Энергосберегающие стекла — «Окна города»
Энергосберегающее стекло (другие определения: теплосберегающее стекло, низкоэмиссионное стекло, селективное 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.
Энергосберегающие стекла бывают двух видов:
- Низкоэмиссионные («к» и «и»-стекло) или теплосберегающие
- Мультифункциональные (теплосберегающие + солнцезащитные)
Низкоэмиссионные стекла — это стекла, обладающие высокой светопропускающей способностью и прозрачностью и в то же время обеспечивающие достаточно высокие показатели коэффициента теплоизоляции.
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.
Основным показателем, характеризующим способность стекла отражать тепловое излучение, является его излучающая способность (Е), или коэффициент эмиссии.
Чем меньше коэффициент эмиссии, тем эффективнее материал отражает тепло.
Коэффициент эмиссии для низкоэмиссионного стекла значительно ниже по сравнению с обычным стеклом (0,17 против 0,9).
Сравнительная таблица тепловых показателей листового и низкоэмиссионного стекла
| Тип стекла | Коэффициент эмиссии (излучающая способность – способность отражать тепло обратно в помещение) | Сопротив теплоперед. Ro, м2К/Вт |
| Обычное стекло | 0,85 | 0,35 |
| Мягкое покрытие | 0,04 | 0,56 |
| Твердое покрытие | 0,15 | 0,50 |
Энергосберегающее покрытие низкоэмиссионного стекла, имея толщину всего в несколько десятков нанометров, ничем не отличается от обычного прозрачного стекла визуально и абсолютно прозрачно для человеческого глаза. В настоящее время используется два типа низкоэмиссионных покрытий стекла: так называемые «I-стекло» (Double Low-E) с мягким покрытием и «К-стекло» (Low-Е) с твердым покрытием.
И-стекло — это высококачественное стекло с низкоэмиссионным покрытием, нанесенным на одну поверхность стекла в условиях вакуума, методом катодного распыления в магнитном поле металлсодержащих соединений, обладающих заданными избирательными свойствами. На стекло флоат наносится слой серебра, а в качестве вторичного покрытия – оксид титана.
Данные пленки, нанесенные на стекло, носят название «мягких покрытий».
Существенным недостатком 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.
Стекло с мягким покрытием используется только в стеклопакетах, обязательно покрытием внутрь. Мягкое покрытие по своим теплосберегающим свойствам в полтора раза превосходит жесткое, поэтому во всем мире предпочтение отдается именно ему.
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 еще имеет очень высокую температуру (более 600°С). 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.
Такое покрытие принято называть «твердым».
Низкоэмиссионное покрытие К-стекла не помутнеет, не облетит и не разрушится с течением времени. Его можно использовать для одинарного остекления (покрытием внутрь помещения) или в стеклопакетах.
Чтобы узнать, включено ли энергосберегающее стекло в стеклопакет, зажгите спичку или зажигалку и поднесите ее к окну. Отражение на низкоэмиссионном стекле будет отличаться по цвету от всех остальных.
Применение энергосберегающих стекол, выводы и предпосылки:
- однокамерный стеклопакет с любым (к-стекло, и-стекло) низкоэмиссионным стеклом обладает большим эффектом энергосбережения, чем двухкамерный стеклопакет с обычными стеклами;
- однокамерный стеклопакет с энергосберегающим стеклом легче двухкамерного на 10 кг/м2 (при толщине стекла – 4мм), что обеспечивает более продолжительный срок эксплуатации оконного переплета и уменьшает нагрузку на оконную фурнитуру;
- однокамерный стеклопакет с низкоэмиссионным имеет даже большее светопропускание, чем двухкамерный с обычными стеклами;
- при массовом производстве цена однокамерного стеклопакета с энергосберегающим стеклом в составе практически не отличается от цены двухкамерного с обычными стеклами.
2. Мультифункциональное стекло
Мультифункциональное стекло (газохромное) объединяет преимущества теплоизоляционного и солнцезащитного остекления — в зимнее время «работает» как теплоизоляционное, оставляя максимальное количество солнечной энергии и тепла в помещении, отражая длинноволновое инфракрасное излучение внутрь здания. Летом, когда не исключен перегрев помещения, «работает» как солнцезащитное, отражая как можно больший процент солнечного света наружу и, таким образом, не допуская попадания в помещение большого количества тепловой энергии.
Использование мультифункциональных стекол позволяет сократить затраты на отопление и кондиционирование (на охлаждение воздуха тратится в 3 раза больше энергии!)
Чуть заметный зеркальный эффект данных стекол может стать дополнительным преимуществом.
Низкоэмиссионные энергосберегающие стёкла | Строительный справочник | материалы — конструкции
Мировые тенденции в остеклении современных зданий диктуют максимальную открытость помещения дневному освещению.
Так, например, в супермаркетах с полностью остеклёнными фасадами наблюдается наибольшая покупательская активность, в подобных офисных зданиях — высокая производительность, а в больницах — более быстрое выздоровление пациентов.
Но здесь появляется проблема энергосбережения. Эта проблема касается не только остекления больших форматов, но и бытовых помещений: квартир, коттеджей, детских учреждений и т.д. Как правило, через светопрозрачные конструкции (при условии применения обычного стекла) теряется 40 — 50% тепловой энергии, поэтому все крупнейшие производители стекла освоили выпуск энергосберегающих стёкол.
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 препятствует выходу из помещения длинноволнового теплового излучения, например, от отопительного прибора (поэтому низкоэмиссионные стёкла ещё называют селективными).
Характеристикой энергосбережения является излучающая способность стекла. Коэффициент теплового излучения является характеристикой поверхности, а не всего тела и это такая же физическая характеристика, как, например, плотность, температура плавления и т.д. Под излучающей способностью стекла (эмиссией) понимают способность стеклянной поверхности отражать длинноволновое, невидимое человеческим глазом тепловое излучение, длина волны которого меньше 16000 Нм. Эмисситент поверхности (Е) определяет излучающую способность стекла (у обычного стекла Е составляет 0,83, а у селективного меньше 0,04) и, следовательно, возможность 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 длиноволновое тепловое излучение. Такими свойствами обладают благородные металлы — медь, серебро, алюминий.
Следовательно, 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 используется два вида низкоэмиссионных стекол — с твёрдым К и мягким покрытием I.
Твёрдое селективное покрытие наносится из жидкой фазы методом распыления на горячую флоат ленту, после чего отжигается. Достоинством этого покрытия является высокая стойкость покрытия, что, в принципе, позволяет использовать его вне стеклопакетов, а недостатком — более высокий коэффициент излучения (0,1 — 0,15). По составу — это проводящие оксиды металлов, чаще всего оксид олова, допированный фтором.
Мягкое селективное покрытие наносится на стекло методами магнетронного распыления в вакууме. Достоинством этого стекла является низкий коэффициент излучения (менее 0,1), а недостатком — невысокая стойкость. Но на потребителя это никак не отражается, этот недостаток решается на стадии изготовления стеклопакетов.
В открытом виде это стекло использовать нельзя. По составу мягкое селективное стекло представляет собой слоистую структуру с общей формулой оксид-металл-оксид. Главную роль играет тонкая плёнка металла, как раз и обладающая свойством спектральной селективности. Обычно это плёнка серебра толщиной 10-15 нанометров.
Всем известно, что в России перманентно проводится жилищно-коммунальная реформа. А она отчасти невозможна без существенного сокращения потерь тепла из зданий и сооружений, так как затраты на отопление жилых помещений могут превышать финансовые возможности населения. В связи с чем крупными переработчики стекла рекомендуют устанавливать стеклопакеты, в составе которых есть низкоэмиссионные стекла.
Широко распространено мнение, что на большей территории России наиболее оптимальным является использование двухкамерных стеклопакетов. В действительности применение однокамерных стеклопакетов с энергосберегающими стёклами оказывается более выгодным во всех отношениях.
Во-первых, это улучшенная теплоизоляция однокамерного стеклопакета с Low-E стеклом по сравнению с двухкамерным стеклопакетом с обычным стеклом. Во-вторых, такой однокамерный стеклопакет (стекло с мягким напылением) в настоящее время дешевле двухкамерного, причём, судя по всему, разница в цене со временем будет увеличиваться. Кроме того, однокамерный стеклопакет легче двухкамерного.
Для иллюстрации эффективности использования энергосберегающих стёкол приведем некоторые цифры:
| Сопротивление теплопередаче (на основании протокола испытаний ГОССТРОЯ РОССИИ) | СПО 4М-16 Ar-И4 — 0,69 м2 х С/Вт | СПД 4М-10-4М1-10-4М1 — 0,51 м2 х С/Вт |
| Масса стеклопакета | СПО 4М1-16 Ar-И4 — 20 кг/м2 | СПД 4М1-10-4М1-10-4М1 — 30 кг/м2 |
| Пропускание УФ-излучения | СПО 4М1-16 Ar-И4 — 21% | СПД 4М1 -10-4М1-10-4М1 — 38% |
Данные удовлетворяют требованию ГОСТ 24866-99
Таким образом, на основании вышеизложенного можно утверждать, что у СПО с LOW-E на 20% выше теплоизоляция, на 30% увеличивается срок службы фурнитуры, на 17% ниже воздействие УФ-излучения и, не менее важный фактор, – стоимость ниже простого СПД.
Общие сведения о спектрально-селективном низкоэмиссионном стекле
Общие сведения о спектрально-селективном низкоэмиссионном стеклеЗВОНИТЕ СЕЙЧАС
Поиск по сайту…
На главную
Сокращенный для низкоэмиссионных покрытий Low-E, особенно спектрально-селективных, является необходимым условием для энергоэффективных окон. Нанесенные на внутреннюю поверхность наружного стекла двухкамерного окна, они минимизируют перетекание тепла из одного места в другое.
Чтобы оценить преимущества замены окон со спектрально селективным низкоэмиссионным покрытием, компания Renewal by Andersen® из Сан-Франциско объясняет, что они делают лучше всего:
Улавливание тепла в помещении
Излучательная способность относится к способности стекла повторно излучать энергия, которую он поглощает. Чем она выше, тем больше тепла она передает наружу. Таким образом, низкоэмиссионное стекло сводит теплопередачу к минимуму.
Его эмиссионное свойство зависит от U-фактора окна. По данным Национального совета по рейтингу окон, U-фактор окна должен быть как можно ниже.
Отражение солнечных инфракрасных лучей
Помимо изоляции тепла в помещении, низкоэмиссионное стекло также ограничивает проникновение солнечного инфракрасного света в ваш дом. Его способность отражать свет помогает вашему интерьеру оставаться приятно прохладным, особенно в самые жаркие дни, избавляя вас от необходимости включать кондиционер.
Его отражающая способность зависит от коэффициента солнечного тепла (SHGC). Как и в случае с U-фактором, лучше использовать более низкие значения SHGC. Но опять же, взаимодействие между U-фактором и SHGC определяет энергоэффективность сменных окон. Каждая климатическая зона имеет уникальные минимальные и максимальные энергетические показатели.
Например, дома с почтовым индексом 94016 должны иметь окна с U-фактором 0,30 (или меньше) и SHGC 0,40 (или меньше).
Согласно ENERGY STAR®, это оптимальное сочетание тепловых свойств для удовлетворения требований энергоэффективности в северной климатической зоне.
Пропускание солнечного света насквозь
Поскольку спектрально-селективные низкоэмиссионные покрытия могут отклонять определенные части солнечного спектра, ими также можно манипулировать, чтобы игнорировать определенные части. Вот почему изделия, усиленные этой технологией остекления, могут обеспечивать обильное дневное освещение, не допуская чрезмерного притока солнечного тепла.
Для сравнения: наше стекло Low-E4® SmartSun™ может блокировать 72% солнечного тепла, проходящего через него, и при этом пропускать 65% солнечного света.
Блокирование ультрафиолетового (УФ) света
Помимо отражения большей части инфракрасного света, спектрально-селективное низкоэмиссионное стекло может препятствовать проникновению почти 100% УФ-излучения солнца.
Например, наши сменные окна со стеклом SmartSun предотвращают проникновение 95% ультрафиолетовых лучей, чтобы защитить ваши ценности от повреждения солнцем.
Используйте возможности спектрально-селективных низкоэмиссионных покрытий Renewal от Andersen из Сан-Франциско. Позвоните нам по телефону 866-609-5033 сегодня или заполните нашу контактную форму, чтобы запланировать бесплатную, ни к чему не обязывающую консультацию. Мы обслуживаем клиентов в Сан-Франциско, Калифорния, и близлежащих районах.
Селективное стекло для повышения теплоэффективности
Когда мы работаем над проектом нового строительства или реконструкции здания, основное внимание уделяется окнам и дверям. Давайте рассмотрим те, у которых селективное стекло улучшает энергоэффективность .
Так как его поверхность очень велика по сравнению со всей рамой, выбор стекла имеет основополагающее значение. Его способность поддерживать оптимальную температуру внутри помещений имеет важное значение для экономии энергии.
Это также оптимальный выбор с точки зрения устойчивости.
Благодаря своим характеристикам, которые «выбирают» солнечную энергию, селективное стекло особенно используется при создании устойчивых окон. Это позволяет теплу лишь частично проникать через стеклянные поверхности.
Эти солнцезащитные очки также называются «четыре сезона» и особенно подходят для квартир, домов, офисов, коммерческих зданий, расположенных в средиземноморском климате с хорошим воздействием солнца.
Прежде чем анализировать характеристики селективного стекла, мы хотим понять, какова его функция.
Его присутствие очень полезно в условиях мягкого или теплого климата. Благодаря своим техническим качествам ограничивает прохождение солнечной радиации, предотвращение перегрева помещений.
Это не влияет на освещение внутренних помещений, которые могут получать больше естественного света.
В зависимости от среды, для которой предназначено стекло, важно выбрать продукт, который вместе с теплом не задерживает пропускание света.
Сегодня этот предел больше не существует благодаря наличию экстра-белого стекла . Комнаты регулярно освещаются, при этом температура внутри них остается оптимальной.
В основе комфортности проживания и энергоэффективности лежат два условия. Мы можем получить их благодаря характеристикам селективного стекла, особенно если установить его на оконную раму , изготовленную из материала с низким коэффициентом пропускания , такого как дерево, нержавеющая сталь или бронза.
Селективное стекло представляет собой простое стекло, на которое наносится покрытие, как правило, на внешнюю поверхность двойного остекления. Этот конкретный процесс блокирует инфракрасное излучение и ограничивает прохождение тепла.
Но как оценить характеристики подходящего селективного стекла?
Во-первых, не в одиночку.
Компании, специализирующиеся на производстве дверей и окон, выбирают стекло, исходя из нескольких факторов, которые сочетаются с климатическими, эстетическими, функциональными и потребительскими потребностями.
Действительно, стекло имеет большое эстетическое и функциональное значение, от которого зависит комфорт проживания.
Одним из них является солнечный фактор, который показывает, сколько солнечной энергии проходит через стекло. Она называется G. Чем она ниже, тем меньше энергии просачивается снаружи внутрь. Само собой разумеется, что в селективном стекле G-фактор ниже, чем в другом стекле.
Другим фактором является пропускание света, т. е. количество света, проходящего через стекло снаружи внутрь дома. При снижении прохождения энергии снижается и освещенность. По этой причине только эксперты могут направить ваш выбор в пользу дополнительного белого стекла, которое пропускает как можно больше света.
Преимущества Преимуществ , связанных с использованием селективного стекла, много, прежде всего обеспечение комфорта и энергосбережения внутри дома.
Подведем итоги:
- оптимальная температура
- энергосберегающий
- устойчивость
Однако давайте лучше разберемся, какие конкретные преимущества соответствуют этим общим преимуществам.
В первую очередь нас явно интересует комфортное проживание . Поэтому важно поддерживать оптимальную внутреннюю температуру.
Селективное стекло обладает не только способностью останавливать поступление тепла, но и удерживать его в доме. Благодаря этой особенности его еще называют «четыре сезона».
Если мы объединим эти преимущества с использованием соответствующей рамы с низким коэффициентом пропускания, теплоизоляция гарантирована.
Энергосбережение идет рука об руку с этим. Сокращение расходов в счете существенное, особенно в жаркое время года, когда в противном случае использование кондиционера было бы частым. Мы находим это, в частности, в случаях больших панорамных окон, хорошо освещенных солнцем.
Селективное стекло полностью выполняет свою функцию, принося решающие преимущества в снижении потребительских затрат.
Кроме того, его способность фильтровать солнечные лучи позволяет избежать появления раздражающих бликов. Это способствует внешней эстетике здания, которое не требует штор и затемнения, но может похвастаться чистыми и минимальными линиями, гарантируя свежесть внутри.
Селективное стекло может фильтровать до 40% тепла и даже достигать 60%. В последнем случае естественное освещение наказывается. Поэтому очень важно выбрать тип стекла в соответствии с климатическими и функциональными потребностями места, для которого оно предназначено.
Конечно, тепловая эффективность делает селективное стекло экологичным выбором благодаря сокращению использования систем кондиционирования воздуха.
Альтернативы селективному стеклу Если выбор селективного стекла кажется не совсем подходящим, вы можете рассмотреть альтернативу.
Выбор должен быть сделан с учетом некоторых элементов:
- климатический район
- экспозиция окон
- внешние факторы
Исходя из этих факторов, вы также можете выбрать стекло с низким коэффициентом излучения.
Низкоэмиссионное стекло предназначено для повышения теплоотдачи и имеет покрытие, помогающее сдерживать рассеивание тепла изнутри наружу, обычно наносимое на внутреннюю поверхность двойного остекления.
Какой бы вариант между селективным стеклом и низкоэмиссионным стеклом вы не выбрали, всегда рекомендуется устанавливать стекло на термически разбитое окно, способное повысить энергоэффективность. Таким образом, мы можем достичь очень высокого уровня даже в особенно сложных климатических условиях, как мы можем видеть в некоторых проектах, выполненных Капоферри . Упомянем, например, окна и двери, созданные в сотрудничестве с архитектором Болином Цивински Джексоном для частной резиденции в Канаде, в которых оконные рамы и стекла спроектированы таким образом, чтобы выдерживать суровые температуры горной местности, а также Вилла построена в Колорадо в сотрудничестве с Ренцо Пьяно.