Из статьи Вы узнаете:

Селективным (мультифункциональным) принято называть стекло, призванное обеспечивать определенный уровень защиты от солнечных лучей, а также, за счет присущих ему свойств, создавать оптимальный микроклимат в помещении для комфортного нахождения в нем человека.

Сфера применения селективного стекла не ограничивается жилыми домами . Его энергоэффективность и создаваемая защита от солнца позволяют его использовать при остеклении зданий коммерческой направленности, спортивных комплексов, муниципальных учреждений и ряда других узкоспециализированных строений, которым необходима подобная защищенность.

Первостепенная задача селективного стекла - создавать комфортные условия для человека внутри остекленного помещения, причем в любое время года. Стоит отметить, что рассматриваемый светопропускающий материал отлично с этим справляется: в зимний период стекло препятствует выходу тепла из помещения наружу, летом же стекло попросту отсеивает часть поступающих солнечных лучей, не давая, тем самым, помещению нагреваться.

Специфика работы в жару.

С приходом сезона весна-лето многие люди пытаются избавиться от жары в своей квартире старинными методами – наклеить , скрыться за жалюзи, либо просто стараясь закрыть поплотнее занавески. Некоторые прибегают к весьма затратному способу охлаждения помещения – к покупке и установке кондиционера.

Однако такие ухищрения или делают помещение темнее, или же, как в случае с , заставляют потребителя дополнительно «раскошелиться» на оплату счетов за израсходованную электроэнергию, необходимую для работы охлаждающего устройства. Со стеклом с селективным покрытием такие манипуляции остались в прошлом, ведь оно вполне способно заменить все вышеописанные решения и обеспечить достойный уровень охлаждения остекленного помещения.

Особенности функционирования в холод.

Всем известно, что одним из важнейших предназначений окна является защита от холода как одного помещения, так и всей квартиры (дома). Однако не многие знают, что помещением через окно теряется тепла гораздо больше, чем, скажем, через стены, вентиляцию и даже дверь. Поэтому так важно, для обеспечения комфортных условий, озаботиться установкой качественного современного окна. Неважно, какой профиль вы выберете: ПВХ, деревянный или алюминиевый. Необходимо особое внимание для него, ведь именно оно занимает практически 90% оконной конструкции, а значит, является одним из главных составляющих элементов.

Чтобы повысить теплоизоляционные характеристики стеклопакета вместо обычного, можно задействовать низкоэмиссионное, особенностью которого является его покрытие, включающее в себя тонкий слой напыления атомов серебра. Технология с включением серебра позволяет стеклу беспрепятственно пропускать короткие волны, излучаемые небесным Светилом (попросту говоря пропускать свет). Длинные же, излучаемые отопительными приборами, при этом блокируются и не «просачиваются» наружу.

Высокий уровень теплоизоляции селективного стекла достигается за счет применения особых технологий при изготовлении покрытий. Таких покрытий на сегодняшний день существует всего два:

твердое (пиролитическое);
мягкое (магинетронное).

Твердое покрытие селективного стекла принято обозначать буквой «k», мягкое «i». Их различие состоит в технологии нанесения и, соответственно, в уровне сбережения тепла. Вы можете сами оценить разницу теплосбережения с использованием таких стекол. Например, если температура воздуха внутри помещения составляет +20 град. Цельсия, а на улице -26, то значения температуры с внутренней стороны поверхности стекла будут:

для обычного стеклопакета - +5,1°С;
для стеклопакета с К-стеклом - +11°С;
для стеклопакета с I-стеклом - +14°С.

Указанные значения наглядно демонстрируют , в составе которых присутствуют селективные стекла, независимо от того, как они промаркированы – k или i, над обычными светопропускающими конструкциями.

На сегодняшний день оформить селективное покрытие для стекол солнечных панелей вполне реально и своими силами. Для этого можно использовать самые разные материалы, которые созданы как своими руками, так и куплены в специальном магазине.

Разновидность покрытия

В настоящее время селективное покрытие бывает трех видов. Это может быть как обычная краска, так и химически обработанный металл. Третий вариант - это уже готовые для использования пленки, которые можно клеить на стекла. Эти три вида сырья отличаются между собой по следующим показателям:

способность к поглощению;
излучательная способность;
общий уровень эффективности.

Если говорить о первом параметре, то в этом случае определяется количество тепла, которое селективное покрытие может преобразовать из солнечной энергии. Данный показатель играет очень важную роль, но не является главным при выборе.

При выборе покрытия, то есть абсорбера, нужно очень внимательно выбирать вещество по излучательной способности. Она характеризует то количество тепла, которое будет отдано в окружающую среду, в виде излучения. Другими словами, чем выше этот параметр, тем больше будут потери тепла, а следовательно, снизится эффективность приспособления.

Что касается общей эффективности, то она обычно представлена в виде общего коэффициента, который считается отношением первых двух показателей. Реальная тепловая производительность не будет отражена точно, а вот эффективность селективного покрытия определяется достаточно точно.

Применение краски

На сегодняшний день некоторые люди считают, что в качестве хорошего покрытия для стекла солнечного коллектора можно использовать черную краску, так как она хорошо прогревается и хорошо поглощает солнечные лучи. Однако это не так, и есть несколько причин, почему такая краска не является эффективной.

Во-первых, краска способна поглотить только ту часть излучения, которую видно, остальное же излучение не используется. Во-вторых, она способна излучать тепло в инфракрасном спектре в атмосферу. В-третьих, такое покрытие будет со временем выцветать из-за воздействия ультрафиолетовых лучей солнца, из-за чего способность к поглощению будет уменьшаться. Еще один недостаток - это сильное уменьшение эффективности абсорбера при высоких температурах. Последнее, о чем стоит сказать, это о том, что покрытие краской будет служить еще и теплоизоляцией, из-за чего тепло не будет проходить внутрь.

Данные недостатки полностью исключают возможность применения обычной краски в качестве селективного покрытия стекла. Для этой цели необходимо применять лишь специальные средства.

На что наносить краску?

После приобретения подходящей краски встает вопрос о том, как правильно нанести ее на стекло. Для начала стоит сказать, что она наносится на подложку, а не на саму панель. В качестве подложки используется алюминий или медь. Этот вид металла отлично подходит потому, что он способен эффективно отбирать тепло у абсорбера, то есть краски, и передавать его панели.

Как покрыть стекло панели краской?

Прежде чем приступить к нанесению селективного покрытия на солнечные панели, нужно отполировать лист меди или алюминия. Для этого используется механический способ шлифовки, а также дальнейшее покрытие пастой ГОИ. Здесь важно отметить, что провести работы нужно максимально качественно, так как любая шероховатость - это увеличение потерь тепла, так как будет расти излучательная способность.

Наиболее простой способ покрыть нужные листы - это использовать краскопульт. Наносится краска, как обычная, но есть минус, который заключается в том, что сложно контролировать толщину слоя. Если она будет слишком велика, то снизится качество поглощения тепла, если слой будет слишком тонкий, то увеличится потеря тепла.

Пленка для панелей

Есть другой вариант нанесения селективного поглощающего покрытия. Для этого была разработана специальная пленка, которая в настоящее время представлена в двух типах: однослойная и многослойная на металлизированной подложке.

Что касается эффективности пленок, то коэффициент достаточно высок и сравним с этим же показателем у красок, однако если говорить о стоимости, то она сильно отличается. Качественная пленка характеризуется тем, что ее излучательная способность составляет 5% и менее.

Что касается процесса нанесения, то процедура очень проста. Однослойная самоклеящаяся пленка крепится к листу металла, который может быть изготовлен из цинка, меди, алюминия. Каких-либо сложных манипуляций проводить не приходится, пленка клеится очень легко. Однако перед ее нанесением стоит обработать металлический лист так же, как это делалось в случае с краской, то есть нужно обработать его шлифовальной машинкой с

Селективные стекла для дома

Кроме применения в качестве покрытия солнечных панелей, селективное покрытие стеклопакета пользуется не меньшим спросом. Селективные стекла, или же мультифункциональные, как их еще называют, применяются для обычных домовых, для остекления коммерческих зданий, спортивных комплексов, муниципальных учреждений и т. д. Такие стекла способны обеспечить хорошую защиту от солнечных лучей и создать благоприятный микроклимат внутри помещения.

Селективное поглощающее покрытие, нанесенное на обычные стекла, создает хорошую защитную пленку. Основная задача таких элементов - это создание максимально благоприятных условий внутри помещения как в летнее время года, так и в зимнее. Суть их работы достаточно простая: летом стекла отсеивают некоторое количество солнечных лучей, чем не дает помещению сильно нагреваться, зимой же они будут служить отличным препятствием для тепловой энергии, не давая ей покидать комнату.

Важность селективных стекол в холодное время

На сегодняшний день все знают, что окна являются защитой определенной части стены, препятствуя выходу тепла из комнаты. Однако, если реально смотреть на вещи, то через некачественное стекло будет уходить большее количество тепла, чем через вентиляцию или даже приоткрытую дверь. Вся проблема заключается в том, что выбрать качественный материал для окна будет недостаточно. Примерно 90% окна занято стеклом, а это значит, что оно также должно быть максимально полезным, в плане сохранения тепла. Именно с этой задачей лучше всего справляются селективные стекла. Особенность напыления заключается еще и в том, что на поверхности имеется тончайший слой атомов серебра. Они прекрасно пропускают короткие волны, которые излучает Солнце, тем самым пропускают тепло внутрь. Но при этом серебро достаточно сильно блокирует прохождение длинных волн, которые обычно излучают нагревательные приспособления. Таким образом и получается, что тепло максимально хорошо сохраняется внутри помещения.

Мягкие и твердые покрытия

В настоящее время существует два разных вида покрытия стекла. Это может быть мягкое селективное покрытие, или же оно может быть твердым. Отличаются они между собой технологией нанесения. Из-за этого, естественно, будет отличаться и уровень их теплоизоляции. Для сравнения можно привести простой пример. Допустим, температура воздуха внутри комнаты составляет +20 градусов по Цельсию, а температура за окном составляет -26 градусов по Цельсию. Обычный стеклопакет в таком случае будет поддерживать температуру внутри около +5 градусов, твердое селективное покрытие обеспечит температуру в +11 градусов по Цельсию, мягкое покрытие будет поддерживать +14 градусов.

Здесь стоит добавить, что для такой поверхности существует специальная маркировка. Твердые или же пиролитические поверхности будут отмечаться буквой K. Мягкая поверхность, или, как ее еще называют, магнетронная, маркируется буквой I.

Если подводить итог всему выше сказанному, то можно сделать два небольших вывода. Во-первых, селективное покрытие можно наносить самостоятельно, если в наличии имеются солнечные панели. Это может повысить их эффективность. Во-вторых, селективные стекла отлично подойдут для утепления дома.

Для обеспечения энергетической эффективности окон, балконных дверей, витрин, витражей и других прозрачных конструкций из стекла, применяемых в зданиях и сооружениях, необходимо обеспечить минимальные суммарные затраты энергии не только на отопление, но и кондиционирование, вентиляцию, освещение помещений.

Создание теплозащитных и солнцезащитных стекол с твердым и мягким покрытиями, цветных стекол (окрашенных в массе) и использование самоочищающегося стекла со специальным покрытием, технологии производства которых за последние годы значительно усовершенствованы, сделало возможным применение стеклодеталей, регулирующих приток солнечного излучения, одновременно обеспечивая высокое светопропускание, теплоизолирующие свойства, защиту от шума.

Новые типы стекол позволяют придать остеклению солнцезащитные и теплоизоляционные свойства, предотвращающие потери тепла из помещения в холодную погоду и избыточное поступление солнечного тепла летом. Учитывая то, что при производстве окон применяемые профильные системы в большинстве своем обеспечивают довольно хорошие результаты по сопротивлению теплопередаче по сравнению с остеклением, поэтому мы остановимся подробнее на светопрозрачных конструкциях.

По разным данным, через светопрозрачные ограждающие конструкции зданий теряется от 40 до 50% тепловой энергии.

Существует несколько путей потери тепла. Во-первых, теплопроводность самого стекла. Сократить потери тепла в этом случае можно увеличением количества стекол в оконной системе. Например, в некоторых многоэтажных домах, построенных в конце прошлого века, устанавливались деревянные рамы с тройным остеклением. Во-вторых, потери тепла, обусловленные конвекцией воздуха. Эта проблема была решена в результате создания герметичного стеклопакета. Наконец, в-третьих, инфракрасное излучение, на долю которого приходится до 70% потерь тепла. По этому вопросу отметим следующее.

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 эмиссионной способности (поэтому стекла с такими покрытиями еще называют «селективными стеклами»). Чем ниже эмиссионная способность стекла, тем выше его энергосберегающие свойства.

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».

Характеристикой энергосбережения является излучательная способность стекла. Как известно, любое тело, в зависимости от своей температуры, излучает в пространство определенное количество энергии. Температура поверхности Солнца составляет около 6000 градусов Кельвина, и Солнце излучает не только в ультрафиолетовом и видимом, но и в инфракрасном (ИК) диапазоне спектра.

Теплозащитные качества стекол определяются относительной долей отражаемых ими инфракрасных лучей. Теплоотражающие покрытия характеризуются высокой отражательной способностью (до 95% в инфракрасном диапазоне). Это значит, что пропускательная и поглощательная способности таких покрытий низки. Согласно закону Кирхгофа, тела с низкой поглощательной способностью имеют низкую излучательную способность. Излучательная способность (эмиссия) любого серого тела оценивается в сравнении с максимальной излучательной способностью абсолютно черного тела при той же температуре с учетом степени черноты:

E = ε·Ео

Где Е - плотность потока собственного излучения серого тела;

Ео - плотность потока собственного излучения абсолютно черного тела.

Значение для различных материалов изменяется в пределах от 0 до 1 и зависит от длины
волны падающего света. В инфракрасном (ИК) диапазоне степень черноты теплоотражающего покрытия должна быть минимальной. Покрытия, для которых степень черноты составляет = 0,03…0,15, получили название «Lоw–Е» (низкая излучательная способность).

Эмиссионная способность поверхности (Е) определяет излучательную способность стекла (у обычного стекла Е>0,83, а излучательная способность селективных стекол меньше 0,04), а следовательно, и способность «отражать» обратно в помещение тепловое излучение.

Следовательно, чем ниже эмиссионная способность, тем меньше потери тепла. При этом,
стекло с оптическим покрытием, имеющим значение эмиссионной способности Е= 0,004, отражает обратно в помещение свыше 90% тепловой энергии уходящей через окно.

Существует два вида низкоэмиссионных покрытий - «мягкое» и «твердое», отличающиеся и технологией нанесения, и эксплуатационными характеристиками, к числу которых относятся теплофизические, механические и экономические параметры.

«Твердое» или «мягкое» покрытие?

Одной из разновидностей такого стекла является К-стекло или энергосберегающее стекло с жестким покрытием. Иначе его называют стеклом с «твердым» покрытием. Такое стекло имеет покрытие на основе оксида олова (полупроводниковое покрытие). Наносится покрытие непосредственно на одной из стадий производства флоат-стекла по технологии on-line («на линии», англ.). Действительно, К-стекло значительно уменьшает теплопроводность окна.

«Мягкое покрытие» стекла 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. У «мягких» покрытий эмиссионная способность самая низкая.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.

«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 внутренней поверхности 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 k (или принятого у нас коэффициента сопротивления теплопередаче R - величина обратная k).

Для иллюстрации эффективности использования энергосберегающих стекол приведем некоторые результаты исследований различных стеклопакетов в климатическом комплексе ОАО «КиевЗНИИЭП».

Нужно учитывать, что k и R0 реальной оконной системы зависят от множества факторов и
в большинстве случаев сильно отличаются от расчетных величин, поэтому их точные значения можно определить только экспериментальным путем. Методики испытаний, принятые в России и странах ЕС, сильно отличаются. Если в Европе измерения производятся по единственной точке в средней части стеклопакета, то по нашим стандартам параметры системы измеряются в нескольких краевых и одной центральной точке, после чего полученные значения усредняются по площадям. Эти значения сильно отличаются в сторону уменьшения, причем не существует и надежной методики перевода из одной системы в другую. По этой причине специалисты в основном ориентируются на значения, полученные экспериментальным путем по нашим методикам.

Достоинства и недостатки применения стеклопакетов с энергосберегающим 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.

Твердое покрытие стойко к механическим воздействиям, его можно использовать даже при одинарном остеклении. Мягкое легко деформируется, поэтому та сторона стекла, на которую нанесено такое напыление, обязательно должна быть обращена внутрь стеклопакета.

К-стекла имеют целый ряд достоинств: они 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.

I-стекло по техническим характеристикам превосходит своего собрата «на букву k». Использование стеклопакетов с i-стеклом позволяет не только существенно повысить комфорт в помещении, но и добиться снижения энергозатрат. В течение отопительного сезона тепло, сохраняемое окном средних размеров с i-стеклом, эквивалентно эффекту от сжигания 120 кг жидкого топлива.

Кстати, если «твердое» покрытие позволяет сохранить в помещении примерно 70% теплового потока, падающего на окно, то «мягкое» - все 90% и даже больше. За счет более высоких энергосберегающих свойств i-стекла можно отказаться от двухкамерного стеклопакета, ограничившись однокамерным, что в значительной мере облегчает конструкцию.

Следует также отметить, что при использовании энергосберегающих стекол экономия энергии в помещениях возможна не только благодаря защите от потерь тепла, но и за счет снижения потерь на кондиционирование, которые порой превосходят расходы на отопление в 2–3 раза.

Единственный, пожалуй, недостаток i-стекол - низкая абразивная стойкость, доставляющая определенные неудобства при транспортировке. Однако поскольку покрытие всегда обращено внутрь стеклопакета, при эксплуатации это не сказывается.

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.

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.

«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.

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.

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 i-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).

Черных Л.Ф., руководитель отдела строительной теплофизики КиевЗНИИЭП, к.т.н., ст.н.с.;
Одринская В.А., председатель подкомитета ТКС «Строительное стекло»;
Бондарева О.С., мл.н.с.

Как известно, наиболее чувствительной частью окна является стеклопакет, поскольку более всего подвержен вредному тепловому и ультрафиолетовому воздействию. Поэтому производители флоат стекла сегодня предлагают многочисленные продукты, способные решить проблему чрезмерной инсоляции.

Солнцезащитное стекло

В условиях жаркого климата солнцезащитное стекло или стекло солнечного контроля, как его называют на Западе, уменьшает поступление солнечного тепла и защищает от слепящего света, а в условиях умеренного климата оно помогает поддерживать баланс солнцезащиты и высокий уровень естественного освещения.

Солнцезащитное стекло может применяться везде, где существует избыточное поступление солнечного света, которое может стать проблемой при эксплуатации здания, от остекления фасадов до атриумов, от обширных оранжерей до стеклянных переходов. Сегодня предлагаемая линейка солнцезащитных стёкол позволяет подобрать спектр характеристик, отвечающих почти любой потребности, причём каждый продукт можно применять в ламинированном или закаленном виде.

Солнцезащитное стекло – это окрашенное одним из возможных способов стекло, противостоящее проникновению солнечной энергии, бывает двух типов: отражающее и поглощающее. Поглощающие стёкла подразделяются: стекло с пиролитическим покрытием, наносимое во время изготовления продукта (on-line-процесс) и стекло с электромагнетическим покрытием материалами на основе металлов, оксидов металлов и драгоценных металлов, наносимое уже на готовый продукт (off-line-процесс).

Традиционно принято считать, что оптимального эффекта можно достичь при помощи солнцезащитного стекла, окрашенное в массе, поскольку его свойства сохраняются более длительное время. Данная технология изготовления предусматривает добавление красителей, которыми выступают оксиды металлов, в стекломассу в процессе производства флоат стекла.

Солнцезащитное стекло, окрашенное в массе , пропускает 65-75% света, при этом инфракрасного излучения всего 30-35%, причём толщина листа влияет на их способность пропускать и поглощать лучи. Такая технология, помимо простого изменения цвета стекла, придаёт ему свойства поглощать свет и часть солнечной энергии.

Установка солнцезащитного стекла способствует снижению перегрева и уровня освещенности в комнате. В очень ярких помещениях человек сразу почувствует снижение нагрузки на органы зрения, при этом все объекты за окном остаются видимыми, просто приобретают теплый оттенок. Данное стекло можно закалять или покрывать защитной пленкой. Применяется солнцезащитное стекло в стеклопакете, заменяя одно из обычных стекол.

Другая, более современная, технология заключается в нанесении на стекло нескольких слоев прозрачных покрытий, разнообразных по составу, которые условно подразделяются на селективные и неселективные:

Неселективное покрытие (его также называют «жестким») обладает свойством отражать весь спектр солнечного излучения, в том числе и видимый свет. В состав покрытия, толщина слоя 5-30 нм, в основном состоящего из элементов 8-й подгруппы периодической таблицы Менделеева, входят оксиды хрома, титана, железа и никеля. В основу солнцезащитного эффекта положена способность металла к отражению и абсорбции энергии солнца. Металлический слой можно покрыть одним или двумя низко абсорбирующими слоями диэлектрика с целью получения эффекта интерференции.

Селективное покрытие , которое также называют «мягким», частично отражает инфракрасное излучение и выполняется на основе серебристого слоя толщиной 10-20 нм, благодаря наличию в серебре свободных электронов и происходит отражение коротковолнового излучения. Для уменьшения поглощающей способности и предотвращения нагрева стекла на солнце, в покрытие могут добавляться дополнительные слои из материалов, обладающих низкой абсорбцией, такие как цинк, оксид титана, олова и другие. Также данные металлы определяют цвет стекла. «Мягкое покрытие» рекомендуется для производства пластиковых окон, но оно должно быть обращено внутрь стеклопакета.

Благодаря современным технологиям, постоянно совершенствующим солнцезащитные покрытия, обеспечивается и поясняется растущая в последнее время популярность стекол, окрашенных не в массе, а методом напыления. Данное покрытие наносится на одну из поверхностей стекла при температуре 600 С в процессе производства. Солнцезащитное покрытие проникает также в структуру стекла, что способствует надежности и долговечности последнего. Такой способ нанесения позволяет покрывать, оксидом металла как внутреннюю, так и наружную часть стекла, при этом придавая ему характерный цветовой оттенок.

По механизму действия солнцезащитные стекла подразделяются на три группы:

1 Преимущественно отражающие излучение поверхности

Изготовление стекла преимущественно отражающего излучение, отличает нанесение в процессе производства на поверхность тонкого металлического слоя, препятствующего впоследствии проникновению излучения сквозь стекло. Необходимо отметить, что отражающие слои параллельно поглощают какую-то долю излучения.

2 Преимущественно поглощающие излучение поверхности

При производстве поглощающего стекла на расплавленную стекольную массу наносятся либо кристаллы металлов, либо оксиды металлов, обладающие способностью поглощать солнечное излучение. Параллельно стекло нагревается и отдаёт большую часть полученного им тепла в наружное пространство. При этом, часть тепла, передающаяся внутрь помещения, является нежелательным явлением, поскольку увеличивает расход энергии на охлаждение помещения. «Темное» теплопоглощающее стекло с высоким коэффициентом поглощения света может сильно нагреваться, поэтому не пригодно для использования в наружном остеклении, а также его нежелательно подвергать неравномерному охлаждению или нагреву.

3 Полностью отражающие поверхности

Полностью отражающую поверхность прозрачного стекла получают путем нанесения последовательно покрытия его поверхность. Обычно количество покрывающих слоев достигает пяти, четыре из которых - окислы металлов, а 5-й работающий слой - серебро. В основу данной технологии положена способность серебра пропускать видимый свет, что присуще обычному стеклу. Если длина волны превышает 0,76 мкм, серебро практически полностью отражает все излучение. Помимо этого, такое стекло обладает и хорошей способностью к теплоизоляции, а также поглощает часть теплового солнечного излучения, при этом нагревается значительно меньше и на его светотехнические характеристики практически не влияет толщина листа.

Преимущество применения солнцезащитных стекол летом налицо - в помещении не так жарко, при этом уменьшается яркость и контрастность освещаемых предметов. Стоит заметить, что полированные стёкла, на которые нанесено покрытие, значительно позволяют увеличить цветовую гамму продукции.

Солнцезащитное стекло обладает следующими свойствами :ударопрочностью, безосколочностью, взрывобезопасностью, конфиденциальностью, эстетичностью и дизайном, а также обеспечивают защиту от ультрафиолетового излучения, слепящего солнечного света, прослушивания и экономию энергоресурсов.

Стекло "Бронзовый тон 42" на отражение имеет бронзовый оттенок, а на просвет нейтральный серый цвет, может легко монтироваться в стеклопакет с целью обеспечения более эффективной теплоизоляции.

Интересным стеклом является "Голубой тон". На отражение это стекло имеет неброский сине-голубой цвет, а на просвет - приятный для глаза слегка желтовато-солнечный оттенок. В тоже время, по сравнению с синими, голубыми окрашенными в массе стеклами такой же интенсивности, насыщенности цвета и прозрачности "Голубой тон" лучше отражает солнечную энергию, меньше ее поглощает и не требует термостойкой обработки.

Стекло "Голубой тон-38" имеет насыщенный яркий сине-голубой цвет на отражение и легкий голубой оттенок на просвет. Насыщенный цвет данного стекла придает уникальные эстетические свойства современных архитектурных решений.

Стекло "Серо-голубой тон" на отражение имеет голубоватый цвет, а на просвет -неброский серо-голубой оттенок. Стекло создает комфортабельный интерьер без потерь в естественном освещении.

Стекло "Голубой тон-люкс" на отражение и на просвет работает, как голубое. Благодаря высокой прозрачности, стекло "Голубой тон-люкс" обеспечивает неискаженный, естественный вид изнутри помещения.

Солнцезащитное селективное стекло в деталях

Доказав пагубное воздействие солнечного света, ученые начали разрабатывать всевозможные средства защиты от ультрафиолета. Среди них стоит выделить вполне доступное и достаточно эффективное . Это разновидность изделий, имеющих высокую степень защиты от ИК и УФ излучения и низкую степень отражаемости. При этом приятное тепло с легкостью проникает в помещение, а длинные патологические лучи успешно отражаются от стекла.

Процесс производства данного типа покрытия достаточно прост. Защитный слой наносится на поверхность путем плазменного напыления в условиях отсутствия кислорода (вакуум) после изготовления стекла, либо прямо в процессе производства.

Качественное имеет отличные энергосберегающие характеристики. Поэтому его активно используют при изготовлении стеклопакетов. Соответственно, вы получите отменную защиту от пагубного воздействия ультрафиолета, обеспечите максимальную долговечность ремонту и декору в помещении и получите все э\то по доступной цене.