Czytaj także -

Aktualne wydanie

2019 02 ss okladka

20181120-V3B-BANNER-160x600-PL-BUDMAEDG Swiat Szkla Skyscraper 160x600 BAU OK

EDG Swiat Szkla Skyscraper 160x600 BAU OK 

 

facebook12

czytaj newsy Świata Szkła

- więcej szklanej architektury

 

Baztech

Miesięcznik Świat Szkła

indeksowany jest w bazie

czasopism technicznych

 

 

 konferencja 2018 banner

konferencja 12 kwietnia 2018 1a

baner-2-krzywe

baner konferencja 12 2017

 

Wydanie Specjalne

 

Fasady przeszklone termika akustyka odpornosc ogniowa 2016

 

okna pasywne 2015a

 

Fotowoltaika w architekturze okladka

 

20140808Przegrody przeciwpozarowe

 

konstrukcje szklane

 

20140533 Konstrukcje przeszklone 2

 

katalog 2018 a

 RODO

  

 lisec SS FastLAne

 

 windoor tech550x120

 

Mir stekla 2019 480x105 stat eng 

 

baner euroasia pancere550x120

 

 

Ochrona przed słońcem w szybach zespolonych
Data dodania: 08.02.15

Nie ma wątpliwości co do tego, że ochrona przed słońcem stanowi jedną z kluczowych kwestii w szeroko rozumianej oszczędności energii. W efekcie szkło przeciwsłoneczne znajduje zastosowanie dla zminimalizowania przepuszczalności energii słonecznej poprzez odbijanie promieniowania słonecznego oraz ograniczenia zjawiska oślepiania, szczególnie w klimacie gorącym.

 

 

2015 02 34 1

 

 

Z kolei w umiarkowanych strefach klimatycznych szkło przeciwsłoneczne wykorzystuje się dla zachowania równowagi pomiędzy ochroną przed słońcem a umożliwieniem dostępu znacznej ilości naturalnego światła dziennego. W okresie zimowym szkło niskoemisyjne redukuje straty cieplne przepuszczając znaczne ilości darmowej energii.

 

Jako zalety zespolonych szyb przeciwsłonecznych wymienia się przede wszystkim zatrzymywanie około 50-76% energii słonecznej, dzięki czemu zapewnione są bardzo dobre właściwości w zakresie ochrony przed słońcem. Nie bez znaczenia jest przy tym komfort cieplny w pomieszczeniu, szczególnie w porze letniej. Z kolei w obiektach przemysłowych zyskuje się zmniejszenie kosztów eksploatacji, szczególnie w kontekście obniżenia kosztów przeznaczonych na chłodzenie obiektu. Na uwagę zasługują również szerokie możliwości projektowe i wykonawcze, zarówno pod względem architektonicznym, jak i technicznym. Warto wspomnieć o właściwościach izolacyjnych, dzięki którym zmniejszane są straty cieplne do 1,0 W/m2K w standardowej szybie zespolonej (6-16-4).

 

 

2015 02 34 2

2015 02 34 3

 

 

Rodzaje szkieł przeciwsłonecznych

 

 

Biorąc pod uwagę nie tylko wygląd ale również sposób wytwarzania i wpływ na redukcję promieniowania słonecznego, szkła przeciwsłoneczne dzieli się na: absorpcyjne, refleksyjne i selektywne. W przypadku szyb absorpcyjnych zastosowanie znajduje zabarwienie w masie na etapie procesu wytopu. Zabarwienie szkła na kolor niebieski, brązowy, zielony czy też grafitowy umożliwia silne pochłanianie odpowiedniej części widma. Zjawisko absorpcji promieniowania przez szkło bazuje na znacznym jego nagrzewaniu i pochłanianiu ok. 50% energii promieniowania słonecznego po to, aby w następnej kolejności rozproszyć energię i skierować ją na zewnątrz. Tym sposobem szkło absorpcyjne stanowi warstwę zewnętrzną szyby zespolonej. 

 

Szyby absorpcyjne cechuje niski stopień odbicia światła, szczególnie w odniesieniu do bezbarwnego szkła float. Na etapie projektowania szyb zespolonych absorpcyjnych celem uzyskania założonego bilansu energetycznego dla całego oszklenia należy uwzględnić odpowiednią barwę i grubość szkła. Wynika to z faktu, że efekt działania szyb absorpcyjnych rośnie wraz ze wzrostem grubości szkła. 

 

 

2015 02 35 1

EUROGLAS

 

 

 

2015 02 35 2

INTERNORM

 

 

Za nieco bardziej zaawansowane rozwiązanie technologiczne, w porównaniu do szkła absorpcyjnego, uznaje się szkło refleksyjne z naniesioną powłoką odbijająca. Jej zadanie to odbijanie ciepła słonecznego i światła widzialnego. Szkło tego typu niejednokrotnie znajduje zastosowanie w realizacjach wymagających podniesienia walorów estetycznych budynku lub jego otoczenia, chociażby poprzez uzyskanie efektu lustrzanego odbicia architektury otoczenia w elewacji.

 

(...)

 

Bardzo często szkło absorpcyjne i refleksyjne jest łączone z innymi rodzajami szkieł. Oprócz tego szkło niskoemisyjne uwzględnia się w połączeniu ze szkłami o właściwościach antywłamaniowych w jednej szybie zespolonej.

 

Interesujące rozwiązanie stanowi szkło selektywne. Za najważniejszą jego cechę uznaje się wysoki poziom izolacji termicznej. Dawniej szkło z selektywną powłoką wyróżniał błękitny odcień, natomiast na chwilę obecną, zgodnie z najnowszymi technologiami produkcji, szkło selektywne jest bezbarwne. Można je rozpoznać używając specjalny czujnik, który reaguje na tlenki metali na tafli szkła. W szybach tego typu stosuje się wielokrotne powlekanie tlenkami metali, co zapewnia właściwy efekt odbicia, kontrolowanie nasłonecznienia pomieszczeń, zapewnienie wysokiej izolacji cieplnej oraz ograniczenie przenikania do nich energii słonecznej. Niejednokrotnie zastosowanie znajduje szkło selektywne barwione w masie na kolor zielony, szary, brązowy czy też niebieski. Jako wypełnienie komory szyb zespolonych ze szkła selektywnego używa się argonu, który poprawia właściwości izolacji termicznej o ok. 20%.

 

 

2015 02 36 1

 

 

Zasada działania

 

 

Analizując zasadę działania szyb przeciwsłonecznych należy podkreślić, że w momencie gdy promienie słoneczne napotkają na swojej drodze szkło mogą zachodzić trzy rodzaje zjawisk, czyli odbicie, przepuszczanie i absorpcja. Istotną rolę odgrywa przy tym wpływ szkła na przepływ energii, który opisywany jest przez szereg właściwości i parametrów. I tak też kluczowe miejsce w tym zakresie odgrywa współczynnik selektywności, określany przez stosunek przepuszczalności światła względem całkowitej przepuszczalności energii słonecznej. Nie mniej ważne jest odbicie części energii słonecznej z powrotem do atmosfery.

 

Mówiąc o właściwościach szyb przeciwsłonecznych należy mieć na uwadze przepuszczalność bezpośrednią, a więc część energii słonecznej przepuszczaną bezpośrednio przez szkło. Chcąc określić część energii słonecznej pochłanianej przez szkło trzeba wspomnieć o absorpcji, natomiast przepuszczalność całkowita, bardzo często nazywana wartością „g” lub współczynnikiem słonecznym, to część energii słonecznej przepuszczana przez szybę. Chodzi przede wszystkim o przepuszczalność bezpośrednią oraz energię pochłanianą przez szkło po czym wypromieniowaną do wnętrza.

 

Parametrem szkła jest również przepuszczalność światła słonecznego. 

 

Całkowity współczynnik zacienienia to stosunek całkowitej przepuszczalności energii słonecznej szkła do całkowitej przepuszczalności energii słonecznej pojedynczego bezbarwnego szkła float o grubości 3 mm.

 

 

2015 02 36 2

 

 

Szkło powlekane

 

 

W praktyce zastosowanie znajdują dwa procesy powlekania szkła. Jeden z nich nazywany jest „powlekaniem on-line” a drugi „powlekaniem off line”. Ten pierwszy proces przeprowadza się podczas produkcji, w momencie, gdy szkło jest jeszcze gorące. Powłoki on-line są łatwiejsze w obróbce oraz można je poddać hartowaniu lub laminowaniu (chociaż od niedawna dostępne są powłoki „off-line”, uzyskiwane w magnetronach i przeznaczone do hartowania). Mówiąc o cechach powłok tego typu, w porównaniu z powłokami typu on-line, należy mieć na uwadze trwałość oraz osiąganie zdecydowanie wyższego poziomu pasywnego wykorzystania energii słonecznej, a co za tym idzie, kompensowanie ograniczonego poziomu energii cieplnej.

 

Szyby z „powlekaniem off-line”, gdzie powłoki nakładane są po zakończeniu procesu produkcji, zazwyczaj wyróżnia (w porównaniu z powłokami typu on-line) wyższy poziom przepuszczalności światła, izolacji cieplnej i selektywności. Trzeba jednak zachować szczególną ostrożność nie tylko podczas obróbki, ale i transportowania szkła z powłoką off-line. Niekiedy powłoki „off-line” nazywane są „miękkimi”, w odróżnieniu od powłok „on-line” – „twardych” – ze względu na swą mniejszą wytrzymałość mechaniczną (odpornością na ścieranie, zadrapania itp.).

 

 

 

2015 02 36 2

 

 

Żaluzje między szybami i mikrożaluzje

 

 

Niejednokrotnie zastosowanie znajdują żaluzje umieszczane między szybami. To właśnie dzięki rozwiązaniom tego typu zyskuje się wyjątkowo efektywne wykorzystanie światła i cienia. Niemniej ważna jest pusta przestrzeń o odpowiednich rozmiarach między taflami szkła, w której żaluzje mogą być umieszczone i działać bez narażenia na zabrudzenia, kurz i mechaniczne uszkodzenia. Szyby z żaluzjami wewnątrzszybowymi stanowią istotny element energooszczędnych okien. Kluczowe miejsce zajmuje mechanizm ustawiania kąta lameli żaluzji, który wbudowany jest w górną część typowej ramki dystansowej szyby zespolonej. W łączniku narożnym ramki dystansowej przewiduje się uszczelnienie napędu mechanizmu, aby ramka zachowała szczelność przy zmianie ustawienia kąta lameli. Z kolei cięgło regulacyjne przebiega w sposób niewidoczny z zewnątrz do manipulatora, który zamocowany jest na ramiaku. Wciśnięcie lub wyciągnięcie tłoczka manipulatora powoduje zmianę kąta lameli żaluzji. 

 

Interesujące rozwiązanie stanowią mikrożaluzje między szybami. Zazwyczaj są one stosowane zamiast powłoki funkcyjnej nakładanej na szkło celem ochrony przed słońcem. Żaluzje między szybami składają się z „płatków” wykonanych z cienkich pasków metalowych. Dzięki zastosowaniu dużej ilości małych, a zarazem wąskich, blaszek tworzących płaszczyzny ze ściśle ukierunkowanymi otworami, metalowe płatki są przejrzyste i trudno je dostrzec. Jeżeli promieniowanie słoneczne pada w przybliżeniu prostopadle do szyby to może one przejść niemal bez przeszkód. Do takich sytuacji dochodzi w przypadku gdy słońce jest nisko nad horyzontem, wieczorem lub w porze zimowej. Z kolei, gdy promienie słoneczne padają pod kątem ostrym do szyby, to wtedy są znacznie odbijane, co jest szczególnie istotne, gdy słońce znajduje się wysoko nad horyzontem, w południe, kiedy to promieniowanie słoneczne jest najbardziej intensywne. 

 

 

 

2015 02 36 3

 

 

2015 02 36 4

 

 

Szkło elektrochromatyczne 

 

 

Warto zwrócić uwagę na szkło elektrochromatyczne z kontrolowaną transmisją promieniowania słonecznego. Jego charakterystyczną cechą jest płynna zmiana właściwości w zakresie transmisji i odbicia oraz całego spektrum promieniowania słonecznego. Szyby tego typu zapewniają właściwości izolacji termicznej, chroniąc przed utratą ciepła oraz przed zbyt intensywnym działem promieni słonecznych. Odpowiednie właściwości, w zależności od warunków zewnętrznych, uzyskuje się po uruchomieniu przełącznika, dzięki któremu wywołuje się różnicę napięcia elektrycznego w komorze gazowej szyby zespolonej. Komora wypełniona jest specjalnym gazem bezbarwnym, który, pobudzony ładunkiem elektrycznym, zmienia kolor na niebieski. Należy podkreślić, że różnica w zabarwieniu szyby, po przełączeniu między „bezbarwną” a „ciemno niebieską” jest znaczna. 

 

 

2015 02 37 1

 

 

Folie przeciwsłoneczne

 

 

Stosując zewnętrzne folie przeciwsłoneczne zyskuje się ochronę przed działaniem promieni słonecznych przy nie zmienionym wyglądzie okien. Niektóre folie przeciwsłonecznie cechują się współczynnikiem odbicia światła, który jest niższy od współczynnika samego szkła. Niejednokrotnie im silniej operuje słońce, tym większe jest odbicie ciepła. Nowoczesne folie mają konstrukcję wielowarstwową, bazującą na nanotechnologii. Ważna jest przy tym transmisja dużej ilości światła widzialnego przy zachowaniu wysokiego poziomu ograniczenia przenikania ciepła z zewnątrz. Typowa folia fasadowa (np. 3M™ Prestige 90 Exterior) może być instalowana na bezbarwnej szybie o grubości 6 mm. Jej całkowita odbita energia słoneczna wynosi 36% a całkowita odbita energia słoneczna przy kącie padania 60° osiąga z kolei 45%. Współczynnik skuteczności świetlnej wynosi 1,38 przy odbiciu promieniowania podczerwonego (IR) do 97%. Oprócz tego zyskuje się redukcję oślepienia 1% i blokadę promieni 99,9%. Grubość folii bez warstwy kleju wynosi 0,058 mm (58 μm). Konstrukcja zawiera klej akrylowy i warstwę utwardzającą. Istotną rolę odgrywa powłoka odporna na zarysowania. 

 

Podczas prac montażowych ważne jest, aby powierzchnia szyby była dokładnie oczyszczona. Wszelkie ślady po farbie lub kleju należy usunąć. Należy uwzględnić w kalkulacji wymiaru folii 2-3 cm zapasu z każdej strony. Aby rozdzielić warstwę klejącą folii od warstwy ochronnej trzeba przykleić do obu rogów folii taśmę klejącą, po czym spryskać warstwę klejącą folii odpowiednim roztworem. Istotne jest również aby roztwór rozpylić na powierzchni okna, po czym folię nakłada się na środek szyby, rozprowadzając na pozostały obszar okna. W następnej kolejności usuwana jest woda znajdująca się pod powierzchnią folii. Trzeba spryskać stronę zewnętrzną roztworem, dzięki czemu folia nie zostanie porysowana. Kolejny etap prac obejmuje usunięcie folii pozostałej w nadmiarze. 

 

 

2015 02 37 2

 

 

Nie należy montować folii podczas silnego wiatru, bowiem może się ona zaginać. Ważne jest również, aby nie instalować folii w czasie opadów deszczu. Montaż należy przeprowadzać w temperaturze przekraczającej 5°C. Wykonawca podczas prac montażowych powinien zastosować profesjonalne środki przeznaczone do folii. Użycie innego rodzaju detergentu może spowodować powstanie białych smug pod folią. Ewentualne pęcherze powietrza powstałe pod folią powinny zniknąć po kilku dniach wraz z całkowitym przyklejeniem folii do szyby. Należy pozostawić odstęp pomiędzy uszczelką przylgową okna a folią wynoszący 1-2 mm.

 

 

2015 02 37 3

 

 

Na etapie projektowania konstrukcji bazujących na szkle chroniącym przed promieniami słonecznymi należy pamiętać o zmiennym nasileniu promieniowania słonecznego, a zastosowane szkło powinno zapewnić ochronę wnętrza budynku i bezpieczeństwo oraz odpowiedni komfort, z jednoczesnym ograniczeniem zużycia energii. Ważne jest aby zastosowane szkło było bezpieczne i spełniało określone cechy wizualne i estetyczne.

 

 

Damian Żabicki

 

 


Całość artykułu w wydaniu drukowanym i elektronicznym 
Inne artykuły o podobnej tematyce patrz Serwisy Tematyczne 
Więcej informacji: Świat Szkła 2/2015

 

 

Czytaj także --

 

 

01 chik
01 chik