneş ışığı, karanlık caddeleri ve alanları aydınlatarak yararlı olurken, bazı durumlarda ise komşu yapılara, yaya ve motosikletlilere yaydığı ısı ve parlama sorunu sebebiyle zararlı da olabilmektedir.

Düşük Yayınımlı Camlar (Low-e Kaplamalı Camlar)

Isı her zaman cam yüzeyinde ışınım yoluyla sıcak yüzeyden, soğuk yüzeye doğru hareket eder. Cam iç yüzeyine yerleştirilen oldukça ince ve saydam Low-e kaplamalar ısı geçişinin büyük bir bölümünü engellemektedir. Böylece pencere sisteminde gerçekleşen toplam ısı akış değeri de düşmektedir. Low-e camların görünmez bölgede (kızıl ötesi) uzun dalga boylu ısı ışınımını yansıtmaları, görünür bölgede ise berrak cam gibi davranarak güneş ışığını geçirmeleri en önemli özellikleridir. Bu camlar geliştirilmiş yalıtım değerleri sayesinde ısı kontrolü sağlarken, berrak cam gibi davranmaları nedeniyle de gün ışığı geçirgenlik düzeyi yüksektir. Yani sıcak havalarda, ışıktan ödün vermeden, güneş ısısını daha az içeri alarak soğutma giderlerinde tasarruf sağlarken, soğuk havalarda ise içerideki sıcak havanın geri içeriye yansıtılmasını, iç ortam sıcaklığının muhafaza edilmesini, ısı kaybının azalmasını ve ısıtma giderlerinden tasarruf edilmesini sağlar. Günümüzde kullanılmakta olan üç temel low-e tipi bulunmaktadır. İlki, sert kaplamalı, yüksek geçirgen low-e camlardır. Bunlar tipik olarak ısı kaybını düşürmek ve güneş kazancı sağlamak için tasarlanmışlardır. İkincisi, yumuşak kaplamalı tiplerdir. Bu kaplamalar ısı kaybını düşürürken bir miktar güneş kazancına izin verir. Üçüncü tip ise, yine yumuşak kaplama olan solar low-e olarak da adlandırılan, seçici geçirgen (spectrally selective) az geçirgen kaplamalardır. Bu kaplamalar kışın ısı kaybını, yazın ısı kazancını düşürme özelliğine sahip olan low-e türüdür. Tüm iklim koşulları ve yapı tipleri için amaca uygun seçici geçirgen cam tipi bulunmaktadır. Sıcak iklim bölgelerinde kullanıldığı gibi soğuk ve sıcağı bir arada yaşayan iklim bölgelerinde de kullanılabilir.