Низкоэмиссионные энергосберегающие стёкла

Современные мировые тенденции в области остекления зданий ориентированы на максимальную открытость интерьеров к естественному свету. Пространства, которые получают много солнечного света, не только выглядят привлекательно, но и способствуют улучшению общего состояния человека.

Например, в супермаркетах с полными стеклянными фасадами наблюдается повышенная покупательская активность, в офисных зданиях — высокая работоспособность сотрудников, а в больницах — более быстрое восстановление пациентов.

Однако данная ситуация создает проблему энергосбережения. Эта проблема касается не только крупных остекленных конструкций, но и жилых помещений, таких как квартиры, загородные дома и детские садики. Обычно через обычные светопрозрачные конструкции теряется от 40 до 50% тепловой энергии, что побуждает крупных производителей стекла разрабатывать энергосберегающие варианты.

Энергосберегающие свойства стекла достигаются за счет нанесения низкоэмиссионных оптических покрытий. Такие покрытия позволяют солнечному излучению проходить в помещение, но препятствуют утечке длинноволнового тепла, например, от радиаторов отопления (по этой причине такие стёкла называют селективными).

На характеристику энергосбережения влияет излучающая способность стекла. Коэффициент теплового излучения относится к поверхности стекла, а не ко всему материалу, и равен тем же физическим параметрам, как плотность или температура плавления. Под излучающей способностью стекла понимается его способность отражать невидимое тепловое излучение с длиной волны менее 16000 Нм. Эмисситент поверхности (Е) позволяет определить тепловую излучающую способность стекла (у обычного стекла значение Е — 0,83, а у селективного — менее 0,04), что определяет его способность отражать тепло обратно в помещение.

Излучение возникает в результате движения свободных электронов атомов на поверхности стекла и их плотности. Не все металлы, проводящие электрический ток, могут эффективно отражать длинноволновое тепловое излучение. В этом отношении выделяются благородные металлы, такие как медь, серебро и алюминий.

Следовательно, чем меньше значение эмисситента, тем меньшими становятся теплопотери. Стекло с оптическим покрытием и эмисситентом Е = 0.004 может отражать более 90% тепловой энергии, которая потенциально теряется через окно. На сегодняшний день распространены два вида низкоэмиссионных стекол: с твердым К- и мягким I-покрытием.

Твердое селективное покрытие наносится на горячую флоат ленту методом распыления из жидкой фазы и затем отжигается. Оно отличается высокой стойкостью, что позволяет использовать его вне стеклопакетов, однако наблюдается более высокий коэффициент излучения (0,1 — 0,15). Обычно это проводящие оксиды металлов, чаще всего — оксид олова с добавлением фтора.

Мягкое селективное покрытие наносится на стекло с помощью магнетронного распыления в вакууме. Его преимущество заключается в низком коэффициенте излучения (менее 0,1), однако уступает по стойкости. Тем не менее, этот недостаток устраняется на этапе создания стеклопакетов, поэтому использовать мягкое селективное стекло в открытом виде невозможно. В его состав входит слоистая структура с формулой оксид-металл-оксид, где важную роль играет тонкая металлическая пленка (обычно серебряная) толщиной 10-15 нанометров.

Низкоэмиссионные энергосберегающие стёкла Низкоэмиссионные энергосберегающие стёкла
Низкоэмиссионные энергосберегающие стёкла Низкоэмиссионные энергосберегающие стёкла

Сфера применения низкоэмиссионного стекла

Не секрет, что в России сейчас активно происходит реформа жилищно-коммунального хозяйства. Эта реформа во многом зависит от сокращения тепловых потерь из зданий, поскольку расходы на отопление могут превышать финансовые возможности граждан. В связи с этим ведущие производители стекла рекомендуют устанавливать стеклопакеты с низкоэмиссионными стёклами.

Существует мнение, что в большинстве регионов России наиболее оптимальными являются двухкамерные стеклопакеты. Однако на практике однокамерные стеклопакеты с энергосберегающими стёклами могут оказаться более выгодными. Во-первых, однокамерные стеклопакеты с Low-E стеклом обеспечивают лучшую теплоизоляцию по сравнению с двухкамерными стеклопакетами с обычным стеклом. Во-вторых, однокамерный стеклопакет с мягким покрытием ныне стоит дешевле, причём разница в цене со временем может увеличиваться. Кроме того, однокамерные стеклопакеты легче двукамерных.

Для наглядности приведем несколько цифр о эффективности энергосберегающих стёкол:

Сопротивление теплопередаче (по протоколу 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%

Эти данные соответствуют требованиям ГОСТ 24866-99.

Таким образом, исходя из вышеизложенного, можно сделать вывод, что у СПО с LOW-E теплоизоляция на 20% выше, срок службы фурнитуры увеличивается на 30%, воздействие УФ-излучения снижается на 17%, и, что немаловажно, стоимость ниже, чем у простого СПД.

Окна — светопрозрачные конструкции
Строительные материалы и конструкции