Теплоотражающее стекло в архитектуре

Применение теплоотражающих стекол применяется для защиты помещений от слепящего действия низкостоящего солнца и нагревания под УФ-лучами. Проектирование солнцезащитного остекления из теплопоглощающего стекла требует выполнения ряда правил и условий.

architecture 2256489 1280


Теплопоглощающее стекло следует всегда устанавливать в наружном ряду двойного остекления. Это вызвано тем, что во время инсоляции теплопоглощающее стекло сильно нагревается. Его температура может превышать температуру наружного воздуха на 20-40° С в зависимости от интенсивности окраски, состава стекол и интенсивности солнечной радиации, наличия ветра. Для интенсивного теплосъема со стекол устраивают вентилируемое межстекольное пространство. Количество воздуха, поступающего в межстекольное пространство, регулируется с помощью шиберов, дроссельных заслонок или фрамуг.

Избежать устройства вентиляции межстекольного пространства можно путем применения во внутреннем слое солнцезащитного остекления теплозащитного стекла, хорошо отражающего тепловой поток от нагретого теплопоглощающего стекла. Такое остекление является универсальным, так как в зимнее время снижает теплопотери помещения.

В солнцезащитном остеклении другой конструкции теплопоглощающее стекло используется для устройства сплошных или решетчатых экранов, располагаемых на относе от светового проема.

При проектировании переплетов остекления с теплопоглощающими стеклами учитывают то обстоятельство, что термические деформации таких стекол отличаются от деформации обычных стекол. Это объясняется высокой температурой их нагревания при инсоляции и несколько иным коэффициентом линейного расширения. Неравномерность в нагревании теплопоглощающего стекла приводит к большим дополнительным напряжениям и разрушению стекла, поэтому необходимо при проектировании элементов остекления принимать меры, исключающие возникновение нежелательных напряжений.

Свойствами теплопоглощения обладают стекла двух видов:

  • окрашенные в массе
  • с пленочными покрытиями.

Основная группа стекол — стекла, окрашенные в массе. Выпускаются десятки видов окрашенных в массе теплопоглощающих стекол. Техническая литература пестрит примерами применения этого стекла в самых разных сооружениях, от многоэтажных административных зданий до небольших объектов.

Теплопоглощающие стекла, окрашенные в массе, как правило, имеют низкое пропускание в инфракрасной и высокое пропускание в видимой части солнечного спектра. Их изготовление основано на введениии в состав стекломассы окислов железа, цинка, меди и других металлов. В результате получаются цветные стекла, имеющие серо-голубую или зеленовато-голубую окраску различной интенсивности. В последнее время ведутся работы по налаживанию выпуска практически бесцветных теплопоглощающих фосфатных стекол. Такие стекла особенно нужны для зданий, где недопустимо изменение цветового состава естественного освещения. Обладая высоким светопропусканием, что имеет большое значение в зимнее время, в летний период они являются прекрасным барьером на пути тепловых солнечных лучей.

Другая группа теплопоглощающих стекол, не столь обширная, это стекла, которые стали теплопоглощающими после нанесения на их поверхность пленочных окисно-металлических покрытий.

Так, например, отечественная промышленность выпускает стекла с окисно-оловянно-сурьмяным покрытием, имеющим синеватый цвет и получаемым путем обработки разогретой поверхности стекла пульверизацией растворами солей металлов. Этот способ не требует сложного оборудования.

Нанесение пленки на разогретую поверхность стекла может быть совмещено с закалкой, формованием, отжигом, моллированием или термической полировкой. Поверхность стекла, разогретая до 500-800° С, обрабатывается через распылители пленкообразующим раствором в мелкодисперсном состоянии. Синтез окисных пленок основан на реакциях обменного разложения между солью металлов и водяным паром, образующимся на поверхности стекла при соприкосновении ее с мельчайшими капельками распыляемого раствора. Получающиеся в результате реакции твердые окислы металлов адсорбируются поверхностью стекла, частично взаимодействуют с ней и распределяются на ней в виде тонкой прозрачной пленки.

glass 1636138 1280

Другим способом нанесения теплопоглощающих пленок является электрохимическая обработка стекла расплавами металлов или расплавами солей металлов, в результате чего происходит внедрение металлических ионов в стекло на небольшую глубину (1-2 мк) с одновременным изменением свойств его поверхности. Такая обработка может осуществляться в процессе формования стекла флоат-способом. Взаимодействие с металлическими расплавами регулируется электрическим полем. Роль одного из электродов выполняет расплав металла или его солей, по которому движется лента стекла, другим полюсом служит контактный или бесконтактный электрод. Сплав чаще всего состоит из свинца и меди, взятых в определенном соотношении, реже применяют расплавы солей металла. Сущность процесса электрохимической обработки состоит в анодном растворении элементов сплава в стекле. 

Эффективность работы теплопоглощающего стекла в солнцезащитном остеклении зависит в основном от характера его пропускания в диапазоне солнечного спектра от 380 до 2500 нм, оцениваемого спектральными коэффициентами пропускания. Лучшие виды теплопоглощающих стекол обладают ярко выраженным избирательным пропусканием: они хорошо пропускают видимые лучи и слабо - инфракрасную часть спектра. Применение таких стекол позволяет при значительном снижении УФ-излучения обеспечить относительно высокую освещенность и оптимальную цветность светового потока, проникающего через солнцезащитное остекление.

Нейтральные окрашенные стекла с коэффициентом видности меньше 1 целесообразно использовать только в качестве декоративных или для снижения поступления УФ-излучения.

Стекла, имеющие высокое отражение в инфракрасной области УФ-лучей, оптимальны для устройства солнцезащиты зданий. Они отражают до 30% излучения, но их светопропускание в 2-4 раза меньше, чем у теплопоглощающих стекол. Поэтому применять их целесообразно в зданиях с большими светопроемами.

Теплоотражающие стекла получают нанесением на поверхность стекла металлических покрытий, покрытий окислов или других соединений металлов. Отражающие слои наносят путем испарения в вакууме, катодного распыления, химического осаждения из растворов, электрохимической обработкой во время флоат-процесса, термического разложения солей. Методами катодного распыления и испарения в вакууме наносят слои из золота, серебра, алюминия, никеля, хрома, меди и некоторых других металлов и их соединений. Налаживается выпуск теплоотражающего стекла с окиснотитановым покрытием, получаемого методом термического разложения солей на горячей поверхности стекла.

Выпускаются также трехслойные отражающие пленки из прозразных полимерных словев и полупрозрачного слоя аллюминия между ними. Такие пленки тражают от 38 до 60% УФ-лучей, их можно приклеивать к стеклам после окончания работ по остеклению. 

Серое, голубоватое, зеленоватое, бронзовое и золотистое солнцезащитное стекло хорошо сочетается с материалами отделки фасадов и обогащает возможности архитектора по созданию выразительного облика здания.

О том, как будет применяться стекло в архитеутуре будущего, читайте здесь.

2018-02-08

ООО "Оргалит"

Торговый знак Интергласс,
юр. Адрес: пр. Пушкина 52,оф 1

E-mail: info@interglass.by
+375 (29) 834-65-65
+375 (44) 744-65-64
+375 (17) 216-96-56
SEOexpert.by - SEO продвижение Производство изделий из стекла под заказ
Copyright © 2016-2021 - INTERGLASS ООО "Оргалит"