Виды стекол по применению

Все многообразие строительного стекла можно условно разделить на несколько категорий по применению. 

1. Защита от солнца    
   
2. Теплоизоляция
3. Защита от огня
4. Защита от шума
5. Безопасность/Защита от нападения
6. Самоочищение
7. Декорирование
8. Системы истекления
9. Специальное применение
10. Солнечная энергетика

Защита от солнца

Солнцезащитные свойства стекла определяются его солнечным фактором, т.е. общим пропусканием солнечной энергии(см. также "Терминология категории Стекло"). Чем он ниже, тем меньше солнечной энергии поступает в помещение, тем, соответственно, более хорошую защиту от солнца это стекло или стеклопакет обеспечивают. Чтобы понять, что такое хорошая защита от солнца, и что такое не очень хорошая, приведем несколько примеров. В таблице представлены значения солнцезащитного фактора для стеклопакетов с разными стеклами.

Солнцезащитные свойства однокамерных пакетов с разными стеклами

Стеклопакет	Солнечный фактор, g
1. Стеклопакет с бесцветными стеклами	0.71
2. Стеклопакет с серым окрашенным в массе солнцезащитным стеклом (Pilkington OptifloatTM Grey)	0.45
3. Стеклопакет с серым окрашенным в массе солнцезащитным стеклом с рефлективным покрытием (Pilkington Eclipse AdvantageTM Grey)	0.30
4. Стеклопакет с высокоселективным солнцезащитным стеклом серого оттенка (Pilkington SuncoolTM 40/22)	0.23

Как вы видите, стеклопакет с "обычными" бесцветными стеклами имеет солнечный фактор 0.71, т.е. пропускает 71% всей солнечной энергии, которая на него попадает. Если мы в таком пакете одно из стекол заменим на самое простое солнцезащитное - на окрашенное в массе стекло, скажем, серое, то солнечный фактор пакета сразу заметно уменьшится, и такой пакет будет пропускать уже только 45% солнечной энергии. Использование в составе пакета солнцезащитного окрашенного в массе стекла с рефлективным (т.е. бликующим) покрытием даст нам более низкое значение солнечного фактора - уже 0.30. Можно сказать, что такой пакет (пакет №3) снижает солнечное энергопоступление более чем в 2 раза по сравению с обычным стеклопакетом. Самую же лучшую защиту от солнца способно обеспечить высокоселективное стекло. С помощью такого стекла можно получить значение солнечного фактора ниже 0.30, в данном случае 0.23, что является очень хорошим результатом, - снижение энергопоступления более чем в 3 раза.

Как вы видите, разные стекла дают нам разные солнцезащитные характеристики. Считается, хотя это, конечно, понятие растяжимое, что солнечный фактор 40-50% - достаточно хорошая защита от солнца; солнечный фактор 30-40% - хорошая защита от солнца; солнечный фактор меньше 30% - это очень хорошая защита от солнца.

Солнцезащитные свойства можно придать стеклу несколькими способами. Самый простой, - это добавить в состав стекла оксиды металлов, которые будут поглощать часть солнечной энергии, тем самым не пропуская ее внутрь помещения. Такое стекло имеет оттенок и называется окрашенным в массе (часто его также называют цветным стеклом). В настоящий момент на российском рынке предлагаются следующие оттенки: серое, бронзовое, зеленое, голубое, реже встречается сине-зеленый оттенок. Окрашенное в массе стекло чаще всего используется в наружном остеклении для защиты от солнца, но также применяется и в мебельной промышленности, в частности, серое и бронзовое стекло.

Определенную защиту от солнца можно получить, нанеся на стекло рефлективное (т.е. бликующее) покрытие, которое будет отражать часть солнечной энергии. Иногда такое покрытие наносят на бесцветное стекло, но чаще на окрашенное в массе. Такие стекла отличаются от обычных более высоким (иногда очень высоким) коэффициентом отражения света, и часто в солнечную погоду создают на фасаде ощущение сплошного зеркала. Рефлективное покрытие может также обладать и энергосберегающими свойствами. Такое стекло уже называют мультифункциональным, поскольку оно обладает 2-мя (иногда и больше) ценными свойствами. Самым ярким примером таких стекол является серия Pilkington Eclipse Advantage^TM, которая представляет собой окрашенные в массе стекла с рефлективным энергосберегающим "твердым" покрытием.

В последнее время широкое применение получают стекла с высокоселективным покрытием. Это бесцветное (очень редко окрашенное в массе) стекло с солнцезащитным энергосберегающим "мягким" покрытием, обладающим высокой селективностью, т.е. при примерно тех же значениях (или чуть ниже) солнечного фактора пропускают значительно больше видимого света. Подробнее см. "Терминологию раздела Стекло". Такие стекла, как правило, имеют нейтральный оттенок, реже голубоватый. Благодаря высокоэффективному покрытию обеспечивают и отличную защиту от солнца, и очень хорошую теплоизоляцию, и высокое светопропускание. Примером высокоселективного солнцезащитного энергосберегающего стекла является серия Pilkington Suncool^TM

Теплоизоляция

В категорию "стекло для теплоизоляции" попадают стекла с повышенными энергосберегающими свойствами. Эти дополнительные свойства стеклу придают, нанося на его поверхность специальное энергосберегающее покрытие. Это покрытие обладает низким коэффициентом эмиссии (см. категорию "Термины категории стекло"), т.е. отражает обратно в помещение тепловое излучение от источников отопления. Засчет этого происходит значительное сокращение теплопотерь. Так, например, применение энергосберегающего стекла в однокамерном пакете позволяет сократить теплопотери до 50% по сравнению с таким же пакетом, но с обычными стеклами.

Первое энергосберегающее покрытие появилось в начале 1950-х годов. Известная компания Philips запатентовала тогда "твердое" покрытие на основе оксида индия и олова, которое наносилось на внутреннюю поверхность колбы газоразрядных ламп. Применение такого покрытия позволило сократить теплопотери в лампе, что увеличило температуру рабочего газа и в конечном счете заметно увеличило КПД таких ламп. В строительстве такое стекло появилось значительно позже. В начале 1970-х бельгийская стекольная компания Glaverbel наладила выпуск стекла с твердым энергосберегающим покрытием, но успеха не имела, поскольку качество покрытия оставляло желать лучшего, в результате чего производство этого стекла вскоре было прекращено. И только в конце 1980-х годов благодаря усилиям компании Pilkington энергосберегающее стекло стало производиться в промышленных масштабах. Это стекло с твердым покрытием выпускается до сих пор под названием Pilkington K-glass^TM. Чуть позже где-то в середине 1990-х годов на рынке появился другой вид энергосберегающего стекла с мягким покрытием.

Энергосберегеющее покрытие бывает 2-х типов: "твердое" покрытие, называемое также К-покрытием, и "мягкое" покрытие, называемое часто И-покрытием. Твердое покрытие наносится на стекло в процессе его производства на стадии, когда лента стекла выходит из ванны с оловом. Температура стекла при этом достаточно высокая, около 600 градусов. При такой температуре покрытие, представляющее собой тонкий слой оксида олова, образно говоря, въедается в поверхность стекла, становится неотделимой его частью. Такое покрытие называют твердое, т.к. оно имеет такую же прочность, износостойкость, как и само стекло. Стекло с твердым покрытием перевозится, хранится, обрабатывается так же, как и стандартное стекло без покрытия. Примером стекла с твердым энергосберегеющим покрытием является известный всем Pilkington K-glass^TM.

Мягкое покрытие в отличие от твердого наносят при обычной температуре. Для этого стекло помещают в вакуумную камеру, где на него напыляется тонкий слой серебра. Такой метод нанесения называется магнетронным. Стекло с мягким покрытием требует бережного обращение, т.к. покрытие легко повреждается. Стекло с мягким покрытием имеет ограниченный срок хранения (чуть больше 6 месяцев) и перед установкой в стеклопакет требует снятия кромки по периметру, т.к. стеклопактные герметики имеют плохую адгезию к покрытию. Однако, при этом стекло с мягким покрытием обладает чуть более хорошими энергосберегающими свойствами по сравнению с К-стеклом. 

Дополнительную информацию по энергосбергающим стеклам вы можете найти в разделе "Энергосберегающее остекление"

Защита от огня

Как понятно из самого названия, огнестойкие светопрозрачные конструкции обеспечивают защиту и безопасность людей, их имущества, помещения зданий и т.д. от воздействия огня в процессе пожара.  Защитные свойства светопрозрачной конструкции определяются и измеряются т.н. пределом огнестойкости, т.е. временем, в течение которого эта конструкция обеспечивает определенную защиту от огня. Предел огнестойкости измеряют по трем показателям и обозначают тремя буквами EIW, где Е – потеря целостности, I – потеря теплоизолирующей способности, W – достижение предельной величины плотности теплового потока. Таким образом, светопрозрачная огнестойкая конструкция обеспечивает целостность (т.е. формирует устойчивый барьер для огня, горячих газов и дыма) и частичную (W) или полную (I) теплоизоляцию (т.е. не пропускает тепловое излучение от источника огня). 

В данном разделе мы говорим о стекле, поэтому давайте разберемся, что же представляет из себя огнестойкое стекло? Огнестойкое стекло, называемое также пожаростойким, или противопожарным стеклом, представляет собой многослойную композицию, состоящую из несколько слоев бесцветного флоат-стекла и специальных прозрачных огнезащитных прослоек. Огнезащитные прослойки обладают замечательной способностью - при повышении температуры они образуют плотную твердую пену, удерживающую осколки стекла на месте и обеспечивающую тем самым целостность конструкции. Кроме того, эта пена практически не пропускает тепловое излучение, обеспечивая тем самым теплоизоляцию. Во время пожара при воздействии на стекло огня происходит поочередное вспенивание огнестойких слоев друг за другом. Тем самым огнестойкая конструкция блокирует огонь и тепло от очага возгорания, предотвращая его распространение внутри здания или между соседними зданиями.

Понятно, что чем больше этих огнестойких прослоек имеется в стекле, тем больший предел огнестойкости оно способно обеспечить. Так, например, одинарное огнестойкое стекло Pilkington Pyrostop® может иметь толщину до 55 мм и способно обеспечить предел огнестойкости EI до 120 минут. Используя 2 стекла в пакете можно получить огнестойкость до 180 минут, т.е. 3 часа!

Существуют также огнестойкие стекла без огнезащитных прослоек, способные обеспечить предел огнестойкости только по потере целостности (E). Эти стекла производят путем особой обработки кромки и последующим закаливанием. Примером такого стекла, имеющим предел огнестойкости E до 60 минут, является стекло Pilkington Pyroclear®. Такие стекла применяют, как правило, только для наружного остекления.

Огнестойкие светопрозрачные конструкции используются в эвакуационных и запасных выходах, аварийных дверях на лестницах, противопожарных дверях и перегородках, предназначенных для ограничения распространения огня в пределах здания. Они также иногда используются и для наружного остекления, например, на фасадах для предотвращения распространения огня между соседними зданиями.

Огнестойкие стекла визуально ничем не отличаются от обычного бесцветного стекла. Разве только толщиной. Для увеличения светопропускания толстые огнестойкие стекла (толще 15мм) производят из просветленного стекла, такого как, например, Pilkington Optiwhite^TM. Наличие огнестойкого стекла в конструкции можно определить по маркировке, которую производитель обязан наносить на стекло.

Защита от шума

Эта категория в данный момент пуста.

Безопасность/Защита от нападения

Эта категория в данный момент пуста.

Самоочищение

Идея создать стекло, которое бы оставалось всегда чистым, появилась достаточно давно. Еще в 1950-х годах в США был зарегистрирован первый патент на покрытие для стекла, обладающее определенными самоочищающимися свойствами. Однако почти 50 лет потребовалось на то, чтобы такое стекло начало производиться в промышленных масштабах. Первой успеха в этом добилась известная английская компания Pilkington - в 2001 году она начала выпуск первого в мире самоочищающегося стекла под торговой маркой Pilkington Activ™. Изначально такое покрытие наносилось только на бесцветное стекло. Однако, позже в ассортименте самоочищающихся стекол появилось и солнцезащитное, и ламинированное, и энергосберегающее и многие другие виды строительного стекла. Давайте разберемся, как же это все работает. 

Официальная брошюра производителя самоочищающегося стекла гласит: "Благодаря революционному покрытию с двойным действием, самоочищающееся стекло Pilkington Activ™ круглый год остается более чистым, чем обычное стекло. Двухэтапный процесс очищения начинается с разложения органических загрязнений на поверхности стекла под действием ультрафиолетовых лучей солнечного света. Вторая стадия процесса происходит при попадании на стекло воды. Так как покрытие является гидрофильным, дождевая вода равномерно распределяется по поверхности стекла и, стекая вниз, смывает загрязнения. В результате на стекле после дождя не остается разводов и, что более важно, стекло становится более прозрачным. Успешную работу Pilkington Activ™ можно увидеть на различных объектах по всему миру."

В принципе, так оно и есть. Самоочищающееся покрытие содержит на поверхности тонкий слой оксида титана (TiO₂), который обладает фотокаталитическими свойствами (кстати говоря, оксид титана используется в качестве катализатора также и в химической промышленности). Таким образом, покрытие является всего лишь катализатором, т.е. ускорителем реакции окисления различных органических загрязнений, которые со временем скапливаются на поверхности стекла. Окислителем при этом является кислород воздуха, - все достаточно просто. Вторым ценным свойством покрытия является то, что оно гидрофильное, т.е., выражаясь простым языком, хорошо смачивается водой. Во время дождя вода равномерно растекается по поверхности стекла, быстро и эффективно смывая продукты рекации и различные неорганические загрязнения. Под неорганическими загрязнениями подразумаваются различные виды пыли, которые в большом количестве, к сожалению, присутствуют в воздухе. Все это вместе делает стекло более чистым, более прозрачным, чем обычное, установленное, например, в соседней квартире.

Самоочищающееся стекло применяется для остекления коммерческих зданий, при этом заказчик может экономить на мытье окон и фасадов. Это стекло также используется и в пластиковых окнах. В этом случае хозяйка получает определенные преимущества в том плане, что окна требуется реже мыть, не нужно рисковать жизнью, вылезая на подоконник, окна выглядят более читыми, опрятными и пропускают больше света.

Эта категория будет со временем пополняться новым материалом.

Декорирование

Эта категория в данный момент пуста.

Системы истекления

Эта категория в данный момент пуста.

Специальное применение

Эта категория в данный момент пуста.

Солнечная энергетика

Толстов Илья 10:50, 15 февраля 2012 (UTC)