| Новейшие строительные материалы и конструкции | Факультет строительных технологии, инфраструктуры и менеджмента |
| 1 - кредит | Первый семестр, 2010-2011 учебный год |
| ЛЕКЦИЯ № 13.Теплопоглощающие и теплоотражающие стекла с покрытием селективными или полимерными пленками на металлической основе. Свойства и особенности технологии производства и их применения. Низкоэмиссионное стекло. Современные оконные системы. | Ассоциированный профессор, к.т.н. Естемесова Аксая Сансызбаевна |
1. Краткое содержание занятия
Низкоэмиссионные стекла обладают высокой светопропускающей способностью и прозрачностью и, в то же время, обеспечивают достаточно высокие показатели коэффициента теплоизоляции, отражая тепловую энергию назад в помещение. Иными словами, благодаря своей прозрачности, они позволяют солнечному свету проникать внутрь помещения, а аккумулированное внутри помещения тепло отражать внутрь помещения. Из-за такой избирательности низкоэмиссионные окна также называют селективными.
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.
В настоящее время применяются два типа покрытия, принципиально различающиеся по технологии нанесения – «твердое» и «мягкое».
|
|
"Твердое покрытие " (на основе оксида олова) наносится непосредственно на одной из стадий производства флоат-стекла за счет химической реакции пиролиза (разложения вещества под действием высоких температур). Во время этой реакции слой оксида олова оседает на поверхность горячего стекла, становясь неотделимой его частью. При этом образуется крепкое и прочное металлическое покрытие, которое является прозрачным, и в то же время обладает электропроводностью, что, как известно, напрямую связано с излучательной способностью поверхности. Величина излучательной способности стекла с твердым покрытием в несколько раз меньше, чем у обычного стекла. Твердые покрытия устойчивы к воздействию погодных условий и выдерживают воздействия температур до 6200С. Стекла с таким покрытием, называют также k-стеклом.
"Мягкое покрытие" (на основе серебра Ag) наносится на уже готовое флоат-стекло вакуумным напылением и удерживается на нем силами молекулярного взаимодействия. Состоит из нескольких тонких слоев серебра и диэлектрика, выбор которых зависит от требуемых характеристик остекления - излучательной способности, светопропускания, а также оптических свойств. Стекла с таким покрытием, называют также i-стеклом.
В отличие от k-стекла, i-стекло менее устойчиво к погодным и температурным условиям, механическим (абразивным) воздействиям. Однако, при установке в стеклопакете покрытием внутрь воздушной камеры, i-стекло имеет долговечность, сопоставимую с k-стеклом, а по своим теплосберегающим свойствам в полтора раза его превосходит. Поэтому во всем мире предпочтение отдается именно i-стеклу.
|
|
Кроме повышенных теплосберегающих свойств низкоэмиссионные стекла позволяют в летнее время в некоторой степени снизить тепловую нагрузку на помещения. Двухкамерный стеклопакет с обычным стеклом пропускает в помещение приблизительно 70% всего солнечного излучения, падающего на оконную конструкцию, а с низкоэмиссионным стеклом марки PlanibelTop N до 58%. Использование стекол с усиленными солнцезащитными характеристиками марки PlanibelStopsol, Stopray, Sunergy обеспечивает более высокую эффективность применения.
Низкоэмиссионные стекла нашли широкое применение во многих странах мира. В России до последнего времени основная масса высококачественных стекол импортировалась из зарубежных стран. После завершения строительства в Клинском районе Московской области нового производственного комплекса Glaverbel, переименованного в AGC FlatGlassEurope), остекление зданий стали проводить с применением высококачественного отечественного низкоэмиссионного стекла.
Интенсивное развитие оконной индустрии стимулирует постоянное совершенствование ассортимента предлагаемых решений. Появляются новые оконные технологии и разрабатываются современные конструкции для удовлетворения растущего спроса потребителей. Современные окна - это, прежде всего, окна, которые изготовлены из новых материалов. На сегодняшний день для изготовления оконных блоков применяются, наряду с хорошо знакомыми материалами, такими как древесина и алюминий, такие материалы, как ПВХ, стеклопластик и различные их комбинации. Традиционные материалы для окон также претерпели существенные изменения. Оконные блоки из древесины, благодаря современным методам обработки, окраски и новым технологиям изготовления, стали более долговечными, погодоустойчивыми, с улучшенными эстетическими качествами. Новые конструкции металлических профилей существенно повысили их звуко- и теплоизолирующие характеристики, а современные методы обработки поверхностей преобразили внешний вид изделий. Новые возможности современных окон широко внедряются с применением перечисленных выше материалов.
|
|
Современные технологии изготовления окон позволяют воссоздавать внешний облик окон любых исторических стилей,обеспечивать новые способы открывания окон (например, поворотно-откидной), получать любые расцветки оконных блоков, выполнять окна современных конструкций, применять в качестве остекления стекла с заданными характеристиками и/или стеклопакеты, улучшать свойства окон с помощью дополнительных аксессуаров.
2. Контрольные вопросы
1.Какие свойства низкоэмиссионных стекол обеспечивают преимущества их применения?
2.В чем отличие технологий нанесений твердого и мягкого покрытия стекла?
3. Какие современные оконные системы Вы знаете?
Глоссарий
| Әйнекті́ таба́қ Стекло́ листово́е | Стекло, изготовляемое в виде плоских листов, толщина которых мала по отношению к длине и ширине. |
| Жы́лу тойтару́ әйнекті́ таба́қ Стекло́ листово́е теплоотража́ющее | Листовое солнцезащитное стекло с тонким светопрозрачным покрытием, придающим ему повышенную отражающую способность в инфракрасной области спектра. |
| Жы́лу тартаты́н әйнекті́ таба́қ Стекло́ листово́е теплопоглоща́ющее | Листовое солнцезащитное стекло из окрашенной стекломассы, уменьшающее пропускание в инфракрасной области спектра. |
| Кө́пқабатты әйне́к текло́ многосло́йное | Листовое стекло, состоящее из двух или нескольких листов стекла, склеенных друг с другом по всей плоскости полимерной пленкой. |
| Әйнекті́ ұяшы́қ Стекло́ яче́истое (пеностекло) | Представляет собой ячеистый теплоизоляционный материал, получаемый спеканием стеклянного порошка с одновременным вспучиванием его под действием газообразователя. |
| Ква́рц шыны́ Стекло кварцевое | Однокомпонентное стекло, получаемое в результате расплавления различных кристаллических разновидностей кремнезема. |
Задание на СРМ
Светопропускающие изделия из стекла.
Задание на СРМП
Нанотехнологии в строительстве.
Список литературы и учебно-методических материалов
Основная литература:
1. Самарин О.Д. Теплофизика. Энергосбережение. Энергоэффективность.-М.:Изд-во АСВ, 2009.
2. Фокин К.В. Строительная теплотехника ограждающих частей здания /Под ред. Ю.А. Табунщикова., В.Г.Гагарина.-М.:АВОК-Пресс, 2006.
Дополнительная литература:
1.Байер В.Е. Архитектурное материаловедение, М."Архитектура-С".2007-258с.
2. Наназашвили И. Х. Строительные материалы, изделия и конструкции: Справочник. – М.: Высшая школа, 2005