I-стекло

I-стекло

I- стекло
Использование в наших окнах стеклопакетов с i - стеклом дает следующие преимущества:

- 100% защиту от воздействия инфракрасного излучения;

- высокую теплоизоляционную способность: "возвращают" в помещение от 70% до 90% тепловых волн;

- препятствует возникновению эффекта запотевания;

- создание сбалансированного микроклимата в помещении в любое время года, при любой погоде;

- значительно сокращает расходы на кондиционирование и обогрев помещений;

- облегчает конструкцию окна в 1,5 раза, увеличивая срок службы фурнитуры.



Журнал "Стекло и Бизнес" № 1 (1) 2003 год
Статья "I-стекла - лучший тепловой и световой комфорт"

Тепловая электрическая энергия и вода – эти постоянно потребляемые человеком основные ресурсы в современных условиях становятся самыми дорогими составляющими его жизнедеятельности. И если жители многих других стран убедились в этом довольно давно, и потому давно и занимаются проблемой экономии этих самых ресурсов, то российские представители власти (в том числе законодательной), и потребители начали задумываться над необходимостью такой экономии относительно недавно. Безусловно, главным стимулом к занятию такой экономии явилось постепенное повышение реальной стоимости потребляемых ресурсов. Как следствие этого возникла насущная необходимость реформирования хозяйственно-финансового механизма функционирования предприятий ЖКХ, энерго- и теплоснабжения. Правда, цели такого реформирования у каждой из добавляющейся его сторон несколько отличаются. Если для одной стороны – это как можно более быстрый перевод потребителей на полную оплату используемых энергоресурсов, то для другой – наведение порядка в оплате этих энергоресурсов, обусловленное наличием нормативно-технических (проще говоря, стойкого нежелания оплачивать энергоресурсы в условиях расточительного их распределения) и финансовых проблем (проще говоря, стойкого нежелания платить за потребленные ресурсы в объеме большем, чем их реально потреблено). Решение проблемы затрудняется высокими теплопотерями в зданиях как жилого, так и нежилого фонда. Так по экспертным оценкам в наших зданиях сегодня попросту теряется до 40% поступающих в них энергоресурсов. Анализ же потребления тепла показывает, что в зданиях средней полосы России на нужды отопления и горячего водоснабжения расходуется в 3 (!) раза больше топлива на один квадратный метр площади, чем, например в Швеции. Картина, согласитесь просто удручающая

Энергоснабжение, определяемое на основе теплового баланса здания, в жилом фонде может достигать 40% за счет утепления ограждающих конструкций, модернизации оконных и дверных заполнений, систем вентиляции и подачи тепла, что адекватно экономии 15% от всей выработанной в стране энергии. Особенно важно повышение термического сопротивления оконных блоков путем применения новых материалов и более совершенных конструкций окон, использования стеклопакетов, установки эффектных уплотнений, использования энергосберегающих стекол, специальных покрытий и т.п.

Сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций в настоящее время нормируется СниП 11-3-79 с изменениями, утвержденными постановлением Госстороя России от 19 января 1998 г. Более жесткие требования заложены в действующих ныне Московских Городских Строительных Нормах (МГСН). В соответствии с МГСН 2.01-94 «приведенное сопротивление теплопередаче Ro должно быть не менее 0,55 (м2 0С)/Вт для окон и балконных дверей в жилых зданиях и 0,43 (м2 0С)/Вт в общественных зданиях» для г. Москвы.

Наиболее простым, быстро реализуемым и вместе с тем приносящим значительную экономическую выгоду решением является использование при остеклении зданий специальных стеклопакетов, в которых одно из стекол является теплосберегающим.

На рынке полированного стекла существуют 2 вида стекол с измененными спектральными характеристиками для обеспечения теплосбережения – стекла с «твердым» т «мягким» покрытиями.

Стекла с «твердым» покрытием получают методом пиролитического осаждения оксидов металлов на поверхность размягченного стекла. Суть метода состоит в сжигании в кислороде газообразных металл-органических соединений. Образующиеся в результате этого процесса молекулы оксидов металла в смеси с атомарным металлом осаждаются на поверхность расплавленного стекла, практически, впекаясь в него. Процесс осаждения происходит непосредственно на конвейере разлива стекла. Варьируя толщиной окисла, видом металла и степенью насыщенности поверхности, можно изменять такие характеристики, как коэффициент отражения, светопропускания и даже цветность (в ограниченных пределах). Получаемые таким способом покрытия очень прочны, почему их и называют «твердыми», а стекла с таким покрытием – К-стеклами. У К-стекол коэффициент эмиссии снижен до 0,2, что позволяет снизить тепловое излучение (а, значит, и теплопотери) в 4 – 4,5 раза.

К «мягким» покрытиям относят все виды покрытий, получаемых вакуумным распылением пленкообразующих материалов. Само покрытие представляет собой систему слоев, в которой слой прозрачного диэлектрика играет роль просветляющего, а низкую эмиссию излучения обеспечивает очень тонкий слой серебра. Стекла с таким покрытием называют I-стеклами. Коэффициент эмиссии I-стекла не превышает величины 0,1 (может достигать значения порядка 0,04), что позволяет снизить теплопотери уже не в 4 раза, а на целый порядок.

Так, если коэффициент теплопередачи однокамерного стеклопакета с чистым флоат-стеклом равен 2,8 Вт/м2К, то коэффициент теплопередачи того же стеклопакета с К- стеклом равен 1,9 Вт/м2К, а с I-стеклом при заполнении стеклопакета аргоном составит 1,3 Вт/м2К. В результате применение стеклопакета с К-стеклом в течение отопительного сезона обеспечивает экономию энергии порядка 140 кВт/час, а с I-стеклом 230 кВт/час с одного квадратного метра поверхности окна по сравнению с обычным стеклопакетом. Таким образом, эффективность применения низкоэмиссионного стекла абсолютно очевидна. И хотя стоимость низкоэмиссионных стекол в 2 – 2,5 раза выше, чем флоат-стекла, дополнительные затраты окупаются уже через полтора-два года за счет экономии на отоплении.

Особенно выигрышным является использование I-стекла. И выигрышно его применение сразу с нескольких сторон. Во-первых, I-стекло за счет более высоких теплосберегающих свойств позволяет отказываться от использования двухкамерного стеклопакета, ограничившись однокамерным, что в значительной мере удешевляет конструкцию окна. Стоит учитывать также и еще один фактор – чем проще конструкция, тем она долговечнее. Во-вторых, изготовление однокамерного стеклопакета с I-стелом обойдется дешевле, чем изготовление аналогичного стеклопакета с К-стеклом. И это несмотря на то, что в процесс изготовления стеклопакета с I-стеклом приходится вводить дополнительную операцию снятия мягкого покрытия вдоль кромки стекла, что позволяет обеспечить более надежное и долговечное соединение с герметизирующим составом.

Процесс получения качественного и особенно низкоэмиссионного стекла, довольно трудоемок и требует от производителя высочайшей квалификации. Думаем, не ошибемся, если скажем, что процесс создания качественного стекла – это в определенной мере искусство. И совсем не случайно в мире существует всего несколько компаний, выпускающих энергосберегающие стекла в больших объемах. Среди них можно назвать таких известных производителей, как «Guardian», «Pilkington», «Saint Gobain», «Glaverbel». Из российских производителей можно назвать компанию «БАМО Флоат Гласс». Правда, стоит отметить, что пока российский производитель только начинает осваивать выпуск этого вида продукции. Повышенный интерес, проявляемый потребителем к энергосберегающим стеклам и особенно стеклу, говорит о том, что в самом скором времени на рынке появится отечественный производитель, продукция которого сможет конкурировать с импортной.

Теперь на отечественном рынке стекла, и в том числе энергосберегающего, продукцию концерна Главербель представляет новая компания «Главербель Восток», являющаяся официальным представительством «Glaverbel».

К теплосберегающим (низкоэмиссионным) стеклам с мягким покрытием, выпускаемым компанием Главербель относятся Planibel Plus Planibel Top N. Это полированное стекло, на которое с использованием технологии вакуумного напыления нанесено покрытие из оксидов металлов.

Данные виды стекол при использовании в стеклопакетах позволяют достичь высоких показателей теплосбережения, а также обладают высокими показателями пропускания солнечного света, имеют нейтральный оттенок и высокую прозрачность.

Низкоэмиссионные стекла Planibel Plus Planibel Top N были разработаны специально для использования в стеклопакетах и могут быть дополнены солнцезащитными стеклами Stopsol, узорчатыми стеклами Imagin, закаленными стеклами Stratobel, а также другими стеклами из ассортимента «Главербель». Результатом таких комбинаций является многофункциональность изготовляемых стеклопакетов.


Что такое низкоэмиссионные стекла?

Придание энергосберегающих свойств стеклу связано с нанесением на его поверхность низкоэмиссионных оптических покрытий, а само стекло с таким покрытием получило название низкоэмиссионного. Эти покрытия обеспечивают прохождение в помещение коротковолнового солнечного излучения, но препятствуют выходу из помещения длинноволнового теплового излучения, например от отопительного прибора. Такая избирательность получила название эмиссионная способность, или эмиссивитет (поэтому стекла с такими покрытиями еще называют "селективными стеклами"). Чем ниже эмиссионная способность стекла, тем выше его энергосберегающие свойства.




Селективные и неселективные покрытия стекол

Солнцеотражающие покрытия делятся на две основные категории- неселективные (отражают солнечную радиацию во всем спектре солнечного излучения) и селективные (пропускают видимый свет и отражают инфракрасное излучение с длиной волны около 0,78 мкм, куда относится и тепловое излучение). Все селективные покрытия относятся к категории так называемых "мягких покрытий".

("Проектирование современных оконных систем гражданских зданий", И.В. Борискина, А.А.Плотников, А.В.Захаров).


Твердое покрытие и мягкое покрытие

Главная задача современного окна - сохранить как можно больше тепла. Поэтому современные производители всячески стараются сделать свое окно как можно больше энергосберегающим. Для этого в окнах используются стеклопакеты с энергосберегающими стеклами. Одной из разновидностей такого стекла является К-стекло (или энергосберегающее стекло с жестким покрытием. Иначе его называют стеклом с "твердым покрытием" или стеклом "Hard Coating"). Такое стекло имеет покрытие на основе оксида олова (иначе называемое полупроводниковым покрытием). Наносится покрытие непосредственно на одной из стадий производства флоат-стекла по технологии on-line ("на линии", англ.) Действительно, К-стекло значительно уменьшает теплопроводность окна. Стеклопакет из двух слоев такого стекла, заполненный внутри инертным газом, защитит вас от холода так же, как кирпичная стена толщиной в 68 сантиметров.


Однако технологии не стоят на месте и на повестке дня - i-стекло.

"Мягкое покрытие" стекла("Soft coating")на основе серебра, обозначаемое в литературных источниках как i-стекло. Наносится на готовое флоат-стекло по технологии off-line ("вне линии", англ.) и удерживается на стекле силами молекулярного взаимодействия.

i-стекло по сравнению с к-стеклом обладает улучшенными показателями теплозащиты. Например, при наружной температуре минус 26 градусов и температуре в помещении плюс 20 температура на поверхности стекла внутри помещения будет у обычного стеклопакета +5, у стеклопакета с к-стеклом +11, а у стеклопакета с i-стеклом +14.

Если вы установите в раму однокамерный стеклопакет с обычным стеклом, то будьте готовы к тому, что зимой в нижней части окна будет появляться влага, а окно будет запотевать тем больше, чем больше влажность в помещении, где оно установлено.

У "мягких" покрытий эмиссионная способность самая низкая.

Если эмиссивитет меньше 0,2, то стекло является селективным. Эмиссивитет обычного флоат-стекла (в зависимости от стекла) составляет около 0,83.

Такие свойства могут быть получены за счет применения в качестве функционального (рабочего) слоя многослойной системы на основе серебра. Типичное расположение отдельных слоёв представлено на рисунке.




Фабрика Окон "ЭСКО" для производства стеклопакетов в свои окна использует энергосберегающее і-стекло производства компании GUARDIAN. Мягкое" покрытие наносится на обычное флоат-стекло методом катодного распыления в магнитном поле в условиях вакуума. Такое покрытие подвержено влиянию внешней среды (отсюда - термин "мягкое"). Поэтому покрытие должно быть обращено внутрь стеклопакета. Оптимальный эффект достигается в том случае, если покрытие в стеклопакете находится на поверхности №3 (внутренняя поверхность стекла, обращенного в помещение). В таком случае будет достигнута максимально возможная величина солнечного фактора g (полученная совокупная теплоэнергия от солнца) при оптимальной величине коэффициента теплопроводности U (или принятого у нас коэффициента сопротивления теплопередаче R - величина, обратная U).

Оценка нейтральности по шкале от 0 (черное) до 100 (нейтральное) показывает, что стеклопакет из обычного стекла имеет этот коэффициент на уровне 99, а с i-стеклом - порядка 98, т.е. практически стеклопакеты неотличимы. Стеклопакет с i-стеклом имеет легкий серебристый оттенок. Тенденция мирового рынка показывает, что в настоящее время доля i-стекла, например на рынке США, составляет уже более 40%. По прогнозам, к 2005 году эта величина составит около 90% общего количества выпускаемого оконного стекла. На рынке Европы доля такого стекла также постоянно растет, с его помощью остекляется большинство строящихся объектов.

Необходимость применения высокотехнологичного оборудования при работе с i-стеклом обусловило то, что стеклопакеты с таким стеклом производят только крупные специализированные фирмы.





Как отличаются характеристики теплопроводности различных стеклопакетов?

Величина R =0,5 (м²°С/ВТ) означает, что при разнице температур с двух сторон стеклопакета, равной одному градусу, через 1 м.кв. уходит 2 Вт тепла. Если разница температур достигает 10 градусов, то через 1 м.кв. уходит 20 Вт тепла.

Толщина стекол, устанавливаемых в стеклопакет, не оказывает никакого влияния на его теплоизоляционные свойства, а наружное остекление в одно стекло может быть применено исключительно для неотапливаемых помещений-холодных балконов, витрин и т.д. ("Проектирование современных оконных систем гражданских зданий", И.В. Борискина, А.А.Плотников, А.В.Захаров).



Сопротивление теплопередачи окон с различными типами стеклопакетов, R:




До 1994 г. стеновые ограждающие конструкции возводились из кирпичной кладки толщиной 510 мм или из керамзитных панелей плотностью 1200 кгм³ толщиной 320 мм или из бетонных трехслойных панелей общей толщиной 200-250 мм с утеплителем толщиной 50-100 мм. Нормы 1994 г. потребовали коренного изменения в конструкции окон. Сопротивление теплопередаче со значения 0,3-0,36 (м².КВт) нормативно было повышено до 0,45-0,5 (м².КВт), что обеспечивается при применении однокамерных стеклопакетов с энергосберегающим стеклом или двухкамерных стеклопакетов в обрамлении теплых профилей ("Окна, двери, витражи" 2004 г. №2)

Преимущества применения стеклопакетов с энергосберегающим i-стеклом

Во-первых, і-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. Теплоизолирующая способность стеклопакета с і-стеклом значительно выше по сравнению с двукамерным стеклопакетом.

Таким образом, в любой климатической зоне тепловой комфорт в помещении достигается использованием стеклопакетов с энергосберегающими стеклами. Устраняется эффект - "дует от окна".

Во-вторых, вес такого стеклопакета на 10 кг на 1м.кв. стеклопакета ниже по сравнению с двукамерным, что значительно снижает нагрузку на фурнитуру створки Вашего окна и увеличивает срок ее эксплуатации.

В-третьих, так как температура на поверхности стеклопакета с i-стеклом выше, чем на поверхности обычного стекла, это уменьшает вероятность выпадения конденсата на стекле (см. статью об особенностях микроклимата в жилом помещении ). Кроме того, это стекло препятствует выгоранию обивки и предметов интерьера. При этом прозрачность і - стекла сравнима с прозрачностью обычного стекла.


Подытожив все вышесказанное, скажем, что установив у себя в доме наши окна с энергосберегающими стеклопакетами, вы экономите средства и создаете комфортные условия в помещении, а это хорошее настроение и здоровье.

http://www.oknapolonia.ru/pages/tech/9.html