Основные типы современного стекла

Чтобы грамотно применять современные виды строительного стекла, необходимо понимать, что такое солнечное излучение. Рассмотрим основные составляющие солнечного излучения :

Световые лучи частично отражаются стеклом, частично поглощаются и часть из них попадает внутрь помещения, для чего, собственно, и существует остекление. Коэффициент светопропускания стекла от 88% (для обычного полированного стекла) до 19% (специального). Прямая солнечная энергия (короткие волны) - это невидимая часть спектра, она также частично отражается стеклом (особенно темным, окрашенным), а часть ее проходит внутрь помещения. Солнечный фактор состоит из энергии прямого прохождения I и поглощенной стеклом энергии II, которую оно передает внутрь. Коссвенная солнечная энергия (длинные волны) передается тремя путями: теплопроводность, конвекция, тепловое излучение. 2/3 потери тепла через стекло происходит за счет теплового излучения и 1/3 за счет теплопроводности и конвекции. Придавая стеклу определенные свойства (создавая различные типы стекол), можно влиять на проникновение в помещение того или иного вида световой энергии.

В настоящее время существуют и широко используются следующие типы стекол :

• энергосберегающие,
• солнцезащитные,
• ламинированные,
• армированные,
• узорчатые,
• закаленные,
• окрашенные в массе стекла.

Каждый конкретный тип стекла должен выполнять вполне определенную функцию.

Можно выделить пять основных функций стекла:

• теплоизоляция зимой,
• теплоизоляция летом,
• звукоизоляция,
• защитные функции,
• эстетические функции.

Энергосберегающее стекло.

Потери тепла через стекло складываются из теплопроводности, конвекции и теплового излучения. Для уменьшения потерь тепла от теплопроводности и конвекции, применяют двойное остекление, но это дает лишь незначительный эффект, т. к. основная доля теплопотерь происходит за счет теплового излучения. Для его уменьшения разработаны так называемые энергосберегающие стекла. В настоящее время проблема энергосбережения стоит чрезвычайно остро во всем мире, поэтому все крупнейшие производители стекла, такие как Главербел, Пилкингтон, Сан Гобен, ППГ, Шотт, Интерпейн и другие освоили выпуск энергосберегающих стекол.

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 (поэтому стекла с низкоэмиссионным покрытием называют "селективными" стеклами).

Характеристикой энергосбережения является излучательная способность стекла. Под излучательной способностью стекла (эмиссией) понимают способность стеклянной поверхности отражать длинноволновое тепловое излучение, длина волны которого меньше 16000 нм. Эмисситент (Е) поверхности определяет излучательную способность стекла. У обычного стекла Е составляет >0,83, а излучательная способность селективных стекол <0,04, и следовательно способность как бы "отражать" обратно в помещение тепловое излучение.

Причина возникновения излучения кроется в движении свободных электронов атомов, находящихся на поверхности стекла, и плотности движущихся электронов. Далеко не все металлы, хорошо проводящие электрический ток, обладают свойством отражать длинноволновое тепловое излучение.

Таким образом, чем ниже эмисситент, тем меньше потери тепла. При этом стекло с оптическим покрытием, имеющим значение эмисситента Е=0,004 отражает обратно в помещение свыше 90% тепловой энергии уходящей через окно. В настоящее время для этих целей используется два типа покрытий : так называемое К -стекло (Low -E) - "твердое" покрытие и I -стекло (Double Low -E) - "мягкое" покрытие.

• К -стекло. Для придания Флоат - стеклу теплосберегающих свойств непосредственно при его изготовлении на его поверхность методом химической реакции при высокой температуре (метод пиролиза) создается тонкий слой из окислов металлов InSnO2, который является прозрачным и в то же время обладает электропроводностью. Известно, что теплопроводность напрямую связана с излучательной способностью Е -поверхности. Величина излучательной способности простого стекла составляет 0,84, а у К -стекла обычно около 0,2.
• i - стекло. Которое по своим энергосберегающим свойствам в 1,5 раза превосходит К -стекло. Различие между K -стеклом и i -стеклом заключается в коэффициенте излучательной способности, а также технологии его получения. I - стекло получается путем вакуумного напыления и представляет из себя трехслойную (или более) структуру из чередующихся слоев серебра диэлектрика (BiO, AIN, TiO2, и т. п.). Технология нанесения требует использования высоковакуумного оборудования с системой магнетронного распыления.

Основным недостатком i -стекол по сравнению с К -стеклом заключается в пониженной абразивной стойкости, что представляет некоторые неудобства при их транспортировке, но учитывая, что такое покрытие находится внутри стеклопакета, это не сказывается на его эксплуатационных свойствах.

Необходимо также обратить внимание, что при работе с К -стеклом и i -стеклом существует необходимость зачистки покрытия в месте контакта с дистанционной рамкой (см. Конструкцию стеклопакета). Это необходимо для предотвращения коррозии покрытия вдоль поверхности в процессе эксплуатации. а также для увеличения адгезии бутила к стеклу.

Основным применением стекол является их использование в составе стеклопакетов, теплосберегающие свойства которых во многом определяются параметрами покрытия на стекле.

Солнцезащитное стекло

Под солнцезащитным понимается стекло, которое обладает способностью снижать пропускание световой и/или солнечной тепловой энергии. Солнцезащитными являются, например, стекла, окрашенные во всей массе, а также некоторые виды стекол с покрытиями.

До недавнего времени значения пропускания полного излучения и естественного света через стекло во внутреннее помещение были почти прямо пропорциональны друг другу. Величина пропускания естественного света солнцезащитными стеклами снижалась при уменьшении величины проникания излучения в целом. Темный цвет солнцезащитных стекол означал, что они эффективно защищают от солнечного излучения. Только стекла зеленого цвета были исключением из правила.

По механизму действия солнцезащитные стекла можно разделить на две группы:

• преимущественно отражающие излучение и преимущественно поглощающие излучение. Для поверхности стекол 1 группы характерен тонкий металлический слой , наносимый в процессе производства, который препятствует проникновению излучения через стекло. Следует отметить, что отражающие слои одновременоо частично поглощают излучение.
• При изготовлении поглощающих стекол на расплавленную стекольную массу наносятся либо кристаллы металлов, либо окислы металлов, которые обладают способностью поглощать часть солнечного излучения. В процессе поглощения излучения стекла нагреваются и отдают большую часть полученного им тепла в наружное пространство. Часть тепла, однако передается внутрь помещения, что является, конечно, нежелательным явлением.

Конструкции, сочетающие в себе отражающие покрытия и покрытия с низкой излучательной способностью, являются новым изделием, появившимся в продаже. Полностью отражающие поверхности прозрачных стекол получают путем последовательного нанесения покрытия на поверхность стекла. Как правило, количество покрывающих слоев пять, из которых четыре - это слои окислов металлов, и работающий слой - серебряный. Серебро обладает способностью пропускать видимый свет как и обычное стекло. В случае, если длина волны больше 0,76 мкм, серебро почти полностью отражает все излучение. Кроме того такие стекла обладают хорошей теплоизолирующей способностью.

В микрофильтрующих стеклах на поверхности стекол путем травления или с помощью пескоструйной обработки создаются участки, имеющие форму микропризм. С помощью шелкографии можно получить почти аналогичным способом работающие участки. Общее в них то, что обработке подвергается только часть поверхности стекла. При выполнении операции нанесения рисунка учитывают положение солнца над горизонтом, чтобы углы микропризм работали при самом минимальном угле встречи с тепловым солнечным излучением. Когда угол встречи солнечного излучения становится меньше, растет доля отражающей способности. По внешнему виду микрофильтрующие стекла мало чем отличаются от обычных.

Ламинированное стекло

Ламинированное стекло (триплекс) - это архитектурное стекло, состоящее из двух или более стекол, ламинированных вместе с помощью ламинирующей пленки или специальной ламинирующей жидкости. Основная задача триплекса - препятствовать насильственному вторжению. Ламинирование не увеличивает механическую прочность стекла, однако при разрушении ламинированное стекло остается "целым" благодаря ламинирующей пленке, т. е. осколки стекла остаются прикрепленными к пленке. Кроме того использование триплекса снижает опасность повреждений от разлетающихся осколков или падающего стекла (стекло разбивается, но остается в раме); способствует защите помещений от вредного воздействия ультрафиолетовых лучей (предохраняет от выгорания мебель, обои и др.); обеспечивает звукоизоляцию, т. к. многослойное стекло способно эффективно снижать интенсивность нежелательных шумов.

Разными видами ламинирующих пленок можно обеспечить практически любое тонирование стекла. Ламинирование стекла применяется при остеклении фасадов, балконов, окон. Подробнее о ламинированных стеклах читайте в специальной статье на нашем сайте.

Армированное стекло

Армированное стекло - листовое стекло с металлической сеткой, безопасное и пожаростойкое, которое при пожаре образует эффективную преграду против дыма и горячих газов. При пожаре оно может треснуть, однако арматура удерживает его на месте, предотвращая тем самым распространение дыма и огня. Осколки стекла не выпадают даже при образовании нескольких разломов, а удерживаются арматурой. Армированное стекло может быть применено при остеклении заводских цехов, окон, фонарей, шахт лифтов и фасадов.

Узорчатое стекло

Узорчатое стекло - листовое стекло, поверхность которого имеет декоративную обработку. Оно бывает разных цветов, рисунков, различной толщины (4 -6 мм), может иметь различную светопропускаемость. Узорчатое стекло можно закалять и ламинировать. В основном его применяют при внутреннем остеклении и при изготовлении витражей.

Закаленное стекло

Закаленное стекло - это стекло, у которого путем химической или температурной обработки повышается прочность к ударам и перепадам температуры по сравнению с обычным стеклом. При его разрушении происходит его распад на множество мелких безопасных осколков. Следует обратить внимание на тот факт, что закаленное стекло не подлежит механической обработке, поэтому механическая обработка должна проводиться до процеса закаливания. Закаленные стекла могут применяться при производстве стеклопакетов или ламинированных стекол.

Окрашенное в массе стекло

Окрашенное в массе стекло - это абсорбирующее (солнцезащитное) стекло, при изготовлении которого используются различные вещества для получения желаемого цвета. Оно поглощает больше солнечной и тепловой энергии, чем обычные прозрачные стекла. Наиболее распространенными являются серый и зеленый цвета, а также промежуточные между бронзовым и коричневым. Можно изготавливать также стекла и других цветов. Применяются при изготовлении фасадов из стекла, перегородок, окон и дверей.

Вернуться