Фасадное стекло

Так что же делает стекло энергоэффективным? Известно, что поверхность любого стекла обладает излучательной способностью, от которой зависит количество отражаемого тепла. Часть поглощенного из помещения тепла стекло излучает на улицу. При этом при использовании обычных стекол потери достигают 50%.

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 обладают высокой светопропускающей способностью и прозрачностью и, в то же время, обеспечивают достаточно высокие показатели коэффициента теплоизоляции, отражая тепловую энергию назад в помещение. Иными словами, благодаря своей прозрачности, они позволяют солнечному свету проникать внутрь помещения, а аккумулированное внутри помещения тепло отражать внутрь помещения. Из-за такой избирательности низкоэмиссионные окна также называют селективными.

С технической точки зрения такие стекла представляют собой полированное стекло, на которое нанесено специальное покрытие из оксидов металлов, обеспечивающее снижение доли энергии, излучаемой стеклом в направлении этого покрытия. То есть, если в случае с обыкновенным стеклом, накопленная им энергия излучается с одинаковой интенсивностью как внутрь, так и наружу (что означает потери тепла), то в случае с низкоэмиссионным стеклом, интенсивность излучения наружу многократно падает, соответственно уменьшаются теплопотери.

В настоящее время применяются два типа покрытия, принципиально различающиеся по технологии нанесения - "твердое" и "мягкое". .

"Твердое покрытие " (на основе оксида олова) наносится непосредственно на одной из стадий производства флоат-стекла за счет химической реакции пиролиза (разложения вещества под действием высоких температур). Во время этой реакции слой оксида олова оседает на поверхность горячего стекла, становясь неотделимой его частью. При этом образуется крепкое и прочное металлическое покрытие, которое является прозрачным, и в то же время обладает электропроводностью, что, как известно, напрямую связано с излучательной способностью Е поверхности. Величина излучательной способности стекла с твердым покрытием в несколько раз меньше, чем у обычного стекла. Твердые покрытия устойчивы к воздействию погодных условий и выдерживают воздействия температур до 620 °С. Стекла с таким покрытием, называют также k-стеклом.

"Мягкое покрытие" (на основе серебра Ag) наносится на уже готовое флоат-стекло вакуумным напылением и удерживается на нем силами молекулярного взаимодействия. Состоит из нескольких тонких слоев серебра и диэлектрика, выбор которых зависит от требуемых характеристик остекления - излучательной способности, светопропускания, а также оптических свойств. Стекла с таким покрытием, называют также i-стеклом.

В отличие от k-стекла, i-стекло менее устойчиво к погодным и температурным условиям, механическим (абразивным) воздействиям. Однако, при установке в стеклопакете покрытием внутрь воздушной камеры, i-стекло имеет долговечность, сопоставимую с k-стеклом, а по своим теплосберегающим свойствам в полтора раза его превосходит. Поэтому во всем мире предпочтение отдается именно i-стеклу.

К - стекло

Это высококачественное стекло с низкоэмиссионным покрытием, нанесенным на одну поверхность стекла в течение его производства флоат методом. Многоступенчатое металлизированное покрытие методом пиролиза наносится на поверхность стекла, в момент, когда стекло все ещё имеет очень высокую температуру (более 600ºС). Так как стекло представляет собой вещество, молекулы кристаллической решетки которого при такой температуре сильно удалены друг от друга, то происходит проникновение молекул металлизированного покрытия вглубь кристаллической решетки стекла. Покрытие как бы ламинируется слоем стекла, что делает его очень устойчивым, чрезвычайно механически прочным и постоянным. Данная технология носит название "жесткое покрытие".

И - стекло

Это высококачественное стекло с низкоэмиссионным покрытием, нанесенным на одну поверхность стекла в условиях вакуума, методом катодного распыления в электромагнитном поле металлосодержащих соединений, обладающих заданными избирательными свойствами. Данные покрытия, нанесенные на стекло, носят название "мягких покрытий".

Существенным недостатком И-стекла является низкая химическая устойчивость покрытия. Это объясняется тем, что для реализации явления интерференции (с целью получения прозрачного покрытия) пленки (в данном случае серебро и оксид титана) наносят строго определенной толщины, в результате чего они имеют неплотную структуру и "прозрачны" для атмосферной влаги и воздуха, которые окисляют серебро. Покрытие теряет свои эмиссионные свойства. Отсюда и особые требования к И-стеклу. Хранение в герметичной упаковке и ограниченный срок монтажных работ в открытой среде. Вместе с тем в среде инертного газа материал покрытия на И-стекле защищен от окислительного воздействия кислорода воздуха и работоспособен вплоть до разгерметизации стеклопакета.

СРАВНИТЕЛЬНАЯ ТАБЛИЦА

Низкоэмиссионное стекло будет дольше удерживать тепло неотапливаемого помещения. Применение низкоэмиссионных стекол позволяет устранить эффект сквозняка и существенно повысить комфорт помещения. Энергетическая эффективность с К-стеклом на 30% выше, чем при обычном двойном остеклении той же самой конструкции рамы.

Светотеплозащитное стекло

Светотеплозащитное стекло - стекло, способное снижать пропускание световой и солнечной тепловой энергии. Такими стеклами являются, например, окрашенные по всей массе стекла следующих цветов: промежуточный между бронзовым и коричневым, серый и зеленый. А также некоторые стекла с покрытиями.

Коэффициент светопропускания: от 54 до 81 процента.

Особенности: окрашенное в массе энергосберегающее флоат-стекло, поглощает от 27 до 70 процентов солнечной энергии, по сравнению с обычным стеклом имеет пониженную светопропускающую способность.

Габариты: 1,3х1,6 м; 2,0х1,6 м; 2,5х1,6 м; толщина листа - 3, 4, 5, 6, 8, 10 мм.

нет слепящего эффекта солнца

не выгорают от солнца мебель, обои, краски, витрины, стены

нет перегрева и проблем от перепадов дневных/ночных температур

экономия расхода энергии на кондиционирование и отопление

в здании с остекленным фасадом можно нормально работать летом.

Светотеплозащитное стекло было изобретено еще более двадцати лет тому назад, но особую актуальность приобрело в наши дни, когда стекло стало рассматриваться как конструкционный материал ХХI века.

В процессе производства светотеплозащитного стекла в сырьевую массу вводятся специальные добавки, благодаря которым лист становится менее теплопроводным и пропускает меньше света.

В помещениях с остеклением из светотеплозащитного стекла уменьшаются перепады температуры (день/ночь), снижается "слепящий" эффект солнца, не выгорает мебель, окрашенные красками поверхности и т.д. Что особенно важно - снижаются затраты по отоплению и кондиционированию.

Промышленность выпускает светотеплозащитное стекло бронзового, зелено-голубого и серого цветов. Существуют так же архитектурно-узорчатые варианты, предназначенные для декоративного оформления внутреннего и внешнего вида зданий.

Сплошное остекление фасада обычным стеклом приводит к тому, что в здании летом кондиционеры, установленные в соответствии с обычными нормами, могут не справиться с нагрузкой. И в кабинетах руководителей, и в помещениях, где работают сотрудники, и в переговорных создается невыносимая духота и жара. Солнцезащитное стекло эффективно снижает уровень солнечной тепловой и световой энергии за счет специальных добавок в стеклянную массу во время производства. Снижен уровень теплопроводности, то есть стекло пропускает меньше света. Солнце не слепит в глаза. Значительно экономятся расходы на отопление и кондиционирование. Мебель, обои, витрины, картины, крашеные стены не выгорают на солнце.

Солнцетеплозащитное бывает двух типов: тонированное в массе и рефлективное (отражающее) зеркальное. Тонированное - стекло окрашенное по всей массе в серебряный, розовый, серый, зеленый, бирюзовый, бронзовый цвет и другие. В зависимости от оптико-энергетических свойств коэффициент пропускания солнца опускается до 50%. Дальнейшее снижение чревато в жару риском термального шока - разрушением стекла из-за перегрева. Зеркальное - стекло с сильной отражающей способностью. Сильнозеркальное стекло с коэффициентом отражения свыше 50% превращает внешнюю поверхность фасада в сплошное зеркало с абсолютно невидимым внутренним пространством. Для снятия эффекта "жесткого" зеркала и придания стеклу полупрозрачности в стеклопакетах меняется устройство слоев.

В фасадных системах со сплошным остеклением для идеального зеркального эффекта (без "полосатости" из-за просвечивания внутренних перекрытий) используется специальное стекло с непрозрачным эмалевым покрытием на обратной стороне солнцеотражающего слоя.

Инновационные возможности солнцетеплозащитного стекла с так называемым "мягким" покрытием (в стеклопакетах) заключаются во взаимодействии сразу двух функций - отражающей и энергосберегающей.

Электрохромное стекло

Стекло, прозрачное во включенном состоянии и непрозрачное матовое в выключенном; подключение к электросети (напряжение - 9-12 В).

Минимальные размеры: 300x300мм

Максимальные размеры: 2000x1000мм

Толщина: 7,5 ÷ 50мм.

Стандартная толщина: 11, 12, 14мм (Нестандартная толщина - по запросу).

Масса 20-30кг/кв. м. в зависимости от толщины

Цвета: синий, зеленый, бронзовый

Пропускает от 5% до 90% света в различных состояниях (вкл, выкл).

Химический слой помещен внутри обычного стекла, которое можно мыть и обрабатывать так же, как и обыкновенное

Жалюзи и шторы перестают быть необходимыми со стеклом изменяемой прозрачности.

Электрохромное стекло не подвержено разрушающему воздействию ультрафиолетового излучения.

Возможно изготовление стеклопакетов с воздушной камерой на основе электрохромного стекла.

Возможно изготовление молированного электрохромного стекла заданной кривизны.

Типичное стекло-хамелеон. Полностью прозрачное, ничем не отличающееся от обыденного оконного, оно в одно мгновение может стать матовым и через него нельзя уже будет узреть даже смутные контуры предметов.

Стеклопакет состоит из 2-ух стекол, соединенных специальной пленкой (благодаря ей и изменяется "окраска") при помощи полиуританового клея. Сама пленка представляет собой полимерную композицию, содержащую маленькие вкрапления водянистых кристаллов. При установке такое стекло при помощи адаптера подключают к электросети (напряжение от 9 В, потребление энергии чрезвычайно маленькое). Когда стекло не включено, оно - непрозрачное, молочно-белого цвета, потому что водянистые кристаллы размещены беспорядочно и рассеивают падающий на их свет во всех направлениях. Но как поступает электрический заряд, кристаллы выравниваются, свет беспрепятственно проходит через стекло - оно становится прозрачным. Переход от 1-го состояния к другому практически мгновенен. А включать-выключать можно сколько угодно. Но его нельзя подвергать действию прямых солнечных лучей, потому что кристаллы вступают в реакцию и склонны к распаду.

Преимущества:

Управление затемнением окна.

Обеспечение приватности и конфиденциальности.

Экономия электроэнергии (уменьшение расходов на кондиционирование, освещение).

Хорошие термосберегающие свойства.

Прозрачность при отсутствии электропитании.

Совместимость с защитными антивандальными свойствами.

Электрохромный слой внутри стекла меняет свои поглощающие свойства под действием электрического напряжения и переходит из нормально прозрачного состояния в непрозрачное. При пропадании напряжения стекло переходит в прозрачное состояние. Скорость переключения электрохромного стекла медленная, существенно зависит от размера панели и различна для осветления и затемнения. Стеклу большого размера необходимо для затемнения 2-3 минуты, для осветления - 10-15 минут. Процесс изменения цвета идет неравномерно: начинается с краев и позже - в центре, выравнивая цвет к концу процесса. Такое явление называется "радужный эффект".

Электрохромный слой состоит из нескольких слоев керамических материалов. При подаче напряжения (менее 5В) ионы перемещаются от одного слоя к другому, где они вступают в обратимую химическую реакцию, образуя твердые соединения. Это изменяет оптические свойства слоя (увеличивает поглощение света и солнечной энергии) тем самым придает темную матовость стеклу.

Управление:

Электрохимическое остекление требует подведения электропитания около 5В (для перехода и поддержания состояния затемнения). Управление блоком питания может осуществляться:

Стационарная кнопка управления.

Пульт дистанционного управления.

Датчик движения или присутствия человека.

Управление с компьютера или системой контроля климата.

Достоинства стекла.

Видно все, что происходит снаружи, а снаружи не видно, что происходит внутри. Снаружи видно зеркальное отражение, т.е. возникает эффект прозрачного зеркала. Это создает эффект уединенности в помещениях и переговорных комнатах.

Терморегулирование и энергосбережение Летом. Компьютерное моделирование использования электрохромных стекол показало, что они позволяют:

сократить расходы на кондиционирование до 49% ·снизить пиковые нагрузки в сети до 16% · снизить затраты на освещение на 51%, (в сравнении с тонированным стеклом)

Зимой. Стекла не выпускают тепло наружу, отражая его внутрь помещения. Это снижает потери тепла в 4,5 раза по сравнению с обычным стеклопакетом - и как следствие: "не дует" (эффект холодных стен), на окне нет конденсата ·снижаются расходы на отопление.

Защита от УФ-излучения В любом состоянии электрохромные стекла не пропускают ультрафиолетового излучения, что защищает мебель, картины, обои и т.д. от выгорания.

Устойчивость к разрушению.

Стекла отличаются повышенной прочностью. Во время испытаний на стекло был брошен мешок массой 45 кг с высоты 700 мм. В результате ни один из трех образцов не был пробит и не было осколков опасных для человека.

На бытовом уровне это означает, что стекло выдержит столкновение человека, бегущего со скоростью около 12 км/ч.

Для сравнения, обычное стекло разбивается от удара значительно более слабого.

Защита от шума Звукоизоляция стекол на 23-30% выше, чем у обычных.

Самоочищающиеся стекла

Самоочищающееся стекло - чистые стекла без участия человека. Поддержание чистоты:

труднодоступных зон светопрозрачных поверхностей

стеклянной облицовки высотных сооружений

Достоинства:

Активное очищение от грязи

Действие очистки даже ночью. Покрытие " работает" благодаря "зарядке" частиц солнечными лучами. Его можно сравнить с аккумулятором, который сначала заряжается, а затем постепенно отдает запасенную энергию.

Действие эффекта очистки при плохой (пасмурной) погоде, т.к частицы способны заряжаться" непрямыми солнечными лучами. Эффективность может снизиться только при отрицательных температурах.

Действие эффекта очистки круглый год

Возможность использования в сочетании со стеклами различного функционального назначения

Долговечность (сохранения свойств более 20 лет).

Сравнительно не так давно на строительном рынке появилось стекло, которое само себя моет. Изобретение имеет специальное напыление на наружной поверхности, которое способно очищать стекло снаружи от органических и других загрязнений.

Основной частью самоочищающегося стекла является тонкое прозрачное покрытие оксида титана. Известно, что свойства этого материала, нанесенного на стекло, сохраняются больше чем 20 лет.

Секрет самоочистки.

Поверхность покрытия имеет два важнейших химических свойства, которые, делают стекло самоочищающимся. Эти свойства получили название фотокаталитического и гидролитического эффектов. Во-первых, под воздействием ультрафиолетовой части солнечной радиации и кислорода происходит химическая реакция, разлагающая органические загрязнения на поверхности стекла. Во-вторых, вода не собирается в капли, а растекается по стеклу, образуя тонкую пленку, и смачивает скопившуюся на поверхности грязь. Пленка легко соскальзывает с поверхности стекла и полностью смывает грязь, а затем быстро высыхает, не оставляя разводов.

Прочность нанесенного покрытия достигается специальным производственным процессом, названным пиролитическим. Во время этого процесса микроскопически тонкое покрытие наносится на одну из сторон стеклового листа, пока он еще горячий. Когда стекло охлаждается, покрытие становится неотъемлемой частью поверхности стекла и может быть повреждено, только если оцарапать или разбить само стекло.

Активный слой удаляет такие органические отложения, как отпечатки пальцев, но в целом грязь содержит химические соединения, которые полностью не разлагаются. Если давно не было дождя, необходимо помочь стеклу очиститься, полив его водой из шланга.

Стекла с активным слоем можно использовать практически везде. Они подойдут и для окон, и для оранжерей, и для фасадов зданий, и для стеклянных крыш, и для недоступных окон, где обычно скапливается органическая грязь, например для световых люков. Этот материал просто идеальный. Стекло может быть установлено и вертикально, и под углом. Не подойдет оно только для использования внутри помещений.

Активный слой приходит в рабочее состояние через пять дней после установки стекла. Для достижения лучшего результата после установки и первоначальной ручной чистки нужно дать возможность покрытию активизироваться, не предпринимая попыток его почистить. Кроме того, уже после нескольких дней облучения солнечным светом данное покрытие становится активным и в ночное время, и в пасмурные дни. За счет продолжительного действия химической реакции на поверхности стекла даже очень большие загрязнения разрушаются и удаляются естественным образом после дождя.

Несомненно, самоочищающиеся стекла - серьезное достижение в области стекольной промышленности. Но, как обычно, есть и недостатки. Самоочищающееся покрытие уничтожает только органические загрязнения. Оно не сработает с краской, лаком и неорганическими соединениями.

И все же, несмотря на подобные минусы, самоочищающиеся стекла - гениальное изобретение. Хотя и придется периодически вспоминать про ведра и щетки, но в общем окна с самоочищающимися стеклами будут сохранять чистоту значительно дольше, чем обычные.

Фасадное остекление

Есть несколько типов фасадного остекления зданий: классический, структурный (безрамный) и спайдерный.

Системы фасадного остекления классического типа представляют собой внутренний алюминиевый профиль (стойка и ригель) и внешний (прижим и декоративная крышка) между которыми через резиновые уплотнители зажато остекление в виде стекла или стеклопакета. По сути это пространственная конструкция из алюминиевых профилей, перекрытая остеклением. Этот тип остекления встречается в современном строительстве наиболее часто, так как он прост, дёшев и не требует привлечения к монтажу специальной техники. Алюминиевая система стеклянных фасадов не предъявляет особых требований и к самому стеклу, поэтому можно использовать обычное, не закаленное стекло, в отличие от безрамных систем, требующих толстого закаленного усиленного стекла.

Второй тип остекления - структурное или, так называемое, безрамное остекление, разительно отличается от остекления фасадов с алюминиевой поддерживающей системой. Внешне безрамный остекленный фасад выглядит как одно монолитное стекло, без стыков и рам. При этом стеклопакет приклеивается по особой технологии к алюминиевой рамке, образуя кассету структурного остекления. Зазоры между смежными кассетами с внешней стороны могут быть заполнены специальным герметиком.

Такая система остекления, безусловно, выглядит намного эффектнее стеклянных фасадов с алюминиевыми рамами, но и стоит гораздо дороже, главным образом, из-за дороговизны толстого закаленного стекла, а также специфичного и трудоемкого процесса монтажа. Такие фасады внешне очень эстетичны и идеально вливаются в городскую архитектуру.

Самым оригинальным типом остекления фасадов является спайдерное. Оно придает фасаду особую выразительность и часто используется для оформления фасадов автосалонов, бутиков, банков, что становится еще большим стимулом для привлечения потенциальных покупателей.

И вообще - это последнее слово в системе остекления фасадов, основанное на точечном креплении светопрозрачных элементов, позволяющем создавать идеально ровные зеркальные поверхности с невидимым каркасом.

Изготовление такого стеклянного фасада требует использования фурнитуры и материалов, отвечающих высоким стандартам качества для создания безопасных конструкций из стекла с продуманной технологией крепления и гармоничным дизайном. Кроме того, спайдерная фурнитура должна обладать высокой стойкостью к коррозии.

Спайдер (Spider) представляет собой пространственный кронштейн из высоколегированной стали с отличными декоративными свойствами. Такое крепление дает возможность реализовывать самые различные фасадные и потолочные конструкции. Спайдер равномерно воспринимает нагрузку во всех точках крепления, так как все крепежные точки имеют одинаково "упругую" конструкцию. Эластичный точечный зажим компенсирует температурные расширения стекла. К несущей конструкции спайдеры крепятся посредством специальных крепежных элементов через отверстия (или без них). "Пауки" также могут крепиться на колоннах, на ригелях, на торцах бетонных перекрытий и стен, и даже быть буквально подвешенными в воздухе с помощью шпренгельных тросовых ферм.

Заключение

Появление стеклянных фасадов в арсенале архитекторов существенно изменило облик современных мегаполисов, потому что именно стекло придает фасаду здания тот облик, к которому мы уже начинаем привыкать.

Фасады из стекла не препятствует проникновению света и тепла в помещения, а при правильном выборе стеклопакетов не дает теплу уходить наружу, экономя затраты на электричество и отопление. Важным аспектом является скорость и простота монтажа стеклянных фасадов. Они также устойчивы к внешним механическим воздействиям и атмосферным осадкам. И, наконец, последний аспект, говорящий в пользу стеклянных фасадов, - их универсальность. Возможности современных профильных систем позволяют проектировать и изготовить стеклянные фасады самой причудливой формы, сочетать выполненные в едином стиле стационарные участки фасада, окна и двери различных видов. Поэтому стеклянные фасады, благодаря своей надежности и практичности, пользуются большой популярностью.

Любой фасад представляет собой сложное инженерно-техническое решение. Каждая конструкция, устанавливаемая на здании, должна быть предварительно рассчитана на устойчивость к статическим и ветровым нагрузкам, подготовлена к стыковке с перекрытиями и последующей герметизации. Поэтому каждый фасад уникален. А гарантией его долговременной службы является качество применяемых при его изготовлении материалов, надежное инженерно-конструкторское решение и, конечно, опыт монтажа сложных фасадных конструкций.

Список литературы

1.                "Стекольные работы". Шепелев А.М.

2.                "Строительные материалы: учебно-справочное пособие"

3.                Айрапетов Г.А.

4.                Основин В.Н., Шуляков Л.В.

5.                "Строительные материалы и изделия"

6.                "Справочное пособие индивидуального строителя" И.Х. Нанасошвили

7.                "Химия вокруг нас" Юрий КУКУШКИН

8.                Горчаков Г.Н. Баженов Ю.М.

9.                "Строительные материалы"Учеб. Для вузов.

10.           www.region-steklo.ru

11.           www.modernglass.ru

12.           www.e-plast.ru

Страницы: 1, 2