جریان حرارت غیرخورشیدی از پنجره نتیجه اختلاف دمای میان محیط خارج و داخل می‌باشد. در فصول سرما پنجره‌ها گرما را از داخل به بیرون ساختمان انتقال داده در فصول گرم نیز گرما را از بیرون به داخل ساختمان وارد می‌نمایند و بدین طریق مقدار انرژی مورد نیاز برای ساختمان را افزایش می‌دهند. بعلت آن که در بیشتر مناطق ایالات متحده آمریکا اختلاف دمای داخل و خارج ساختمان در فصول سرد بیشتر از فصول گرم بوده، اثرات جریان حرارت غیر خورشیدی از پنجره در فصول سرد دارای اهمیت بیشتری می‌باشد. مستقل از نوع پنجره، هرچه که اختلاف دمای داخل و خارج ساختمان بیشتر باشد، سرعت جریان حرارت از پنجره بیشتر خواهد بود.
ضریب هدایت حرارتی ( فاکتور1U ) اندازه سرعت جریان غیر خورشیدی از یک پنجره و یا نورگیر می‌باشد. (مقاومت حرارتی – فاکتور 2R) نیز میزان مقاومت یک پنجره و یا نورگیر در برابر جریان حرارت غیر خورشیدی است و معکوس فاکتور U می‌باشد). هرچه که ضریب هدایت حرارتی بیشتر باشد و یا اینکه مقاومت حرارتی کمتر باشد میزان جریان عبور حرارت بیشتر خواهد بود. ضریب‌های هدایت حرارتی به مصرف کنندگان این اجازه را می‌دهد که میزان عایق بودن انواع پنجره-ها و نورگیرها را با یکدیگر مقایسه نمایند.
میزان عایق بودن یک پنجره تک جداره عمدتا ناشی از فیلم‌های نازک هوای ساکن در سطح داخلی شیشه و هوای در حال جریان در سطح خارجی شیشه می‌باشد. شیشه به تنهایی مقاومت زیادی در برابر جریان حرارت ندارد. ورق‌های شیشه اضافه شونده به علت پدید آوردن فضاهای هوای ساکن ( که منجر به افزایش میزان عایق بودن می‌شوند) اثر قابل توجهی بر کاهش ضریب هدایت حرارتی مربوط به پنجره می‌گذارند.
بسیاری از سازندگان در کنار ارائه شیشه‌های دوجداره سنتی، از تکنولوژی‌های نسبتاً جدید برای کمک به کاهش ضریب هدایت حرارتی بهره می‌گیرند. این تکنولوژی‌ها شامل شیشه‌های با پوشش‌های تشعشع پایین1 و نیز پرکردن با گاز می‌باشند.
پوشش تشعشع پایین چندلایه پوشش فلزی و یا اکسید فلزی نامرئی و بسیار نازک و میکروسکوپی می‌باشد که بر روی سطح شیشه نشانده می‌شود. این پوشش بر روی یک یا بیشتر از یک سطح داخلی شیشه چند جداره و یا بر روی یک فیلم نازک پلاستیکی که بین دو شیشه قرار داده می‌شود اعمال می‌گردد.
این پوشش با انعکاس حرارت به داخل ساختمان در فصول سرما و انعکاس حرارت به خارج در فصول گرما میزان جریان حرارت عبور یافته از ورقه‌های شیشه بصورت تابش را کاهش می‌دهد و با استفاده از این پدیده میزان عایق بودن پنجره افزایش می‌یابد. امروزه اکثر سازندگان پنجره‌ها، پنجره‌ها و نورگیرهای با پوشش تشعشع پائین را عرضه می‌دارند.
فضای میان صفحات شیشه‌ای پنجره می‌تواند با استفاده از گازهایی که عایق‌تر از هوا می‌باشند پرگردد. آرگون، کریپتون، هگزافلوئورید سولفور و دی اکسید کربن از گازهایی می‌باشند که برای دستیابی به این هدف مورد استفاده قرار می‌گیرند. افزودن گاز نرخ پایینی را به قیمت اکثر پنجره‌ها و نورگیرها می‌افزاید. استفاده از این گازها در زمانی که به همراه پوشش‌های تشعشع پایین استفاده شوند بسیار موثرتر خواهد بود. به همین دلایل برخی سازندگان، محصولات پر شده از گاز استاندارد خود را بصورت پنجره¬ها و نورگیرهای دارای پوشش تشعشع پایین می‌سازند.
میزان عایق بودن کل یک پنجره می‌تواند بسیار متفاوت از میزان عایق بودن خود شیشه به تنهایی باشد. ضریب هدایت حرارتی کل بدنه یک پنجره شامل اثرات شیشه، فریم و نوع اسپیسر( در شیشه های چندجداره) می‌باشد. (میله فاصل و یا اسپیسر جزئی از یک پنجره می‌باشد که بین ورقه‌های شیشه جدایی می‌افکند. غالباً اسپیسرها میزان عایق بودن را در لبه‌های شیشه کاهش می‌دهند). از آنجایی که پنجره تک جداره با یک فریم فلزی دارای ضریب هدایت حرارتی کلی تقریبا برابر با شیشه به تنهایی می‌باشد، قبل از آن که پنجره¬ها و نورگیرهای چند لایه و تشعشع پایین و پر شده از گاز بطور گسترده¬ای مورد استفاده قرار بگیرند، اثرات نوع فریم و اسپیسر چندان مورد توجه نبود.
با رشد اخیر، گزینه‌های مربوطه به بهبود حرارتی شیشه‌ها توسط سازندگان ارائه می‌شود، اکنون خواص فریم و اسپیسر می‌تواند دارای اثر قطعی و قابل توجهی بر روی ضریب هدایت حرارتی مربوط به پنجره‌ها و نورگیرها بگذارد. در نتیجه از آنجایی که سازندگان طراحی‌های بهبود یافته‌ای را در این زمینه ارائه می‌نمایند، گزینه‌های مربوط به انتخاب فریم و اسپیسر چندین برابر شده است.
فریم‌های پنجره‌ها می‌تواند از آلومینیوم، فولاد، چوب، یوپی‌وی‌سی، فایبرگلاس و یا ترکیبی از این مواد ساخته شده باشد. فریم‌های یوپی‌وی‌سی، چوبی و فایبرگلاسی از فریم‌های فلزی بیشتر عایق می‌باشند. برخی فریم‌های آلومینیومی بگونه‌ای طراحی شده‌اند که یک سد حرارتی 1 از جنس ماده غیر فلزی (که باعث کاهش عبور حرارت از فریم می‌گردد) در درون آن‌ها قرار گرفته است. فریم‌های آلومینیومی دارای سد حرارتی می‌توانند به میزان قابل توجهی در برابر جریان حرارت نسبت به فریم¬های آلومینیومی بدون سد حرارتی مقاومت نمایند. فریم‌های ترکیبی که دو یا چند نوع ماده ساخته شده‌اند ( بعنوان مثال فریم‌های چوبی تزئین شده با آلومینیومی و یا وینیل) به منظور بهینه نمودن طراحی و عملکرد فریم ساخته شده‌اند غالباً عایق بودن آن‌ها حد وسط میان عایق بودن مواد سازنده می‌باشد. همانند اثر نوع ماده سازنده فریم، شکل هندسی آن نیز تا حد زیادی خواص مربوط به عملکرد حرارتی پنجره‌ها را تحت تاثیر قرار می‌دهد. اسپیسرها می‌توانند از آلومینیوم، فولاد، فایبرگلاس، فوم و یا ترکیبی از این مواد ساخته شده باشند. عملکرد حرارتی اسپیسرها تا حد زیادی تابع شکل هندسی آن‌ها می‌باشد. به عنوان مثال برخی اسپیسرهای فلزی با طراحی مناسب دارای میزان عایق بودن برابر با فوم می‌باشند.
در جدول شماره یک ضرایب هدایت حرارتی انواع شیشه‌های پنجره با ترکیب انواع شیشه‌ها، فریم‌ها و اسپیسرها در شرایط مربوط به طراحی در زمستان آورده شده است. گنبدها و دیگر اشکال شیشه‌ای دارای سطوح غیرعمود بر سطح افق و نورگیرهای شیبدار و افقی به علت جهت و نیز سطوح موثر بیشتر برای ورود نور خورشید1 بطور قابل توجهی دارای ضرایب هدایت حرارتی بالاتری نسبت به پنجره‌های عمودی ساخته شده از همان نوع شیشه و سطح باز می‌باشند.
جلوگیری از میعان ( بخار گرفتگی )
هوا می‌تواند مقادیر متفاوتی از بخار آب و یا رطوبت را در خود نگاه دارد. هرچه که دمای هوا بیشتر باشد مقدار بیشتری از رطوبت را می‌تواند در خود نگه دارد. مقدار رطوبت در هوا برحسب درصد رطوبت موجود نسبت به ماکزیمم رطوبتی که در یک دمای مشخص هوا می‌تواند در خود نگه دارد بیان می‌شود.
به منظور سلامتی و آسایش بیشتر، هوای داخل ساختمان باید حاوی مقداری رطوبت باشد. در دمای معمولی اتاق عموماً رطوبت نسبی باید در محدوده 30 تا 40 درصد باشد.
با افزودن مقداری رطوبت به هوا و یا پایین آوردن دما می‌توان رطوبت نسبی هوا را افزایش داد. زمانی که رطوبت نسبی هوا به 100 درصد برسد، دیگر نمی‌تواند مقدار بیشتری رطوبت را در خود نگاه دارد و آب شروع به میعان از هوا می‌نماید. دمایی که در آن این میعان اتفاق می‌افتد دمای شبنم (نقطه شبنم2) هوا نامیده می‌شود.
زمانی که هوای حاوی رطوبت در تماس با سطوح سرد در ساختمان باشد، هوا می‌تواند تا رسیدن به دمای شبنم خود سرد گردد که این مسئله به پیدایش میعان (نشستن رطوبت ) بر روی این سطوح منجر گردد.
پنجره‌ها عامل بوجود آورنده میعان نمی‌باشند، اما بطور تاریخی پنجره‌ها اولین و آشکارترین مناطقی از ساختمان بوده‌اند که میعان بر روی آن‌ها رخ می‌دهد. این مسئله بدین خاطر است که پنجره‌ها عمدتاً دارای مقاومت حرارتی کمتری نسبت به دیوارها، سقف و کف ساختمان می‌باشند و بنابراین دمای سطوح داخلی آن‌ها معمولاً پایین‌تر از سطوح دیگر داخل ساختمان در هوای سرد می‌باشد. در صورتی که هوا به اندازه کافی حاوی رطوبت باشد، زمانی که در تماس با سطوح سرد پنجره قرار می‌گیرد، میعان در آن رخ می‌دهد.
میعان اکثراً به عنوان مشکل زمستان در آب و هواهای سرد در نظر گرفته می‌شود. به هر حال در آب و هواهای گرم و مرطوب، رطوبت می‌تواند بر روی سطوح خارجی پنجره¬های با میزان عایق بودن پایین در یک ساختمان دارای تهویه مطبوع نماید.
میعان می‌تواند به فریم‌های پنجره‌ها، آستانه پنجره 1 و پرده‌های داخلی آسیب برساند ( گرچه این مسئله تا کنون چک نگردیده است). رطوبت می‌تواند به رنگ‌های اطراف محیط، کاغذ دیواری، گچ و مبلمان داخل نیز آسیب برساند. در شرایط حاد، رطوبت می‌تواند به درون دیوارهای مجاور نفوذ نماید و به درزبندی و فریم، آسیب برساند.
در صورت وجود جریان هوای در تماس با پنجره‌ها به همراه استفاده از پنجره‌های با مقاومت حرارتی بیشتر، به علت آنکه در شرایط هوای سرد دمای سطح داخلی شیشه بالاتر می‌ماند (نسبت به زمانی که شیشه‌های تک جداره و اسپیسرهای سنتی و یا فریم‌های فلزی استفاده شود). احتمال رسیدن دمای هوا به دمای شبنم کمتر می‌گردد.
در شکل شماره 2 برای پنج نوع شیشه با مقادیر ضرایب هدایت حرارتی بسیار متفاوت، شرایطی را که در آن شرایط میعان در مرکز شیشه رخ می‌دهد نشان داده شده است.
p2
این نمودار بطور واضح نشان می‌دهد که با افزایش میزان عایق بودن شیشه، احتمال وقوع میعان در مرکز شیشه کاهش می‌یابد. حتی در شرایط دمایی 34- درجه سانتی گراد در بیرون، قبل از وقوع میعان بر روی یک پنجره سه جداره همراه با دو پوشش تشعشع پایین که از گاز پر شده است، باید رطوبت نسبی محیط داخل به بالای 70درصد برسد. به عبارت دیگر در دمای 12- درجه سانتی گراد در بیرون از ساختمان، پدیده میعان بر روی یک شیشه تک جداره معمولی در رطوبت نسبی 18% رخ خواهد داد. به علت آن که میزان عایق بودن پنجره‌ها در اطراف فریم و اسپیسر کمتر می‌باشد، احتمال وقوع میعان در این نقاط بیشتر می‌باشد. با وجود انواع شیشه‌های عایق در دسترس، تلاش‌های انجام گرفته در جهت جلوگیری از میعان به سمتی سوق داده شده است که میزان عایق بودن فریم¬ها و اسپیسرها بیشتر گردد.