Szkło jest jednym z najpopularniejszych i najbardziej wszechstronnych materiałów budowlanych stosowanych obecnie, częściowo ze względu na stale poprawiające się parametry słoneczne i cieplne. Jednym ze sposobów osiągnięcia tej wydajności jest zastosowanie pasywnych i niskoemisyjnych powłok przeciwsłonecznych. Czym więc jest szkło niskoemisyjne? W tej sekcji przedstawiamy szczegółowy przegląd powłok.
Aby zrozumieć powłoki, ważne jest, aby zrozumieć widmo energii słonecznej lub energię słońca. Światło ultrafioletowe (UV), widzialne i podczerwone (IR) zajmują różne części widma słonecznego - różnice między nimi są określane przez ich długości fal.
• Światło ultrafioletowe, które powoduje blaknięcie materiałów stosowanych we wnętrzach, takich jak tkaniny i okładziny ścienne, ma długość fali 310-380 nanometrów przy raportowaniu parametrów szkła.
• Światło widzialne zajmuje część widma między długościami fal około 380-780 nanometrów.
• Światło podczerwone (lub energia cieplna) jest przenoszone do budynku w postaci ciepła i zaczyna się przy długości fali 780 nanometrów. Podczerwień słoneczna jest powszechnie określana jako krótkofalowa energia podczerwona, podczas gdy ciepło promieniujące z ciepłych obiektów ma większe długości fal niż słońce i jest nazywane podczerwienią długofalową.
Powłoki niskoemisyjne zostały opracowane w celu zminimalizowania ilości światła ultrafioletowego i podczerwonego, które może przechodzić przez szkło bez pogorszenia ilości przepuszczanego światła widzialnego.
Kiedy energia cieplna lub świetlna jest pochłaniana przez szkło, jest ona albo usuwana przez poruszające się powietrze, albo ponownie wypromieniowywana przez powierzchnię szkła. Zdolność materiału do emitowania energii nazywana jest emisyjnością. Ogólnie rzecz biorąc, materiały silnie odblaskowe mają niską emisyjność, a matowe ciemniejsze materiały mają wysoką emisyjność. Wszystkie materiały, w tym okna, oddają ciepło w postaci długofalowej energii podczerwonej w zależności od emisyjności i temperatury ich powierzchni. Energia promieniowania jest jednym z ważnych sposobów wymiany ciepła w oknach. Zmniejszenie emisyjności jednej lub więcej powierzchni szklanych okien poprawia właściwości izolacyjne okna. Na przykład szkło niepowlekane ma emisyjność 0,84, podczas gdy szkło Vitro Architectural Glass (dawniej szkło PPG) jest chronione przed słońcem. Solarban® Szkło 70XL ma emisyjność 0,02.
Tutaj do gry wchodzą powłoki o niskiej emisyjności (lub szkła niskoemisyjnego). Szkło niskoemisyjne ma mikroskopijnie cienką, przezroczystą powłokę - jest znacznie cieńsza niż ludzki włos - która odbija długofalową energię podczerwoną (lub ciepło). Niektóre niskoemisyjne również odbijają znaczne ilości krótkofalowej energii słonecznej w podczerwieni. Kiedy wewnętrzna energia cieplna próbuje wydostać się zimą na chłodniejszą stronę na zewnątrz, powłoka niskoemisyjna odbija ciepło z powrotem do wnętrza, zmniejszając straty ciepła promieniowania przez szybę. Odwrotna sytuacja dzieje się latem. Używając prostej analogii, szkło niskoemisyjne działa tak samo jak termos. Termos ma srebrną podszewkę, która odzwierciedla temperaturę zawartego w nim napoju. Temperatura jest utrzymywana ze względu na występujące stałe odbicie, a także korzyści izolacyjne, jakie zapewnia przestrzeń powietrzna między wewnętrzną i zewnętrzną powłoką termosu, podobnie jak w przypadku szyby zespolonej. Ponieważ szkło niskoemisyjne składa się z wyjątkowo cienkich warstw srebra lub innych materiałów o niskiej emisyjności, obowiązuje ta sama teoria. Srebrna powłoka niskoemisyjna odbija wewnętrzną temperaturę z powrotem wewnątrz, utrzymując w pomieszczeniu ciepło lub zimno.
Rodzaje powłok niskoemisyjnych i procesy produkcyjne
W rzeczywistości istnieją dwa różne typy powłok niskoemisyjnych: pasywne powłoki niskoemisyjne i powłoki niskoemisyjne z kontrolą słoneczną. Powłoki pasywne niskoemisyjne mają na celu maksymalizację przenikania ciepła słonecznego do domu lub budynku, aby stworzyć efekt „pasywnego” ogrzewania i zmniejszyć zależność od sztucznego ogrzewania. Powłoki niskoemisyjne do kontroli słonecznej mają na celu ograniczenie ilości ciepła słonecznego przedostającego się do domu lub budynku w celu utrzymania chłodu w budynkach i zmniejszenia zużycia energii związanej z klimatyzacją.
Oba rodzaje szkła niskoemisyjnego, pasywne i chroniące przed słońcem, są wytwarzane dwiema podstawowymi metodami produkcji - pirolityczną lub „twardą powłoką” oraz metodą osadzania próżniowego metodą rozpylania magnetronowego (MSVD) lub „miękką powłoką”. W procesie pirolitycznym, który stał się powszechny na początku lat siedemdziesiątych, powłoka jest nakładana na wstęgę szklaną podczas jej produkcji na linii float. Powłoka następnie „stapia się” z gorącą powierzchnią szkła, tworząc mocne połączenie, które jest bardzo trwałe do obróbki szkła podczas produkcji. Na koniec szkło jest cięte na arkusze magazynowe o różnych rozmiarach do wysyłki do producentów. W procesie MSVD, wprowadzonym w latach 80-tych i stale udoskonalanym w ostatnich dziesięcioleciach, powłoka jest nakładana poza linią produkcyjną na wstępnie pocięte szkło w komorach próżniowych w temperaturze pokojowej.
Ze względu na historyczną ewolucję tych technologii powłok, pasywne powłoki niskoemisyjne są czasami kojarzone z procesem pirolitycznym, a powłoki niskoemisyjne z kontrolą słoneczną z MSVD, jednak nie jest to już całkowicie dokładne. Ponadto wydajność różni się znacznie w zależności od produktu i producenta (patrz tabela poniżej), ale tabele danych dotyczących wydajności są łatwo dostępne i można użyć kilku narzędzi online do porównania wszystkich powłok niskoemisyjnych na rynku.
Lokalizacja powłoki
W standardowym podwójnym panelu IG istnieją cztery potencjalne powierzchnie, na które można nakładać powłoki: pierwsza (nr 1) powierzchnia jest skierowana na zewnątrz, druga (nr 2) i trzecia (nr 3) powierzchnia jest skierowana do siebie wewnątrz szyby zespolonej i są oddzielone obwodową przekładką, która tworzy izolującą przestrzeń powietrzną, podczas gdy czwarta (# 4) powierzchnia jest skierowana bezpośrednio do wnętrza. Pasywne powłoki niskoemisyjne działają najlepiej, gdy znajdują się na trzeciej lub czwartej powierzchni (najbardziej oddalonej od słońca), podczas gdy powłoki niskoemisyjne do kontroli słonecznej działają najlepiej, gdy znajdują się na lite najbliżej słońca, zwykle na drugiej powierzchni.
Miary wydajności powłoki niskoemisyjnej
Powłoki niskoemisyjne są nakładane na różne powierzchnie szyb zespolonych. Niezależnie od tego, czy powłoka niskoemisyjna jest uważana za pasywną, czy chroniącą przed słońcem, oferują one poprawę wartości wydajności. Do pomiaru skuteczności szkła z powłokami niskoemisyjnymi służą:
• Wartość U to ocena nadana oknu w oparciu o dopuszczalną utratę ciepła.
• Przepuszczalność światła widzialnego jest miarą ilości światła przechodzącego przez okno.
• Współczynnik zysku ciepła słonecznego to ułamek padającego promieniowania słonecznego wpuszczanego przez okno, zarówno bezpośrednio przekazywanego, jak i pochłanianego i ponownie wypromieniowywanego do wewnątrz. Im niższy współczynnik przyrostu ciepła słonecznego okna, tym mniej ciepła słonecznego przepuszcza.
• Zysk od światła do energii słonecznej to stosunek współczynnika zysku ciepła słonecznego (SHGC) okna do współczynnika przepuszczalności światła widzialnego (VLT).
Oto jak mierzą się powłoki, minimalizując ilość światła ultrafioletowego i podczerwonego (energii), które może przechodzić przez szkło bez uszczerbku dla ilości przepuszczanego światła widzialnego.
Myśląc o projektach okien, przychodzą na myśl: rozmiar, odcień i inne walory estetyczne. Jednak powłoki niskoemisyjne odgrywają równie ważną rolę i znacząco wpływają na ogólną wydajność okna oraz całkowite koszty ogrzewania, oświetlenia i chłodzenia budynku.
Czas postu: 13 sierpnia 2020