Rbremont.ru

РБ Ремонт
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Стеклопакеты с теплоотражающим покрытием

Энергосберегающие стеклопакеты

Для увеличения теплоизоляции оконных конструкций самую важную роль играет стеклопакет. Оконный профиль в теплоизоляции окна не имеет решающего значения. При установке пятикамерного оконного профиля вместо трехкамерного изоляционные характеристики окна возрастают незначительно, поскольку профиль занимает в конструкции окна очень малую площадь. Наибольшее количество тепла выходит из помещения через стеклопакет, так как он занимает иногда более 90% всей оконной конструкции. Поэтому именно выбору стеклопакета для теплоизоляции помещения нужно уделять особое внимание.

Существуют различные способы увеличения термоизоляционных функций стеклопакетов. Проще всего увеличить количество камер, вместо однокамерного стеклопакета применить двухкамерный. При этом теплоизоляция окна заметно возрастает, но увеличивается вес оконных створок, что повышает нагрузку на фурнитуру окна. Существенно уменьшает потери тепла через окно наполнение стеклопакета инертным газом. Но самым эффективным способом сохранения тепла является установка специальных стеклопакетов с энергосберегающими стеклами, K-стекло (Low-E) и I-стекло (Double Low-E).

Достоинства энергосберегающих стеклопакетов.

Энергосберегающие стеклопакеты отличаются от обычных наличием в их конструкции специальных стекол с отражающими слоями. Слои на основе различных металлов эффективно отражают тепловую энергию. Стеклопакет препятствует выходу тепла из помещения, отражая его внутрь. В жару энергосберегающие стеклопакеты также эффективно сохраняют прохладу, не пропуская тепло внутрь помещения. Таким образом, применяя стеклопакеты с энергосбережением, можно значительно уменьшить расходы на отопление зимой и на кондиционирование летом. В помещениях с энергосберегающими окнами не нужна мощная система отопления.

Теплоизоляция двухкамерного стеклопакета на 15% меньше, чем однокамерного, в котором установлено одно стекло с энергосбережением. Поэтому вместо тяжелых двухкамерных стеклопакетов целесообразно устанавливать однокамерные энергосберегающие. При этом уменьшится вес оконных створок и нагрузка на фурнитуру, что приведет к увеличению срока службы всего окна. А теплоизоляция оконной конструкции повысится.

Еще одним достоинством энергосберегающих стеклопакетов является хорошее отражение ультрафиолета. Это излучение считается вредным для человека. Помимо этого ультрафиолетовые лучи, попадая на предметы в помещении, вызывают изменение их первоначального вида. Под действием прямых солнечных лучей мебель, обои, шторы и напольные покрытия выцветают. Поэтому установка энергосберегающих стеклопакетов приводит к значительному увеличению срока службы всех предметов интерьера в помещении.

В зимнее время на окнах часто образуется конденсат. Это происходит из-за того, что обычный стеклопакет имеет температуру значительно более низкую, чем температура внутри помещения. На энергосберегающих стеклопакетах не бывает конденсата. Они теплые на ощупь, около них находиться очень комфортно.

Теплоотражающий слой на стеклах имеет очень малую толщину, он практически незаметен на глаз. Однако есть способ достоверного определения наличия этого слоя. Для этого нужно рассмотреть отражение пламени в стеклопакете. Достаточно зажечь спичку или зажигалку и поднести ее к окну. От каждого стекла будет видно два отражения пламени. Если стекло имеет энергосберегающий слой, то эти отражения будут разного цвета.

Виды стеклопакетов с энергосбережением.

Существует три вида стеклопакетов с энергосбережением. Наиболее часто в стеклопакетах устанавливают энергосберегающие стекла с отражающим покрытием. Это K-стекла (Low-E) и I-стекла (Double Low-E). Они отличаются по химическому составу покрытия, технологии изготовления и по величине теплоизоляции. Также широко применяются готовые теплоотражающие пленки, которые наклеиваются на обычные стекла.

Стеклопакеты с K-стеклом.

Производство K-стекла отличается нанесением слоя окиси металла на горячее расплавленное стекло. Обычно отражающий слой K-стекла изготавливается на основе окислов металлов InSnO2. Покрытие этого типа имеет толщину около 0,5 мкм. Оно очень прочное, повредить его нелегко. Однако из-за особенностей технологии невозможно нанести это покрытие ровным слоем. Поэтому из-за неровностей оно бывает заметно, как легкие радужные разводы. Также стоимость K-стекла значительно выше, чем других типов энергосберегающих стекол. По этой причине стеклопакеты с K-стеклами постепенно теряют популярность. Им на смену приходят новые современные технологии.

Стеклопакеты с I-стеклом.

Наиболее современной технологией производства энергосберегающих стекол является напыление отражающего слоя на уже готовое стекло. Именно так изготавливаются I-стекла. Отражающий слой такого стекла выполняется на основе серебра или титана. Напыление позволяет получить достаточно равномерный слой с толщиной до 0,12 мкм. Он невидим, а светопропускание такого стекла практически не отличается от обычного.

Достоинством I-стекла является его высокая теплоизоляция. Она почти в 1,5 раза больше, чем у K-стекла. Есть у стекол с напылением и свои недостатки. Теплоизоляционный слой можно легко повредить механическим способом, поцарапать. Однако для владельцев стеклопакетов с I-стеклом эта проблема не актуальна. Чтобы исключить механическое повреждение теплоизоляционного слоя, стекла этого типа устанавливают в стеклопакет отражающим слоем внутрь. Энергосберегающие стеклопакеты с такими стеклами применяются все шире. Они значительно дешевле стеклопакетов с K-стеклом, а их изоляционные показатели выше.

С таблицы «Приведенного сопротивления теплопередаче Rопр для наиболее распространенных конструкций стеклопакетов.» выберем значение Rопр для однокамерных и двухкамерных стеклопакетов с обычными и энергосберегающими стеклами. По ним построим графики.

Проведя сравнительный анализ, видим, что:

  1. Увеличение толщины однокамерного стеклопакета в два раза (с 8 мм. до 16 мм. ) – приводит к увеличению Rопр на 14,30%;
  2. Увеличение толщины двухкамерного стеклопакета в два раза (с 8 мм. до 16 мм. ) – приводит к увеличению Rопр на 16,60%;
  3. Увеличение числа камер с одной камеры до двух – приводит к увеличению Rопр на 60,7% — 63,3%;
  4. Замена обычного стекла на К-стекло в однокамерном стеклопакете – приводит к увеличению Rопр на 65,6% — 70%;
  5. Замена обычного стекла на I-стекло в однокамерном стеклопакете – приводит к увеличению Rопр на 82,1% — 86,6%;
  6. Замена обычного стекла на К-стекло в двухкамерном стеклопакете – приводит к увеличению Rопр на 22,2% — 25%;
  7. Замена обычного стекла на I-стекло в двухкамерном стеклопакете – приводит к увеличению Rопр на 35,8% — 38,7%.

Таким образом — наибольший эффект роста Rопр достигается при:

  • Замена обычного стекла на I-стекло в однокамерном стеклопакете – 82,1% — 86,6%;
  • Замена обычного стекла на К-стекло в однокамерном стеклопакете – 65,6% — 70%;
  • Увеличение числа камер с одной камеры до двух – 60,7% — 63,3%.

Применение теплоотражающих пленок.

Теплоотражающие пленки также применяются достаточно широко. Они имеют достаточно низкую стоимость, их можно наклеить на любое стекло или стеклопакет. Стеклопакет с пленкой отражает тепло не хуже других конструкций энергосберегающих стеклопакетов. При производстве таких пленок используются различные металлы: серебро, хром, никель и даже золото. Самые современные отражающие пленки делаются на основе керамики. Их теплоизоляция не ниже, чем у других стеклопакетов, однако на окнах с такими стеклами лучше себя чувствуют комнатные растения. К недостаткам стеклопакетов с пленками можно отнести их сравнительно малый срок службы. Наклеенная на стекло пленка прослужит не более 16 лет.

После детального изучения свойств энергосберегающих стеклопакетов выбрать нужный вид остекления не составит труда. Для этого необходимо учитывать особенности остекляемого помещения и финансовые возможности заказчика.

Существуют различные способы заполнения оконных стеклопакетов. Самые обычные и недорогие из них заполняются осушенным воздухом, а современные их конструкции предусматривают Read more

Защите любого помещения всегда придается большое значение. Проникновение в здание обычно осуществляется через оконные или дверные проемы, поэтому эти места Read more

Современные стеклопакеты обеспечивают хорошую шумоизоляцию помещения при умеренном уровне внешнего шума. Однако иногда требуется повышенная защита от внешних шумов, особенно Read more

Стеклопакет является основной и самой большой по площади частью окна. Благодаря герметичному соединению двух или нескольких стекол между собой эта Read more

Классификация стеклопакетов. Какие они бывают?

Выбор стеклопакетов нужно производить с учетом условий, в которых будут эксплуатироваться окна, чтобы, с одной стороны, получить наилучшую защиту от неблагоприятных внешних факторов: холода, уличного шума, солнечного излучения и т.п., а с другой – не переплачивать за характеристики, которые для вас не актуальны.

Итак какие же бывают стеклопакеты?

1. По количеству камер

Между каждыми двумя стеклами образуется пространство, называемое камерой. Стеклопакеты подразделяются на:

однокамерные (2 стекла)

двухкамерные (3 стекла)

— трехкамерные (4 стекла)

1.1.Стандарт – однокамерный стеклопакет

Самый распространенный (и самый дешевый) вариант стеклопакета – однокамерный. Например ширина стеклопакета 24 мм (4-16-4), при этом толщина одного стекла 4 мм, дистанционная рамка 16 мм, толщина второго стекла 4 мм. Установка стеклопакетов с одной камерой применяют для остекления балконов и лоджий, не отапливаемых помещений, а также, в целях экономии, на окна и балконные блоки (окно + балконная дверь), которые выходят на уже застеклённую лоджию или балкон.

Преимущества однокамерного стеклопакета:

— более легкая конструкция по сравнению с двухкамерным, и так как меньший вес дает меньшую нагрузку на оконную фурнитуру — срок службы такого окна дольше, чем окна с двухкамерным стеклопакетом;

— высокий коэффициент светопропускания и низкий коэффициент потери тепла;

— окна с однокамерными стеклопакетами стоят дешевле двухкамерных;

— однокамерного стеклопакет с теплоотражающим стеклом и заполнением его газом, при более выгодной цене по своим характеристикам аналогичен 2-х камерному.

1.2.Двухкамерный стеклопакет: когда нужна эффективность

Двухкамерный стеклопакет представляет из себя 3 стекла, общей шириной к примеру 32 мм (4-10-4-10-4), при этом толщина всех трех стекол по 4 мм, а дистанционная рамка между ними 10 мм. Данный вид стеклопакета является самым распространенным и оптимальным вариантом. В зависимости от условий эксплуатации окон и места расположения дома, квартиры стеклопакеты могут состоять из стекол различных характеристик: толщина, энергосбережение, цвет, ударопрочность и наличие внутренних раскладок (шпрос). По вашему желанию в одном стеклопакете всегда можно совместить высокие требования по энергосбережению, шумоизоляции, ударопрочности и дизайну.

2. По ширине

Ширина стеклопакета — это полная ширина блока вместе со стеклянной и воздушной частью. Встречаются стеклопакеты шириной — 14, 16, 18, 20, 22, 24, 28, 32, 36, 42, 44 мм и др.

С ростом межстекольного пространства до

16 мм (в каждой камере) теплоизоляционные характеристики стеклопакета растут, но свыше 24 мм начинают ухудшаться, в силу роста конвективной теплопередачи в межстекольном пространстве. Для двухкамерного стеклопакета из обычного стекла с воздушным наполнением оптимальной формулой является 4-16-4-16-4 (44 мм)

Читать еще:  Оборудование для производства стеклопакетов

Формула стеклопакета — стекло (марка)–дистанция–стекло (марка). Формула СП всегда начинается с внешнего стекла, обращённого на улицу.

Маркировка стеклопакетов:

Маркировка стекол:

M — Простое оконное стекло, произведенное методом вытяжки.

F — Стекло произведенное флоат-способом.

K — Стекло с твердым низкоэмиссионным покрытием.

I — Стекло с мягким низкоэмиссионным покрытием.

S — Окрашенное в массе стекло

Pl — Стекло с нанесенным на него пленочным теплоотражающим покрытием

Маркировка газов:

Воздух Пробел по умолчанию

SF6 Гексафторид серы

Пример: 8M1-16-4M1-12Ar-4K: 8 мм стекло марки М1 — 16 мм возд. дистанция — 4 мм стекло М1 — 12 мм дистанция, заполнение аргон — 4 мм К-стекло.

3. По типам применяемого стекла

  1. Энергосберегающие
  2. Мультифункциональные
  3. Шумоизоляционные
  4. Защитные (ударостойкие)
  5. Безопасные
  6. Солнцезащитные
  7. Самоочищающиеся
  8. Декоративные

3.1. Энергосберегающие стеклопакеты помимо обычного стекла, включает в себя низкоэмисионноное стекло и действует по принципу теплового зеркала.

Теплосберегающий стеклопакет снижает теплопотери более чем на 50% по отношению к обычному стеклопакету, обладает высокой светопропускной способностью и отражает ультрафиолетовое излучение.

Определить, есть ли в стеклопакете энергосберегающее стекло довольно просто. Зажгите спичку или зажигалку и поднесите ее к стеклопакету. Посмотрев под небольшим углом на отражение пламени от стекла, вы увидите четыре отражения. Если все отражения имеют один и тот же оттенок — в стеклопакете нет энергосберегающего стекла. Если одно из отражений имеет отличающийся от других оттенок, то обратите внимание на то, где оно находится. Если вторым со стороны помещения, то стеклопакет установлен правильно и энергосберегающее стекло сохранит тепло в доме.

Точно также можно проверить наличие энергосберегающего стекла и в двухкамерном стеклопакете. Только вместо четырех отражений вы увидите шесть. Если все шесть отражений будут иметь один оттенок — в стеклопакете установлены обычные стекла и данный стеклопакет не соответствует требованиям строительных норм.

3.2. Мультифункциональный стеклопакет (солнцезащитный и энергосберегающий). Такой стеклопакет содержит специальное стекло с многослойным напылением. По сравнению с обычным, мультифункциональный стеклопакет:

— летом отражает тепловое излучение солнца до 61% (спасает от жары), пропуская световые волны. То есть у Вас дома будет приятная прохлада и солнечный свет.

— зимой мультифункциональный стеклопакет сохраняет более 50% тепла. Тепловая энергия от источников обогрева отражается обратно в комнату. За счет эффекта «теплового зеркала» Ваши затраты на отопление уменьшаются.

3.3. Шумоизолирующий стеклопакет — это стеклопакет с разными по толщине стёклами. Благодаря этому окна обладают повышенными шумопоглощающими свойствами. Обычные стеклопакеты, состоят из стёкол толщиной 4 миллиметра. Шумоизоляционными может считаться уже, например, однокамерный стеклопакет из одного стекла толщиной 4 миллиметра и второго — 6 миллиметров.

«Асимметричный» стеклопакет (с разными расстояниями между стеклами) также снижает уровень шума. В подобных стеклопакетах применяют стекла триплекс, что значительно улучшает шумоизоляцию, т.к. поливинилбутираловый слой (ПВБ-слой) в составе триплекса является отличным звукопоглотителем.

Для максимального погашения звукового резонанса также необходимо обеспечить герметичность стыков и плотный прижим створок.

Насколько эффективно шумоизоляционный стеклопакет справляется с уличным шумом?

Норма зашумленности помещения по ГОСТу не должна превышать 40-45 ДБ.

Для наглядности, сравним: уровень звукового давления на тихой городской улице — 40 ДБ, улице со средним движением — 60 ДБ, с интенсивным движением — 80 ДБ.

Шумоизоляционные окна снижают уровень шума на 30-40 Дб

3.4 Защитный (ударостойкий) стеклопакет

При изготовлении ударостойких стеклопакетов применяется ламинированное стекло «триплекс». Триплекс (от лат. triplex — тройной) — многослойное стекло (два или более органических или силикатных стекла, склеенные между собой специальной полимерной плёнкой или фотоотверждаемой композицией, способной при ударе удерживать осколки). Представляет собой многослойный блок, обладающий защитными свойствами. Эти стекла обеспечивают защиту помещений при проникновении на объекты с использованием молотка, топора и др. Принимаются под охрану как пассивное средство защиты, альтернатива решеткам.

При разрушении стекла, осколки не разлетаются, а остаются на склеивающем слое. Поврежденный триплекс не требует незамедлительной замены и продолжает функционировать даже при серьезных ветровых и ливневых нагрузках. Пленка защищает людей от осколков при несчастных случаях, взрывах, стихийных бедствиях.

Область применения таких стеклопакетов/стекол достаточно обширна: автомобильные стекла в обязательном порядке покрыты защитной пленкой; стеклянные крыши зимних садов; стеклопакеты в окнах небоскребов; большие по площади витрины, входные группы в общественных помещениях с большой проходимостью и т.д.

3.5 Безопасный (безосколочный) стеклопакет

Для изготовления безопасного стеклопакета используется закаленное стекло, которое в 4-5 раз прочнее обычного.

Закаленное стекло – этот тип стекол подвергается специальной термической обработке, или, проще говоря, закалке. В результате этого процесса возникают внутренние распределенные напряжения, благодаря чему значительно увеличивается механическая прочность покрытия, увеличиваются ударопрочные функции и достигается безопасный характер разрушения.

Закаленное стекло прочнее классического в 5-7 раз. При повреждении целостности оно распадается на множество мелких осколков с притупленными краями, а обычные стекла распадаются на осколки с длинными и острыми клиновидными кромками, которые могут нанести значительный вред здоровью человека.

Качество закаленного стекла в России строго регламентировано ГОСТом:

Стекло при разрушении не должно образовывать крупные (более 3 см2) осколки. Осколки не должны иметь заостренных концов; угол, образованный двумя смежными сторонами, не должен быть менее 45 градусов, при этом длина осколков не должна превышать 75 мм, а число осколков длиной от 60 до 75 мм не должно превышать пяти. (ГОСТ 30698-2000 «Стекло закаленное строительное: Технические условия»).

3.6. Солнцезащитный стеклопакеты

В этом стеклопакете используется тонированное стекло, которое обладает всеми обычными свойствами стекла за исключением светопроницаемости. Как правило, тонированные стеклопакеты используют в помещениях с солнечной стороны либо в декоративных целях.

СП солнцезащитные могут быть изготовлены с использованием:

  • Стекол, окрашенных в массе;
  • Стекла с нанесением оксидно-металлического покрытия (рефлективные стекла) с зеркальным отражением различной цветовой гаммы;
  • Стекол с тонирующей пленкой.

Окрашенные в массе стекла могут быть серого, голубого, зеленого и бронзового цвета.

Применение солнцезащитных стеклопакетов не только обеспечивает эффективную солнцезащиту помещений и снизит утомляемость от воздействия солнечного фактора, но и придаст помещению и зданию оригинальный архитектурно-художественный облик.

3.7.Самоочищающиеся

Самоочищающиеся стекла для металлопластиковых окон — новинка. Pilkington Activ– это обычное стекло со специальным покрытием на внешней поверхности, обладающим двойным действием. При попадании на стекло дневного света его покрытие сначала разрушает любые органические загрязнения, а потом дождевая вода, равномерно стекая вниз, смывает грязь со стекла.

Покрытие не влияет на прочностные характеристики стекла, и только снижает светопропускание на 5-6% по сравнению с обычным прозрачным стеклом. Под некоторыми углами стекло имеет несколько больший, чем обычное стекло, зеркальный эффект с небольшим синеватым оттенком, что придает ему более чистый и привлекательный вид. Покрытие имеет хорошую устойчивость к царапинам и длительный срок службы, и в большинстве случаев, с ним можно обращаться как с обычным флоат-стеклом.

3.8. Декоративные стеклопакеты.

Нельзя говорить о стеклопакетах и обойти вниманием декоративные раскладки. Применение декоративных раскладок придает окнам эксклюзивность, фасаду здания индивидуальный облик, подчеркивает достоинства архитектурного замысла.

Различают два вида раскладок: внешнюю и внутреннюю.

Внутренняя декоративная раскладка в стеклопакете (шпроссы) — это декоративный профиль, размещенный внутри стеклопакета. Изготавливают раскладки из алюминиевого профиля различной ширины (8-18-24-26-40 мм) и окрашиваются в широкую цветовую гамму. Шпроссы находятся внутри стеклопакета и абсолютно не мешают мыть окна.

Внешняя декоративная раскладка (фальш-переплет) наклеивается с наружной стороны стеклопакета или зеркально с двух сторон. Обычно выбирается в цвет профиля. Фальш-переплет имитирует разделение створки/окна на части. Изготавливается из ПВХ-профиля и приклеивается при монтаже окон.

Как же сделать стекло энергоэффективным?

Основным показателем, характеризующим способность стекла отражать тепловое излучение, является его излучающая способность (Е) или – «коэффициент эмиссии». У обычных стекол коэффициент эмиссии составляет 0.83, а у низкоэмиссионных может доходить до 0.03, при этом свыше 90% накопленного тепла будет отражаться назад в помещение. Чем меньше коэффициент эмиссии, тем эффективнее материал отражает тепло, тем выше его теплосберегающие свойства. Именно поэтому энергосберегающие окна называют также низкоэмиссионными.

Низкоэмиссионные стекла бывают различных классов. «К – стекло» — это стекло с жестким пиролитическим покрытием, покрытие из оксида олова наносится на горячее стекло, поэтому получается покрытие уже «запечённое» в стекле. Оно хорошо выдерживает механические нагрузки, его нельзя удалить или повредить механически. Его можно использовать в листовом остеклении, оно никак не реагирует на внешнюю среду и оно абсолютно прозрачное. Часто используется для повышения теплоизоляционных свойств стеклопакета. «I – стекло» — стекла уже следующего поколения, это стекла с «мягким» напылением ионов серебра, слой наносится на холодное стекло в условиях производства в вакуумной камере. Называется этот слой «мягкое покрытие», потому что он очень реагирует на внешнюю среду и его использовать в одиночном остеклении нельзя. Стеклопакет является герметичной конструкцией и только благодаря этому стало возможно использовать «I – стекло», его обязательно надо ставить покрытием внутри стеклопакета, чтобы оно было защищено от воздействия всех вредных факторов. Эффективность «I – стекло» примерно в 1.5 раза выше «К – стекло», поэтому сейчас на современном рынке оконных конструкций «I – стекло» используются несравнимо больше «К – стекло». Благодаря именно этим стеклам тепловые характеристики стеклопакета могут быть гораздо выше, уменьшается потери тепловой энергии. Внутренний аргон усиливает теплосберегающие функции стеклопакета с низкоэмиссионным стеклом, он влияет на конвецию внутри стеклопакета и на прямую теплопередачу. Сам по себе аргон теплым окно не сделает, а в паре с «I – стекло» будут лучшие показатели по сопротивлению теплопередаче. Срок службы стекла не ограничен – при обеспечении ему соответствующей защиты. Важная информация, о которой всегда забывают — общие характеристики стеклопакета, конечно, возрастает очень сильно, но только в среднем диапазоне температур. При увеличении разницы температур, например внешней и наружной эта эффективность всё-таки падает. Об этом производители стеклопакетов не любят упоминать, потому что это портит им общую статистику, но тем не менее этот эффект уже замечен семь-восемь лет назад. (НИИСФ РААСН, Верховский А. А., «Ресурсосберегающие решения окон и методы их расчета»)

Читать еще:  Изготовление деревянных окон со стеклопакетами

Всех впускать, никого не выпускать.

Принцип действия покрытия — пропускает через себя инфракрасное излучение от Солнца, и отражает ИК-излучение внутрь помещения, оставляя, таким образом, тепло в помещении. Напыление работает в одну сторону и обеспечивает почти полное прекращение теплообмена между помещением и улицей. Часто встречается такое утверждение — «со стеклопакетом с И-стеклом у вас тепло зимой и прохладно летом», однако это не работает по принципу термоса. Для отражения солнечной энергии обычное энергосберегающее стекло не годится, т. к. оно отражает только длинные тепловые волны, солнечная энергия проходит через него свободно. Стены и предметы в помещении нагреваются и излучают уже на длинной волне, которая отражается от «I – стекло» обратно в помещение. Зимой будет теплее, летом жарче. Для солнцезащиты годится только мультифункциональное стекло, оно работает и на энергосбережение и на отражение солнечной энергии.

Для развития цветов наиболее важной характеристикой является наличие достаточного количества видимого света. Мягкое напыление и современные теплоотражающие пленки слабо снижают светопропускание. В Рязанском государственный агротехнологический университете проводился эксперимент с домашними цветами и стеклами с напылением – оказывается, такое напыление оказывает даже благотворное влияние благодаря тому, что влага из земли испаряется медленнее, и «забывчивые» растениеводы имеют больше шансов увидеть свои цветы в отличном состоянии. Кроме того, зимой «I – стекло» теплее, листья не мерзнут, нет искусственных сквозняков от холодного окна.

Стеклопакет с теплоотражающим покрытием

Изобретение направлено на создание стеклопакета с простой и надежной сигнализацией. Стеклопакет содержит два стеклянных листа с трехслойным покрытием диэлектрик — металл — диэлектрик. При этом площадь металлического покрытия ограничена контуром всего стеклянного листа, а диэлектрического — контуром, соответствующим внутреннему контуру внутренней рамки. Внешняя рамка образует с металлическим покрытием емкостный датчик, который подключен к сигнальному устройству. Внутренний объем стеклопакета заполнен газом, который разлагается при нагревании с изменением диэлектрической проницаемости, например фреоном, что обеспечивает сигнализацию в случае пожара. 1 з. п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к производству строительных материалов, в частности технического стекла.

Из уровня техники известен стеклопакет с теплоотражающим покрытием, состоящий из параллельно расположенных стеклянных элементов, образующих герметичную полость, снабженную теплопроводящей пластиной и заполненную средой (газообразной или жидкой), изменяющей оптические свойства стеклопакета [1][2] Однако на стеклопакете такой конструкции сложно установить сигнализацию, оповещающую о нарушении целостности.

Известен стеклопакет с теплоотражающим покрытием, состоящий из двух стеклянных листов и внутренней рамки прямоугольного профиля, полость которой заполнена влагопоглощающим веществом, и внешней рамки. Выступающие за пределы рамки края стеклянных листов образуют паз по всему контуру стеклопакета, заполненный герметиком, а один из стеклянных листов со стороны, обращенной к рамке, выполнен с трехслойным покрытием [3] Сигнализация на стекле обычно выполняется тензодатчиками, которые, будучи прикреплены к стеклянному листу, нарушают эстетический внешний вид. Кроме того, тензометрическое сигнальное устройство не защищено от ложного сигнала вибрирующих устройств, не реагирует на возгорание внутри помещения, дорого как в изготовлении, так и в установке.

Цель изобретения создание стеклопакета с простой, надежной и дешевой сигнализацией, имеющего эстетический вид и удобного в эксплуатации.

Цель достигается тем, что в стеклопакете с теплоотражающим покрытием, состоящим из двух загерметизированных стеклянных листов с трехслойным покрытием: диэлектрик-металл-диэлектрик, площадь диэлектрического покрытия ограничена контуром, соответствующим внутреннему контуру внутренней рамки с влагопоглощающим веществом, а площадь металлического покрытия контуром всего стеклянного листа. При этом через внутреннюю рамку пропущены трубки для напуска газа и вытеснения воздуха, одна из которых подсоединена к сигнальному устройству, а в наружной рамке выполнены отверстия для пропуска трубок напуска газа и вытеснения воздуха. Внешняя рамка заземлена и образует с металлическим покрытием стеклянного листа емкостный датчик.

Предпочтительно заполнение внутреннего объема стеклопакета газом, разлагающимся при нагревании с изменением диэлектрической проницаемости, например фреоном.

Использование конструкции стеклопакета в качестве емкостного датчика, формирующего конденсатор, для подключения к сигнальному устройству, обкладками которого являются металлический слой стеклянного листа, контактирующий с рамкой, и окантовывающая рамка с отверстиями для доступа к трубкам напуска газа и вытеснения воздуха, позволяет упростить сигнализацию за счет исключения тензодатчиков, которые удорожают устройство и нарушают эстетический внешний вид самого стеклопакета.

В предложенном стеклопакете все элементы соединены с обкладками сформированного конденсатора, находятся вне площади пропускания светового потока. Кроме того, предложенный емкостный датчик стеклопакета, в отличие от тензодатчиков, реагирует на возгорание внутри помещения.

На фиг. 1 изображен стеклопакет, общий вид; на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1.

Стеклопакет состоит из двух стеклянных листов 1 и 2, один из которых 1 прозрачный, а второй 2 покрыт со стороны, обращенной внутрь стеклопакета, последовательно слоями: двуокиси титана, меди и снова двуокиси титана, образующими теплоотражающее покрытие. Причем слоем 3 из меди покрыта вся поверхность стеклянного листа, а площадь покрытия остальными слоями 4 ограничена внутренним контуром рамки 5, имеющей прямоугольный профиль, внутренняя полость которого заполнена влагопоглощающим веществом, например силикагелем 6. В профиле рамки имеется углубление 7 для нанесения клеевой дорожки 8. Рамка 5 плотно прижата своей полкой к участку стеклопакета с медным покрытием. К рамке 5 припаяны трубки 8 для напуска газа и трубка 10 для вытеснения воздуха. Внешняя рамка 11 снабжена отверстиями 12 для доступа к трубкам. По всему контуру стеклопакета имеется паз 13, образованный наружной стороной рамки 5 и краями стеклянных листов 1 и 2, заполненный герметиком 14. Трубка 10 через привод 15 подсоединена к сигнальному устройству 16. Внешняя рамка 11 заземлена и имеет паз 17 для теплозащитного резинового шнура (на чертеже не показан). При этом металлический слой и изолированная от него внешняя рамка 11, находящаяся под потенциалом земли, образуют емкостный датчик сигнального устройства, которое работает следующим образом.

В случае пролома стеклопакета с внешней стороны, где располагается напыленный слой 3, изменяется площадь пластины конденсатора, функцию которой выполняет стеклянный лист 2, и сигнальное устройство, реагирующее на изменение емкости, немедленно выдает сигнал оповещения. В случае пожара внутри помещения инфракрасное излучение от огня отражается от напыленного слоя, нагревает газ, например фреон-12, находящийся внутри стеклопакета, который разлагается при повышении температуры с изменением диэлектрической проницаемости. При этом емкость конденсатора также изменяется свыше допустимых пределов и сигнальное устройство оповещает об опасности.

1. СТЕКЛОПАКЕТ С ТЕПЛООТРАЖАЮЩИМ ПОКРЫТИЕМ, включающий два стеклянных листа с трехслойным покрытием диэлектрик-металл-диэлектрик, расположенную между ними и заполненную влагопоглощающим веществом внутреннюю рамку прямоугольного профиля и наружную рамку, а выступающие за пределы внутренней рамки края стеклянных листов образуют по всему контуру стеклопакета паз, заполненный герметиком, отличающийся тем, что площадь металлического покрытия ограничена контуром стеклянного листа, а диэлектрического — контуром, соответствующим внутреннему контуру внутренней рамки, через которую пропущены трубки для напуска газа и вытеснения воздуха, одна из которых подсоединена к сигнальному устройству, а внешняя рамка, в которой выполнены отверстия для пропуска трубок напуска газа и вытеснения воздуха, заземлена и образует с металлическим покрытием стеклянного листа емкостный датчик.

2. Стеклопакет по п.1, отличающийся тем, что внутренний объем стеклопакета заполнен газом, разлагающимся при нагревании с изменением диэлектрической проницаемости.

Достоинства и недостатки применения стеклопакетов с энергосберегающим стеклом

Содержание

  • 1 Определение термина
  • 2 Виды энергосберегающих стекол
  • 3 Достоинства и недостатки к-стекла
  • 4 Достоинства и недостатки і-стекла
  • 5 Тенденции
  • 6 Светопропускаемость стекол
  • 7 Вклад участника

Определение термина

Энергосберегающее стекло — это полированное флоат-стекло, на поверхность которого путем напыления нанесено специальное, содержащее свободные электроны, покрытие из полупроводниковых окислов металлов или цветных металлов. За счет явлений интерференции и электропроводимости стекло с таким покрытием отражает тепловые волны в инфракрасном диапазоне, что позволяет существенно сократить теплопотери помещения.

Виды энергосберегающих стекол

1) Твёрдое энергосберегающее покрытие (к-стекло) Для придания флоат-стеклу энергосберегающих свойств на поверхность еще горячего стекла методом пиролиза в процессе производства на флоат-линии наносится тонкий слой специального металлооксидного покрытия. Такое покрытие, «спекаясь» со стеклом, отличается особой прочностью, и поэтому называется «твердое покрытие».

2) Мягкое энергосберегающее покрытие (I-стекло) Получение I-стекла предполагает нанесение на его поверхность оптического низкоэмиссионного покрытия на основе окислов металлов с использованием высоковакуумного производственного оборудования, оснащенного системой магнетронного распыления.

Достоинства и недостатки к-стекла

  • Твердое покрытие стойко к механическим воздействиям, его можно использовать даже при одинарном остеклении.
  • К-стекла улучшают теплоизоляцию и, соответственно, затраты на отопление, оптимизируют поступление в помещение солнечного тепла, уменьшают конденсацию и к тому же хорошо пропускают свет. Внешне k-стекло похоже на обычное прозрачное. Влияние низкоэмиссионного покрытия на светопропускаемость и отражение едва заметно.
  • «Твердое» покрытие позволяет сохранить в помещении примерно 70% теплового потока, падающего на окно.
  • «Твердое» покрытие обладает меньшей эффективностью и большей стоимостью, но оно прочнее мягкого покрытия, а также, с точки зрения переработчиков, имеет определенные технологические преимущества. Дело в том, что при сборке стеклопакетов, в которых используется Low-E-стекло с «твердым» покрытием, отсутствует ряд технологических операций, неизбежных при работе со стеклом с «мягким» покрытием. К таким операциям относится, в частности, снятие покрытия с кромки стекла на ширину около 10 мм по всему периметру полотнища, обеспечивающее необходимый уровень адгезии герметика к стеклу в зоне примыкания к дистанционной рамке. Твердое покрытие не снижает уровень адгезии, поэтому необходимости в удалении низкоэмиссионного слоя нет. Кроме того, стекло с твердым покрытием имеет неограниченный срок годности и может эксплуатироваться в оконных системах с одинарным остеклением, а материалы с «мягким» покрытием должны использоваться не позднее, чем через 3 месяца после отгрузки от изготовителя и предназначены только для стеклопакетов.

Достоинства и недостатки і-стекла

  • Мягкое покрытие легко деформируется, поэтому та сторона стекла, на которую нанесено такое напыление, обязательно должна быть обращена внутрь стеклопакета.
  • I-стекло отражает длинноволновые тепловые лучи в сторону их излучателя (то есть зимой в сторону квартиры, где работают отопительные приборы, а летом в сторону улицы, где находятся нагретые солнцем камни, асфальт и т.д.), что значительно снижает расходы на отопление зимой и на кондиционирование летом. Иными словами, покрытие оставляет тепло там, где его больше.
  • I-стекло по техническим характеристикам превосходит своего собрата «на букву k». Использование стеклопакетов с і-стеклом позволяет не только существенно повысить комфорт в помещении, но и добиться снижения энергозатрат. В течение отопительного сезона тепло, сохраняемое окном средних размеров с і-стеклом, эквивалентно эффекту от сжигания 120 кг жидкого топлива.
  • «Мягкое» покрытие позволяет сохранить в помещении 90 и больше % теплового потока, падающего на окно.
  • За счет более высоких энергосберегающих свойств і-стекла можно отказаться от двухкамерного стеклопакета, ограничившись однокамерным, что в значительной мере облегчает конструкцию.
  • Низкоэмиссионное стекло с «мягким» покрытием в среднем примерно в 2-2,5 раза дороже обычного. Но расчеты показывают: за счет экономии энергоносителей дополнительные вложения окупаются в течение 1,5-2 лет. Также надо учитывать, что наряду с прямой окупаемостью существует целый ряд факторов, стимулирующих спрос на низкоэмиссионные стекла. Например, благодаря снижению веса стеклопакета удается сохранить геометрию окна и снять проблему долговечности фурнитурных элементов в оконном переплете.
Читать еще:  Бронированные стеклопакеты для дома

Тенденции

Процесс получения качественного низкоэмиссионного стекла довольно трудоемок и требует от производителя высочайшей квалификации. Неслучайно в мире существует всего несколько компаний, выпускающих энергосберегающие стекла в больших объемах.

Все это значительно усложняет выбор типа покрытия, применение которого было бы оптимальным в каждом конкретном случае. По мнению специалистов, более высокая эффективность стекол с «мягким» покрытием, а также наметившаяся тенденция снижения стоимости этого материала приведет к постепенному снижению доли стекол с «твердым» покрытием. Косвенное подтверждение этого: в странах Западной Европы около 80% зданий, в ограждающих конструкциях которых использованы материалы типа Low-E, остеклены стеклами с «мягким» напылением.

Светопропускаемость стекол

Помимо защиты от холода, дождя, шума, обеспечения воздухообмена, окна должны обеспечивать помещения естественным светом. Это одна из основных функций окна. Сохранение показателей высоких коэффициентов светопропускания стекла обеспечивает максимально эффективное использование всех преимуществ естественного освещения.

Известно, что размеры остекления для каждого помещения должны учитывать необходимый уровень естественной освещенности и пропускания света. Бесцветное стекло выбирают для того, чтобы в помещение проникало как можно больше света.

Так, минимальный коэффициент светопропускания света для прозрачных стекол в зависимости от номинальной толщины от 2 мм до 10 мм уменьшается и составляет от 89% до 79%. Этот показатель для наиболее распространенных типов стеклопакетов уже равен от 75% до 65%.

При нанесении теплосберегающих покрытий, светопроницаемость изменяется незначительно и практически не отличается от обычного изолирующего остекления. Оценка нейтральности по шкале от 0 (черный) до 100 (нейтральное) показывает, что этот коэффициент у стеклопакета из обычного стекла составляет 99, а с і-стеклом — порядка 98, т.е. практически стеклопакеты неотличимы визуально. Прозрачное листовое стекло толщиной 4 мм (в зависимости от марки стекла) пропускает 85-90% видимого света, отражает около 8% и лишь 2-7% видимого излучения поглощается стеклом. УФ и ИК излучение до 2500 нм проходит сквозь стекло лишь частично (примерно 75 и 80% соответственно), а при длинах волн более 2500 нм поглощается практически полностью.

В то же время применение солнцезащитного стекла с низким коэффициентом теплопередачи делает возможным использование больших площадей остекления без значительных потерь тепла и затрат на кондиционирование и отопление. Это существенно расширяет архитектурно-дизайнерские возможности проектирования и строительства как современных зданий и сооружений, так и реконструируемых. Для обеспечения сбалансированного микроклимата в зданиях и сооружениях необходимо использовать солнцезащитные возможности остекления.

Стекло должно решать не только проблемы обеспечения людей естественным светом, защищать от шума, излишнего солнечного излучения, влаги, но и вопросы безопасности и надежности конструкции.

Коэффициент направленного пропускания света стекол с солнцезащитным покрытием, стекол, окрашенных в массе, многослойных стекол с солнцезащитными свойствами может быть значительно ниже бесцветного стекла. При выборе варианта остекления следует рассчитывать количество световых проемов и их размеры, исходя из требований и нормативов уровня естественной освещенности помещений.

Для остекления окон и балконных дверей обязательным является применение стеклопакетов класса 1 (сопротивление теплопередаче 0,54 — 0,64 м2.°С/ Вт) и класса 2 (сопротивление теплопередаче 0,65 — 0,84 м2.°С/ Вт). При строительстве энергоэффективных зданий рекомендуется использовать стеклопакеты 3 класса (сопротивление теплопередаче 0,85 — 1,24 м2.°С/ Вт) и 4 класса (сопротивление теплопередаче более 1,24 м2.°С/ Вт).

Теплосберегающие и энергосберегающие стеклопакеты

Теплосберегающие и энергосберегающие мультифункциональные стеклопакеты окон позволили снизить денежные затраты в частном доме на отопление и кондиционирование на 50%.

Чем они лучше обычного стеклопакета и на сколько дороже?

Виктор построил загородный дом площадью 100 кв. метров. Отопление электрическое. Ежегодные затраты на отопление зимой — 20000 рублей. Одна из причин больших затрат — потеря тепла домом, когда по сути отапливается улица. Замена обычных пластиковых окон на энергосберегающие позволила существенно экономить на отоплении.

Сохранение температуры дома позволило вдвое снизить время работы котла и, соответственно, затраты снизились вдвое. Это позволило выиграть 10 000 рублей только за один зимний сезон с новыми окнами.

Окна и двери — проводники тепла

Зимой дом теряет тепло через окна и двери (о чем живописно свидетельствуют результаты тепловизионного исследования) больше, чем через все остальные элементы и конструкции. Стены, кровля, пол в частном доме — также проводят тепло, однако за счет применения более устойчивых к теплопроводности материалов, эти потери не так значительны.

Обычные стекла не предназначены для серьезной защиты от теплопотерь. Для отражения тепла (сохранения его внутри помещения) используются специальные стекла с теплоотражающим покрытием.

Теплосбережение

Сберечь тепло помещения в зимний период — основная задача в условиях продолжительной зимы в северном полушарии. Тепло в значительной мере улетучивается в виде инфракрасного излучения, проходящего через прозрачный стеклопакет.

Инфракрасное излучение также называют «тепловым излучением», так как инфракрасное излучение от нагретых предметов воспринимается кожей человека как ощущение тепла. При этом длины волн, излучаемые телом, зависят от температуры нагревания: чем выше температура, тем короче длина волны и выше интенсивность излучения.

Изоляция тепла

Улучшить теплоизоляцию можно за счет воздушной камеры и нанесенного на поверхность теплоотражающего слоя (например, серебра). Этот принцип проще всего объяснить примером термоса: металлизированные стенки колбы отражают тепло, а воздушная камера вокруг колбы сокращает теплопотери и сохраняет температуру внутри.

В стеклопакете достаточно нанести тончайший слой вещества на поверхность стекла, чтобы его теплоотражающая способность повысилась.

Прозрачные теплоотражающие стекла

Сложность в нанесении теплоотражающего слоя на стекло заключается в выборе оптимального светопропускающего материала с высокой теплоотражающей способностью.

И-стекло
Нанесенное магнитронным способом на поверхность стекла покрытие (мягкое напыление) обозначается маркировкой LowE (Low Emission — «низко эмиссионное») или русской буквой И.

Мягкое низкоэмиссионное покрытие так названо ввиду своей неустойчивости к любым воздействиям: механическим, а также воздействию атмосферной влаги и воздуха, которые окисляют серебро. Покрытие теряет свои эмиссионные свойства и прозрачность. Отсюда возникают особые требования к герметичности стеклопакетов при производстве.

К-стекло
Не имеет вышеописанных недостатков низкоэмиссионное стекло с, так называемым, твердым покрытием, которое наносится методом пиролиза в горячей печи на этапе производства самого стекла. В таком случае низкоэмиссионное покрытие как бы ламинируется сверху молекулами самого стекла и не подвержено даже механическому истиранию. Такое «твердое» низкоэмиссионное покрытие в формуле стеклопакета обозначается русской буквой К. К его недостаткам можно отнести меньшую теплоотражающую способность и затратность производственного процесса.

Высокоселективные стекла: энергосбережение и мультифункциональность
Как можно убедиться, низкоэмиссионные «И» и «К» — стекла хорошо справляются с задачей отражения инфракрасного теплового излучения отопительных приборов, однако не способны в полной мере справиться с отражением чрезмерного солнечного тепла летом.

С этой задачей удалось справиться высокоселективным стеклам. Благодаря нанесению нескольких различных молекулярных составов стекло получает помимо функции отражения инфракрасного излучения (как в теплосберегающем пакете), функцию отражения теплых солнечных волн. С таким стеклом окно лучше справляется не только с морозом, но и с палящими солнечными лучами, отражая их.

Теплосберегающие стеклопакеты

Обязательные элементы конструкции теплосберегающего стеклопакета:

  • Низкоэмиссионное стекло (одно — в однокамерном стеклопакете, до двух — в двухкамерном стеклопакете),
  • Пластиковая дистанционная рамка (для устранения мостика холода),
  • Инертный газ в воздушной камере стеклопакета.

Благодаря такому сочетанию элементов удается достичь высоких теплоизолирующих свойств.

Стеклопакет
Толщина / точная формула стеклопакета по ГОСТ
Теплоизоляция
Величина, обратная теплопроводности — сопротивление теплопередаче
м 2 С/Вт
Однокамерный теплосберегающий стеклопакет с аргоном
24 мм / 4М1-16Ar-И4
0,63 (ГОСТ)
Двухкамерный теплосберегающий стеклопакет с аргоном
42 мм / 4М1-16Ar-4М1-14Ar-И4
0,95 (расчетное)

Энергосберегающие стеклопакеты

Обязательные элементы конструкции энергосберегающего стеклопакета:

  • Мультифункциональное стекло (одно — в однокамерном стеклопакете, и в сочетании с низкоэмиссионным — в двухкамерном стеклопакете),
  • Пластиковая дистанционная рамка (для устранения мостика холода),
  • Инертный газ в воздушной камере стеклопакета.
Стеклопакет
Толщина / точная формула стеклопакета по ГОСТ
Теплоизоляция
Величина, обратная теплопроводности — сопротивление теплопередаче
м 2 С/Вт
Двухкамерный теплосберегающий стеклопакет с аргоном
42 мм / 4М1-16Ar-4М1-14Ar-И4
0,95 (расчетное)
Двухкамерный энергосберегающий мультифункциональный стеклопакет с аргоном
44 мм / 6CGSolar-16Ar-4М1-14Ar-И4
1,45 (расчетное)

Помимо изоляции теплового излучения инфракрасного спектра, энергосберегающий или «мультифункциональный» стеклопакет отсекает солнечный тепловой поток и ультрафиолет.

Стеклопакет
Толщина стеклопакета / Формула
Пропускание света
τv(%)
Солярный фактор
g (%)
Пропускание УФ лучей
τuv(%)
Однокамерный стандартный стеклопакет
24 мм / 4М1-16-4М1
838060
Двухкамерный стандартный стеклопакет
32 мм / 4М1-10-4М1-10-4М1
767250
Двухкамерный энергосберегающий стеклопакет с аргоном
42 мм / 4М1-16Ar-4М1-14Ar-И4
736030
Двухкамерный энергосберегающий мультифункциональный стеклопакет с аргоном
44 мм / 6CGSolar-16Ar-4М1-14Ar-И4
583814

Стоимость

Стоимость стеклопакета зависит напрямую от составляющих элементов. Из-за сложности производственного процесса мультифункциональный энергосберегающий стеклопакет дороже теплосберегающего.

Стеклопакет
Толщина / точная формула стеклопакета по ГОСТ
Стоимость
Однокамерный теплосберегающий стеклопакет с аргоном
24 мм / 4М1-16Ar-И4
2480 рублей/ метр квадратный
Двухкамерный теплосберегающий стеклопакет с аргоном
42 мм / 4М1-16Ar-4М1-14Ar-И4
3940 рублей/ метр квадратный
Двухкамерный энергосберегающий мультифункциональный стеклопакет с аргоном
44 мм / 6CGSolar-16Ar-4М1-14Ar-И4
4370 рублей/ метр квадратный

Подробный прайс-лист в разделе цены на стеклопакеты.

Заказать изготовление теплосберегающего или энергосберегающего стеклопакета по своим размерам можно обратившись в компанию Бизнес-М.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector