Wprowadzenie: Od czasu wprowadzenia izolacyjnych szyb zespolonych (IGU) komponenty okienne są stale udoskonalane, aby poprawić parametry cieplne domu.Redaktor specjalny Scott Gibson (Scott Gibson) przedstawił postęp w projektowaniu szyb zespolonych, od wynalezienia i zastosowania powłok niskoemisyjnych po rozwój okien szklanych innych niż podwójne szyby, folie zawieszane i różne rodzaje gazów izolacyjnych, a także przyszłe zrozumienie technologia.
Andersen Windows wprowadził spawane izolowane panele szklane w 1952 roku, co jest bardzo ważne.Konsumenci mogą kupić komponenty, które łączą w jednym produkcie dwie szyby i warstwę izolacji.Dla niezliczonych właścicieli domów komercyjne wydanie Andersena oznaczało koniec żmudnej pracy w oknach zamieszek.Co ważniejsze, w ciągu ostatnich 70 lat, na początku branży, wielokrotnie poprawiano izolacyjność cieplną okien.
Wieloszybowe okno ze szkła izolacyjnego (IGU) łączy w sobie powłokę metalową i elementy wypełnione gazem obojętnym, aby zwiększyć komfort domu i zmniejszyć koszty ogrzewania i chłodzenia.Dostosowując właściwości powłok niskoemisyjnych (low-e) i selektywnie je stosując, producenci szkła mogą dostosować szyby zespolone do konkretnych potrzeb i klimatu.Jednak nawet dysponując najlepszą farbą i gazem producenci szkła wciąż mają trudności.
W porównaniu z zewnętrznymi ścianami domów o wysokich parametrach najlepsze szkło sprawi, że izolatory będą gorsze.Na przykład ściana domu energooszczędnego ma ocenę R-40, podczas gdy współczynnik U wysokiej jakości okna trzyszybowego może wynosić 0,15, co odpowiada jedynie R-6,6.Międzynarodowe prawo poszanowania energii z 2018 roku wymaga, aby nawet w najzimniejszych obszarach kraju minimalny współczynnik U okien wynosił zaledwie 0,32, czyli w przybliżeniu R-3.
Jednocześnie trwają prace nad nowymi technologiami, które mogą pozwolić na szersze zastosowanie lepszych okien.Innowacyjne technologie obejmują konstrukcję trójszybową z ultracienką szybą środkową, pakiet folii podwieszanej z maksymalnie ośmioma warstwami wewnętrznymi, pakiet izolacji próżniowej o potencjale izolacyjnym środka szyby przekraczającym R-19 oraz izolację próżniową niemal tak samo cienka jak pojedyncza szyba Kubek jednostkowy.
Mimo wszystkich zalet szkła izolacyjnego spawanego metodą Andersena ma ono pewne ograniczenia.Kolejnym ważnym krokiem naprzód było wprowadzenie powłok niskoemisyjnych w 1982 roku.Steve Urich, dyrektor programu National Window Decor Rating Board, powiedział, że dokładny skład tych powłok różni się w zależności od producenta, ale wszystkie składają się z mikroskopijnych cienkich warstw metalu, które odbijają energię promieniowania z powrotem do źródła.-Wewnątrz lub za oknem.
Istnieją dwie metody powlekania, zwane powłoką twardą i powłoką miękką.Zastosowania twardych powłok (znane również jako powłoki pirolityczne) sięgają końca lat 90. XX wieku i nadal są w użyciu.Podczas produkcji szkła powłoka jest nakładana na powierzchnię szkła – zasadniczo jest ona wtapiana w powierzchnię.Nie da się zeskrobać.W komorze do osadzania próżniowego stosowana jest miękka powłoka (zwana także powłoką napylaną).Nie są tak mocne jak twarde powłoki i nie mogą być wystawione na działanie powietrza, dlatego producenci nakładają je tylko na uszczelnianą powierzchnię.Kiedy powłoka niskoemisyjna zostanie nałożona na powierzchnię zwróconą w stronę pomieszczenia, będzie to powłoka twarda.Miękki płaszcz skuteczniej kontroluje ciepło słoneczne.Dyrektor ds. marketingu technicznego Cardinal Glass Jim Larsen (Jim Larsen) powiedział, że współczynnik emisyjności może spaść do 0,015, co oznacza, że ​​odbija się ponad 98% energii promieniowania.
Pomimo nieodłącznych trudności w nałożeniu jednolitej warstwy metalu o grubości zaledwie 2500 nanometrów, producenci stają się coraz bardziej biegli w manipulowaniu powłokami niskoemisyjnymi w celu kontrolowania ilości ciepła i światła przechodzącego przez szkło.Larson powiedział, że w wielowarstwowej powłoce niskoemisyjnej warstwa antyodblaskowa i srebrna ograniczają absorpcję ciepła słonecznego (światła podczerwonego), zachowując jednocześnie jak najwięcej światła widzialnego.
„Badamy fizykę światła” – powiedział Larson.„Są to precyzyjne filtry optyczne, a grubość każdej warstwy ma kluczowe znaczenie dla utrzymania równowagi kolorów powłoki”.
Składniki powłoki niskoemisyjnej to tylko jeden z czynników.Drugim jest miejsce ich zastosowania.Powłoka Low-e odbija energię promieniowania z powrotem do źródła.W ten sposób, jeśli zewnętrzna powierzchnia szkła zostanie pokryta powłoką, energia promieniowania słonecznego zostanie odbita z powrotem na zewnątrz, minimalizując w ten sposób absorpcję ciepła wewnątrz okien i wewnątrz domu.Podobnie powłoka niskopromieniująca nałożona na bok pakietu wieloszybowego zwróconego w stronę pomieszczenia będzie odbijać energię promieniowania wytwarzaną wewnątrz domu z powrotem do pomieszczenia.Zimą ta funkcja pomoże domowi zatrzymać ciepło.
Zaawansowane powłoki niskoemisyjne stale zmniejszają współczynnik U szyb zespolonych z 0,6 lub 0,65 w przypadku oryginalnego panelu Andersena do 0,35 na początku lat 80-tych.Dopiero pod koniec lat 80. XX wieku dodano argon w postaci gazu obojętnego, który stał się kolejnym narzędziem, z którego mogli skorzystać producenci szkła i obniżył współczynnik U do około 0,3.Argon jest cięższy od powietrza i lepiej przeciwstawia się konwekcji w środku uszczelki okna.Larson powiedział, że przewodność argonu jest również niższa niż powietrza, co może zmniejszyć przewodnictwo i zwiększyć wydajność cieplną centrum szklanego o około 20%.
Dzięki niemu producent maksymalnie wykorzystuje potencjał okna dwuszybowego.Składa się z dwóch szyb o średnicy 1⁄8 cala.Szkło, przestrzeń o grubości 1/2 cala wypełniona argonem i powłoka niskoemisyjna dodana z boku szklanego pomieszczenia.Współczynnik U spada do około 0,25 lub mniej.
Następnym punktem wyjścia jest okno z potrójnymi szybami.Konwencjonalne komponenty to trzy kawałki o średnicy 1⁄8 cala.Szkło i dwie przestrzenie 1⁄2 cala, każda wnęka pokryta jest powłoką niskoemisyjną.Dodatkowy gaz i możliwość stosowania powłok niskoemisyjnych na większej liczbie powierzchni znacznie poprawia wydajność.Minusem jest to, że okna są zwykle zbyt ciężkie dla skrzydeł podwójnie zawieszanych, które zwykle przesuwają się w górę i w dół.Szkło jest o 50% cięższe niż podwójne szyby i ma grubość 1–3⁄8 cala.Gruby.Te szyby zespolone nie mieszczą się w promieniu 3/4 cala.Worki szklane ze standardową ramą okienną.
Ta niefortunna rzeczywistość popycha producentów do okien, w których wewnętrzną warstwę szkła (okna z folii zawieszanej) zastępuje się cienkimi arkuszami polimerowymi.Firma Southwall Technologies stała się przedstawicielem branży dzięki swojej gorącej folii lustrzanej, umożliwiającej produkcję trójwarstwowych, a nawet czterowarstwowych szyb zespolonych o tej samej wadze co szyba zespolona dwuszybowa.Jednakże moduł okienny z łatwością uszczelnia nieszczelności wokół szklanego okna, umożliwiając w ten sposób ucieczkę gazu izolacyjnego i przedostawanie się wilgoci do wnętrza.Awaria uszczelki okiennej wykonana przez firmę Hurd stała się szeroko nagłośnionym koszmarem w branży.Jednakże gorąca folia lustrzana będąca obecnie własnością Eastman Chemical Company jest nadal realną opcją w oknach wieloszybowych i nadal jest używana przez producentów takich jak Alpen High Performance Products.
Dyrektor generalny Alpen, Brad Begin, powiedział o tragedii w Hurdzie: „W rzeczywistości cała branża znajduje się w ciemnych kręgach, co powoduje, że niektórzy producenci odchodzą od folii do zawieszenia”.„Proces nie jest taki trudny, ale jeśli nie wykonasz dobrze swojej pracy lub nie zwrócisz uwagi na jakość, np. dowolnego okna, dowolnego rodzaju szyby zespolonej, będziesz skazany na zbyt wiele przedwczesnych awarii na miejscu .
Obecnie gorąca folia lustrzana jest produkowana przez spółkę joint venture firm DuPont i Teijin, a następnie wysyłana do Eastman, gdzie w komorze naparowywania uzyskiwana jest powłoka niskoemisyjna, a następnie wysyłana do producenta w celu konwersji na szybę zespoloną.Begin twierdzi, że po złożeniu warstw folii i szkła umieszcza się je w piekarniku i piecze w temperaturze 205°F przez 45 minut.Folia kurczy się i napina wokół uszczelki na końcu urządzenia, przez co jest w dużej mierze niewidoczna.
Tak długo, jak jest szczelnie zamknięty, jednostka okienna nie powinna stanowić problemu.Pomimo wątpliwości co do zawieszonej folii IGU Begin powiedział, że firma Alpen dostarczyła dziewięć lat temu 13 000 jednostek na potrzeby projektu Empire State Building w Nowym Jorku, ale nie otrzymała żadnych raportów o niepowodzeniach.
Najnowsza konstrukcja szkła umożliwia także producentom rozpoczęcie stosowania k, czyli gazu obojętnego, który ma lepsze właściwości izolacyjne niż argon.Według dr Charliego Curciji, badacza z Lawrence Berkeley National Laboratory, optymalna szczelina wynosi 7 mm (około 1/4 cala), czyli o połowę mniej niż w przypadku argonu.rypto nie jest zbyt odpowiednie dla 1⁄2 cala IGU.Szczelina między płytami szklanymi, ale okazuje się, że metoda ta jest bardzo przydatna w oknach szklanych, gdzie wewnętrzna odległość między płytami szklanymi lub zawieszoną folią jest mniejsza niż ta odległość.
Kensington (Kensington) to jedna z firm zajmujących się sprzedażą okien z folią podwieszaną.Firma dostarcza jednostki z gorącym lustrem wypełnione k o wartościach R do R-10 w środku szkła.Jednakże żadna firma nie akceptuje w pełni technologii membran podwieszanych, takiej jak LiteZone Glass Inc. z Kanady.LiteZoneGlass Inc. to firma zajmująca się sprzedażą szyb zespolonych o współczynniku R w środku szkła wynoszącym 19,6.jak to jest?Dzięki grubości jednostki 7,6 cala.
Dyrektor generalny firmy Greg Clarahan powiedział, że od opracowania szyb zespolonych minęło pięć lat, a produkcja szyb zespolonych została wprowadzona do produkcji w listopadzie 2019 r. Powiedział, że cele firmy są dwa: wytwarzanie szyb zespolonych o „niezwykle wysokich” wartościach izolacyjnych oraz uczynić je wystarczająco mocnymi, aby podtrzymać żywotność budynku.Projektant zaakceptował potrzebę zastosowania grubszych szyb zespolonych, aby poprawić parametry termiczne wrażliwych krawędzi szyby zespolonej.
„Grubość szyby zespolonej jest niezbędna, aby poprawić właściwości termiczne całego okna, zapewnić bardziej równomierną temperaturę wewnątrz szyby i równomierny przepływ ciepła w całym zespole (w tym na krawędziach i ramie).”powiedział.
Jednakże grubsza jednostka IGU stwarza problemy.Najgrubszy moduł wyprodukowany przez LiteZone ma osiem folii zawieszonych pomiędzy dwoma kawałkami szkła.Jeśli wszystkie te przestrzenie zostaną uszczelnione, pojawi się problem różnicy ciśnień, dlatego LiteZone zaprojektował urządzenie przy użyciu tego, co Clarahan nazywa „kanałem równoważącym ciśnienie”.Jest to niewielka rurka odpowietrzająca, która może zrównoważyć ciśnienie powietrza we wszystkich komorach z powietrzem na zewnątrz urządzenia.Clarahan powiedział, że komora susząca wbudowana w rurkę zapobiega gromadzeniu się pary wodnej wewnątrz sprzętu i może być z powodzeniem wykorzystywana przez co najmniej 60 lat.
Firma dodała kolejną funkcję.Zamiast wykorzystywać ciepło do obkurczania folii wewnątrz urządzenia, zaprojektowali uszczelkę na krawędzi urządzenia, która utrzymuje folię zawieszoną pod działaniem maleńkich sprężynek.Clarahan powiedział, że ponieważ folia nie jest podgrzewana, naprężenia są mniejsze.Okna wykazały również doskonałe tłumienie dźwięku.
Folia podwieszana to sposób na zmniejszenie ciężaru szyb zespolonych wieloszybowych.Curcija opisała inny produkt o nazwie „Thin Triple”, który wzbudził szerokie zainteresowanie w branży.Składa się z ultracienkiej warstwy szkła o grubości od 0,7 mm do 1,1 mm (0,027 cala i 0,04 cala) umieszczonej pomiędzy dwiema zewnętrznymi warstwami szkła o grubości 3 mm (0,118 cala).Dzięki wypełnieniu k urządzenie można zapakować do szklanej torby o szerokości 3/4 cala, takiej samej jak tradycyjne urządzenie z podwójną szybą.
Curcija powiedział, że cienka trójka dopiero zaczyna zajmować miejsce w Stanach Zjednoczonych, a jej udział w rynku wynosi obecnie mniej niż 1%.Kiedy ponad dziesięć lat temu urządzenia te wprowadzono na rynek po raz pierwszy, stoczyły żmudną walkę o akceptację rynku ze względu na wysokie ceny produkcji.Tylko Corning produkuje ultracienkie szkło, na którym opiera się projekt, w cenie od 8 do 10 dolarów za metr kwadratowy.Ponadto cena k jest wysoka, około 100 razy wyższa od ceny argonu.
Według Kursi w ciągu ostatnich pięciu lat wydarzyły się dwie rzeczy.Po pierwsze, inne firmy szklarskie zaczęły floatować cienkie szkło przy użyciu konwencjonalnego procesu, który polegał na wytwarzaniu standardowego szkła okiennego na złożu stopionej cyny.Może to obniżyć koszt do około 50 centów za metr kwadratowy, co odpowiada zwykłemu szkłu.Wzrost zainteresowania oświetleniem LED spowodował wzrost produkcji ksenonu i okazuje się, że k jest produktem ubocznym tego procesu.Obecna cena wynosi około jedną czwartą poprzedniej, a ogólna premia za cienką, trójwarstwową szybę potrójną wynosi około 2 dolarów za metr kwadratowy konwencjonalnej szyby zespolonej z podwójnymi szybami.
Curcija powiedział: „Dzięki cienkiemu, trzypoziomowemu stojakowi można zwiększyć cenę do R-10, więc jeśli weźmie się pod uwagę premię w wysokości 2 dolarów za metr kwadratowy, jest to bardzo dobra cena w porównaniu do R-4 w rozsądnej cenie.Duży skok.”W związku z tym Curcija spodziewa się wzrostu zainteresowania handlowego Mie IGU.Andersen użył go w swojej linii komercyjnego odnawiania systemu Windows.Zainteresowanie wydaje się także Ply Gem, największy producent okien w USA.Nawet firma Alpen w dalszym ciągu promuje zalety okien z podwieszaną folią i odkryła potencjalne zalety urządzeń z potrójną folią.
Mark Montgomery, starszy wiceprezes ds. marketingu okien w USA w Ply Gem, powiedział, że firma produkuje obecnie produkty 1 w 1.I trojaczki 7⁄8 cala.„Eksperymentujemy z gwintem 3/4 cala.Napisał w mailu.„Ale (my) możemy obecnie osiągnąć wyższy poziom wydajności.”
Nie szukaj od razu konwersji wsadowej na cienkie potrójne.Begin stwierdził jednak, że cienka szklana warstwa środkowa jest łatwiejsza w obróbce niż zawieszona folia, może przyspieszyć produkcję i umożliwia zastosowanie ciepłych uszczelek w celu zastąpienia mocniejszych uszczelek ze stali nierdzewnej wymaganych w niektórych szybach zespolonych z zawieszoną folią.
Ostatni punkt jest kluczowy.Zawieszona folia, która kurczy się w piekarniku, będzie wywierać znaczne napięcie na uszczelkę obwodową, co spowoduje przerwanie uszczelki, ale cienkie szkło nie musi być rozciągane, co zmniejsza problem.
Curcija powiedział: „Ostatecznie rzecz biorąc, obie technologie zapewniają to samo, ale pod względem trwałości i jakości szkło jest lepsze od folii”.
Trójwarstwowy arkusz narysowany przez Larsena nie napawa jednak takim optymizmem.Cardinals produkują niektóre z tych szyb zespolonych, ale ich koszt jest około dwukrotnie większy niż w przypadku tradycyjnego szkła „trzy w jednym”, a ultracienkie szkło w środku modułu charakteryzuje się dużą szybkością pękania.Zmusiło to kardynała do zastosowania zamiast tego warstwy środkowej o grubości 1,6 mm.
„Koncepcja tego cienkiego szkła to połowa siły” – powiedział Larsen.„Czy kupisz szkło o połowie wytrzymałości i spodziewasz się, że będziesz go używać w tym samym rozmiarze, co szkło o podwójnej wytrzymałości?Nie. Po prostu nasz wskaźnik uszkodzeń podczas przenoszenia jest znacznie wyższy.”
Dodał, że trojaczki odchudzające borykają się także z innymi przeszkodami.Głównym powodem jest to, że cienkie szkło jest zbyt cienkie, aby można je było hartować, co stanowi obróbkę cieplną w celu zwiększenia wytrzymałości.Szkło hartowane jest ważną częścią rynku i stanowi 40% całkowitej sprzedaży szyb zespolonych firmy Cardinal.
Wreszcie pojawia się problem napełniania gazem rypto.Larson stwierdził, że szacunki kosztów Lawrence Berkeley Labs są zbyt niskie, a branża słabo wykonała zadanie zapewnienia wystarczającej ilości gazu ziemnego dla szyb zespolonych.Aby zapewnić skuteczność, 90% uszczelnionej przestrzeni wewnętrznej powinno być wypełnione gazem, ale standardowa praktyka branżowa koncentruje się na szybkości produkcji, a nie na rzeczywistych wynikach, a stopień napełnienia gazem w produktach dostępnych na rynku może wynosić zaledwie 20%.
„Jest to duże zainteresowanie” – powiedział Larson o trio odchudzającym się.„Co się stanie, jeśli poziom wypełnienia tych okien będzie wynosił tylko 20%?To nie jest szkło R-8, ale szkło R-4.To samo, co przy zastosowaniu dwóch szyb typu low-e.Masz wszystko, czego ja nie dostałem.
Zarówno argon, jak i gaz k są lepszymi izolatorami niż powietrze, ale żaden gaz wypełniający (próżnia) nie poprawi znacznie sprawności cieplnej, a potencjał wartości R wynosi od 10 do 14 (współczynnik U od 0,1 do 0,07).Curcija stwierdziła, że ​​grubość jednostki jest tak cienka jak pojedyncza szyba.
Japoński producent o nazwie Nippon Sheet Glass (NSG) produkuje już próżniowe urządzenia ze szkła izolacyjnego (VIG).Według Curciji chińscy producenci i Guardian Glass ze Stanów Zjednoczonych również rozpoczęli produkcję urządzeń R-10 VIG.(Próbowaliśmy skontaktować się z Guardianem, ale nie otrzymaliśmy odpowiedzi.)
Istnieją wyzwania techniczne.Po pierwsze, całkowicie opróżniony rdzeń ściąga ze sobą dwie zewnętrzne warstwy szkła.Aby temu zapobiec, producent umieścił pomiędzy szybami maleńkie przekładki, które zapobiegają zapadaniu się warstw.Te maleńkie filary są oddzielone od siebie odległością od 1 cala do 2 cali, tworząc przestrzeń o wielkości około 50 mikronów.Jeśli przyjrzysz się uważnie, zobaczysz, że są to słabe matryce.
Producenci również borykają się z problemem stworzenia całkowicie niezawodnego uszczelnienia krawędzi.Jeśli to się nie powiedzie, odkurzanie nie powiedzie się, a okno w zasadzie będzie śmieciem.Curcija twierdzi, że w przypadku nadmuchiwanych szyb zespolonych urządzenia te można uszczelnić na krawędziach roztopionym szkłem zamiast taśmy lub kleju.Sztuka polega na opracowaniu związku wystarczająco miękkiego, aby stopił się w temperaturze, która nie uszkodzi powłoki niskoemisyjnej na szkle.Ponieważ przenikanie ciepła całego urządzenia ogranicza się do słupka oddzielającego dwie płyty szklane, maksymalna wartość R powinna wynosić 20.
Curcija stwierdziła, że ​​sprzęt do produkcji urządzenia VIG jest drogi, a proces nie jest tak szybki jak produkcja zwykłego szkła.Pomimo potencjalnych zalet takich nowych technologii, zasadniczy opór branży budowlanej wobec bardziej rygorystycznych przepisów energetycznych i budowlanych spowolni postęp.
Larson stwierdził, że jeśli chodzi o współczynnik U, urządzenia VIG mogą zmienić zasady gry, ale jednym z problemów, z którym muszą się uporać producenci okien, są straty ciepła na krawędzi okna.Byłoby lepiej, gdyby VIG można było osadzić w mocniejszej ramie o lepszych parametrach termicznych, ale nigdy nie zastąpiłyby one standardowego w branży nadmuchiwanego urządzenia Low-e z podwójnymi szybami.
Kyle Sword, menadżer ds. rozwoju biznesu firmy Pilkington w Ameryce Północnej, powiedział, że jako spółka zależna NSG, Pilkington wyprodukował serię jednostek VIG o nazwie Spacia, które są wykorzystywane w zastosowaniach mieszkaniowych i komercyjnych w Stanach Zjednoczonych.Urządzenie jest dostępne w różnych konfiguracjach, w tym w urządzeniach o grubości zaledwie 1/4 cala.Składają się z zewnętrznej warstwy szkła niskoemisyjnego, przestrzeni próżniowej o grubości 0,2 mm i wewnętrznej warstwy przezroczystego szkła float.Obydwa kawałki szkła oddziela przekładka o średnicy 0,5 mm.Grubość wersji Super Spacia wynosi 10,2 mm (około 0,40 cala), a współczynnik U centrum szkła wynosi 0,11 (R-9).
Sword napisał w e-mailu: „Większość sprzedaży naszego działu VIG trafiła do istniejących budynków”.„Większość z nich przeznaczona jest do użytku komercyjnego, ale zrealizowaliśmy także szereg budynków mieszkalnych.Ten produkt można kupić na rynku i zamówić w niestandardowych rozmiarach.”Sword powiedział, że firma Heirloom Windows wykorzystuje w swoich oknach jednostki podciśnieniowe, które mają wyglądać jak oryginalne okna w zabytkowych budynkach.„Rozmawiałem z wieloma firmami produkującymi okna do budynków mieszkalnych, które mogą korzystać z naszych produktów” – napisał Sword.„Jednakże szyba zespolona używana obecnie przez większość producentów okien do budynków mieszkalnych ma grubość około 1 cala, więc konstrukcja okna i formowanie wytłaczane pozwalają na umieszczenie grubszych okien”.
Sword powiedział, że koszt VIG wynosi około 14 do 15 dolarów za stopę kwadratową, w porównaniu do 8 do 10 dolarów za stopę kwadratową w przypadku standardowej szyby zespolonej o grubości 1 cala.
Inną możliwością jest wykorzystanie aerożelu do wykonania okien.Aerożel to materiał wynaleziony w 1931 roku. Otrzymuje się go poprzez ekstrakcję cieczy do żelu i zastąpienie jej gazem.Rezultatem jest prawie nieważka substancja stała o bardzo wysokiej wartości R.Larsen powiedział, że perspektywy jego zastosowania na szkle są szerokie i mogą zapewnić lepsze parametry termiczne niż trójwarstwowe lub próżniowe szyby zespolone.Problemem jest jego jakość optyczna – nie jest ona całkowicie przezroczysta.
Wkrótce pojawią się bardziej obiecujące technologie, ale wszystkie mają przeszkodę: wyższe koszty.Bez bardziej rygorystycznych przepisów energetycznych wymagających lepszej wydajności, niektóre technologie będą chwilowo niedostępne.Montgomery powiedział: „Ściśle współpracowaliśmy z wieloma firmami wdrażającymi nowe technologie związane ze szkłem”, „farby, gęste powłoki termiczne/optyczne/elektryczne i [szkło izolacyjne próżniowe].Chociaż wszystkie te elementy poprawiają wydajność okna, ale obecna struktura kosztów ograniczy przyjęcie na rynku mieszkaniowym.
Właściwości cieplne szyby zespolonej różnią się od właściwości cieplnych całego okna.W tym artykule skupiono się na szybach zespolonych, ale zazwyczaj porównując parametry użytkowe okien, zwłaszcza na naklejkach Krajowej Rady Oceny Ram Okiennych i na stronie internetowej producenta, można znaleźć ocenę „całego okna”, która uwzględnia szybę zespoloną i okno wydajność ramy.Jako jednostka.Wydajność całego okna jest zawsze niższa niż klasa środkowej szyby szyby zespolonej.Aby zrozumieć wydajność i pełne okno IGU, musisz zrozumieć następujące trzy terminy:
Współczynnik U mierzy szybkość przenikania ciepła przez materiał.Współczynnik U jest odwrotnością wartości R.Aby uzyskać równoważną wartość R, należy podzielić współczynnik U przez 1. Niższy współczynnik U oznacza większy opór przepływu ciepła i lepszą wydajność cieplną.Zawsze pożądane jest, aby mieć niski współczynnik U.
Współczynnik wzmocnienia ciepła słonecznego (SHGC) przechodzi przez część szyby pochłaniającą promieniowanie słoneczne.SHGC to liczba z zakresu od 0 (brak transmisji) do 1 (transmisja nieograniczona).W cieplejszych, słonecznych rejonach kraju zaleca się stosowanie okien o niskim współczynniku SHGC, aby odprowadzić ciepło z domu i zmniejszyć koszty chłodzenia.
Przepuszczalność światła widzialnego (VT) Proporcja światła widzialnego przechodzącego przez szkło jest również liczbą z zakresu od 0 do 1. Im większa liczba, tym wyższa przepuszczalność światła.Poziom ten jest zwykle zaskakująco niski, ale dzieje się tak dlatego, że cały poziom okna obejmuje ramę.
Kiedy słońce wpadnie przez okno, światło ogrzeje powierzchnię wewnątrz domu, a temperatura w pomieszczeniu wzrośnie.To była dobra rzecz w mroźną zimę w Maine.W gorący letni dzień w Teksasie nie ma ich zbyt wiele.Okna o niskim współczynniku wzmocnienia ciepła słonecznego (SHGC) pomagają zminimalizować przenikanie ciepła przez szybę zespoloną.Jednym ze sposobów uzyskania przez producentów niskiego poziomu SHGC jest zastosowanie powłok o niskiej emisyjności.Te przezroczyste powłoki metalowe mają za zadanie blokować promienie ultrafioletowe, przepuszczać światło widzialne i kontrolować promienie podczerwone, aby dopasować je do domu i jego klimatu.To nie tylko kwestia zastosowania odpowiedniego rodzaju powłoki niskoemisyjnej, ale także miejsca jej aplikacji.Chociaż nie ma informacji na temat norm stosowania powłok niskoemisyjnych, a normy różnią się w zależności od producenta i rodzaju powłoki, poniżej przedstawiono typowe przykłady.
Najlepszym sposobem na zminimalizowanie ciepła słonecznego docierającego przez okna jest zasłonięcie ich okapami i innymi urządzeniami zacieniającymi.W gorącym klimacie warto także zdecydować się na okna o niższym współczynniku SHGC z powłokami niskoemisyjnymi.Okna do chłodnego klimatu zazwyczaj posiadają powłokę niskoemisyjną na wewnętrznej powierzchni zewnętrznej szyby – dwie powierzchnie w oknie z podwójną szybą, dwie i cztery powierzchnie w oknie z trzema szybami.
Jeśli Twój dom znajduje się w chłodniejszej części kraju i chcesz zapewnić ogrzewanie w zimie poprzez pasywne pozyskiwanie ciepła słonecznego, chcesz zastosować powłokę niskoemisyjną na zewnętrznej powierzchni wewnętrznej szyby (powierzchnia trzeciej warstwy) okna i wyświetlić trzy i pięć powierzchni w oknie z trzema panelami).Wybór powlekanego okna w tym miejscu nie tylko pozwoli uzyskać więcej ciepła słonecznego, ale także pomoże zapobiec promieniowaniu ciepła z wnętrza domu.
Gazu izolacyjnego jest dwa razy więcej.Standardowa dwuszybowa szyba IGU ma dwie szyby o średnicy 1⁄8 cala.Szkło wypełnione argonem 1⁄2 cala.Przestrzeń powietrzna i powłoka niskoemisyjna na co najmniej jednej powierzchni.Aby poprawić parametry użytkowe szyby podwójnej, producent dodał kolejną szybę, tworząc w ten sposób dodatkową wnękę na gaz izolacyjny.Standardowe okno z trzema szybami ma trzy okna o średnicy 1/8 cala.Szkło, przestrzenie wypełnione gazem o średnicy 2 1⁄2 cala i powłoka niskoemisyjna w każdej wnęce.To trzy przykłady okien trzyszybowych od krajowych producentów.Współczynnik U i SHGC to poziomy całego okna.
Okno ecoSmart firmy Great Lakes Window (Ply Gem Company) zawiera izolację z pianki poliuretanowej w ramie z PCV.Można zamówić okna z szybą dwuszybową lub trzyszybową i gazem argonowym lub K.Inne opcje obejmują powłoki niskoemisyjne i powłoki cienkowarstwowe zwane Easy-Clean.Współczynnik U mieści się w zakresie od 0,14 do 0,20, a SHGC w zakresie od 0,14 do 0,25.
Sierra Pacific Windows jest firmą zintegrowaną pionowo.Według firmy zewnętrzna część z wytłaczanego aluminium pokryta jest drewnianą konstrukcją z sosny Ponderosa lub daglezji, która pochodzi z własnej inicjatywy na rzecz zrównoważonego leśnictwa.Pokazana tutaj jednostka Aspen ma skrzydła okienne o grubości 2-1⁄4 cala i obsługuje trójwarstwową szybę zespoloną o grubości 1-3⁄8 cala.Wartość U mieści się w zakresie od 0,13 do 0,18, a SHGC mieści się w zakresie od 0,16 do 0,36.
Okno Martin Ultimate Double Hung G2 ma wytłaczaną aluminiową ścianę zewnętrzną i niedokończone sosnowe wnętrze.Zewnętrzne wykończenie okna stanowi wysokowydajna powłoka fluoropolimerowa PVDF, pokazana tutaj w kolorze Cascade Blue.Trójszybowe skrzydło okna wypełnione jest argonem lub powietrzem, a jego współczynnik U wynosi zaledwie 0,25, a zakres SHGC wynosi od 0,25 do 0,28.
Jeśli okno trzyszybowe ma wadę, jest nią ciężar szyby zespolonej.Niektórzy producenci zastosowali trzyszybowe okna z podwójnym zawieszeniem, ale częściej trzyszybowe szyby zespolone ograniczają się do operacji na oknach stałych, otwieranych na bok i uchylno-obrotowych.Folia zawieszana to jedna z metod stosowanych przez producentów do produkcji szyb zespolonych z trójwarstwowym szkłem, charakteryzujących się mniejszą wagą.
Ułatw zarządzanie triadą.Alpen oferuje szybę zespoloną z gorącą folią lustrzaną, skonfigurowaną z dwiema komorami wypełnionymi gazem o współczynniku 0,16 U i współczynniku SHGC od 0,24 do 0,51 oraz konstrukcję z czterema komorami wypełnionymi gazem, która ma współczynnik U 0,05, zakres od SHGC wynosi 0,22 do 0,38.Używanie cienkich folii zamiast innego szkła może zmniejszyć wagę i objętość.
Przekraczając granice, LiteZone Glass sprawia, że ​​grubość szyby zespolonej sięga 7,1/2 cala i można na niej zawiesić do ośmiu warstw folii.Tego typu szkła nie znajdziesz w standardowych szybach podwójnie zawieszanych, ale w oknach stałych dodatkowa grubość zwiększa wartość R w środku szyby do 19,6.Przestrzeń pomiędzy warstwami folii wypełniona jest powietrzem i połączona z rurą wyrównującą ciśnienie.
Najcieńszy profil szyby zespolonej można znaleźć na szybie VIG lub szybie zespolonej próżniowo.Efekt izolacyjny próżni na szybach zespolonych jest lepszy niż powietrza lub dwóch rodzajów gazów powszechnie stosowanych do izolacji, a przestrzeń między oknami może wynosić zaledwie kilka milimetrów.Podciśnienie powoduje również uszkodzenie sprzętu, dlatego sprzęt VIG musi być zaprojektowany tak, aby był odporny na tę siłę.
Spacia firmy Pilkington to urządzenie VIG o grubości zaledwie 6 mm, dlatego firma wybrała je jako opcję do projektów konserwacji zabytków.Według literatury firmowej VIG zapewnia „właściwości cieplne tradycyjnego podwójnego oszklenia przy tej samej grubości co podwójne oszklenie”.Współczynnik U Spacii mieści się w zakresie od 0,12 do 0,25, a SHGC w zakresie od 0,46 do 0,66.
Urządzenie VIG firmy Pilkington posiada zewnętrzną płytę szklaną pokrytą powłoką niskoemisyjną, a wewnętrzną płytę szklaną z przezroczystego szkła float.Aby zapobiec zapadnięciu się przestrzeni próżniowej o grubości 0,2 mm, szyba wewnętrzna i szyba zewnętrzna są oddzielone przekładką 1/2 mm.Osłona ochronna zakrywa otwory odprowadzające powietrze z urządzenia i pozostaje na swoim miejscu przez cały okres użytkowania okna.
Rzetelne i kompleksowe doradztwo świadczone przez profesjonalistów mające na celu stworzenie zdrowego, wygodnego i energooszczędnego domu
Zostań członkiem i uzyskaj natychmiastowy dostęp do tysięcy filmów, metod użycia, komentarzy do narzędzi i funkcji projektowych.
Uzyskaj pełny dostęp do witryny, aby uzyskać porady ekspertów, filmy dotyczące obsługi, kontrole kodów itp., a także drukowane czasopisma.