Стекла

Типы стеклопакетов

• Однокамерные;
• Двухкамерные;
• Трехкамерные.

Общая информация о стекле. Обычно при  осмотре окон, на себя обращают внимание следующие компоненты: рама, створка, фурнитура, краски. Но часто бессознательно забываем стекла (разве что они грязные).

Тем не менее, стекло является  продуктом, который в настоящее время производится при использовании высоких технологий и последних достижений, поэтому его характеристики и качество постоянно улучшаются и двигаются вперед. Стекло — самый основной компонент  окна. Это очень большая часть конструкции, которая влияет на стоимость, безопасность, тепловые и другие свойства. К сожалению, стекло в наше время недостаточно оценивается как эталон качества.

Мы воспринимаем стекло как естественный элемент, и тому не  требуется никаких объяснений. Тем не менее, это должно быть наоборот. При заказе окон мы обязанны начатъ со стекла и его свойств. Кроме того, немногие знают  состав стекла. Стекло состоит из: глазури, диоксида кремния, массы чистого кварцевого песка, которая составляет 70/72% потока, карбоната натрия или сульфата натрия (около 14%), стабилизатора, кальция (около 10%), другиих оксидов, таких как алюминий и магний, которые помогают улучшить физические свойства стекла, особенно устойчивость к атмосферным воздействиям. От этих компонентов зависит и цвет стекла. Например, при добавлении оксида кобальта производится синее стекло, если оксид хрома — зелёное, окись меди дает сине-зелёный цвет. При добавлении небольшого количества сильно размельчённого золота получается рубиновый цвет. Стекло – это не индивидуальное вещество, а ряд сплавов.

Стандартные стеклянные пластины (листы) размером примерно 6000 х 3000 мм. Большие размеры рассчитываются и производятся индивидуально.

Физические свойства стекла

Механические характеристики:

• Плотность. Стекло имеет определённый вес (около 2500 кг/м3), что означает, что квадратный метр листа стекла весит около 2,5 кг на на один миллиметр толщины. Например, один квадратный метр листового стекла толщиной 4 мм весит 10 кг;
• Нагрузка. Стекло имеет высокую прочность на сжатие, которая составляет около 1000 Н/мм2, кг/см2 = 10000, что означает, что для измельчения куба стекла, толщиной 1 см, на него нужно направить 10 тонн нагрузки;
• Сгибание. Прочность на изгиб показывает сжатие листового стекла на одной плоскости, где нагрузка и значение прочности на растяжение изгиба стекла выражается следующим образом:
•       40 = 400 N/mm² kg/cm² полированного стекла;
•       120 N/mm² = 1200 kg/cm² закаленное стекло (зависит от толщины и типа обработки);
• Высокое сопротивление закалённого стекла связано с тем, что во время закаления закаляются обе плоскости поверхности;
• Эластичность. Стекло очень эластичный материал, так что после  «стресса» и деформаций  возвращается обратно в исходное положение точно так, как до деформации. Но в то же время стекло очень хрупкий материал, т. е. нет пластичности, когда нагрузка начинает расти при изгибе, стекло может разбиться или разрушиться в любой момент;
• Линейное тепловое расширение. Особенность стекла выражается через эмпирический коэффициент, который измеряет длину всего удлинения единицы, равный 1 ° C (при температуре между 20 и 300 ° C).  Тепловой коэффициент линейного расширения температуры стекла равен 9 × 10^-6 = 0,000009. Это означает, что длина 2 м стеклянного листа нагретого до 40 ° C, увеличивается на 0,72 мм. Это помогает лучше понять значения коэффициента λ линейного теплового расширения: Дерево 4 × 10^-6, 5 ​​× 10^-6 кладка,  камень, 5 × 10^-6, 12 × 10^-6 сталь, бетон 14 × 10^-6, сплав 23 × 10^-6, поливинилхлорид (ПВХ / пластик) 70 × 10^-6, и понять, присущую «совместимостъ» между стеклом и другими материалами, и учитывая это выбратъ соответствующую совместимость дерева, алюминия и стекла. Кроме того, трудно совместитъ ПВХ и стекло. Этот фактор, очевидно, позволяет легче и безопаснее совместитъ уплотнение стекла и деревянной рамы, а так же транспортировку, по сравнению с алюминием или ПВХ;

• Закалённое небьющееся стекло. Изготовляется при термической обработке в целях повышения его прочности. В целом, это стекло примерно в 5 раз более прочное, чем обычное стекло. Например, 8 мм закаленного стекла выдерживает падение с высоты 2 м и удары стального шарика весом в 500 г. Для обеспечения безопасности используется такое стекло, которое, разбиваясь не травмирует окружающих, а разбивается на мелкие кусочки с тупыми краями во избежание травм. Это особенно актуально для больших конструкций, внутренних перегородок дома или офиса: межкомнатных дверей, столешниц, душевых кабин, и так далее.

Преимущества закалённого стекла:

Внешняя поверхность быстро возвращается в исходное положение

Стеклянная поверхность может нагреться до 600 °C

Он быстро охлаждает внешнюю поверхность

Безопасное ламинированное стекло. Состоит из двух или более листов стекла, скреплённых одной или несколькими оболочками ПВБ (поливинилбутираля). При случайном воздействии и / или трещине стекла, эта оболочка выдерживает стекло стабильным, пока не прекращается воздействие на стекло. Часто такое стекло используется в случаях,  когда вы нуждаетесь в дополнительной защите или если вы хотите, чтобы окно оставалось стабильным при любых физических эффектах. Стекло всегда будет поддерживать барьер, будь это  взлом, случайное столкновение или даже выстрел оружия или взрыв. Это стекло, которое всегда подойдет для больших окон, балконов, лестниц, перил, крыши и других местах, где требуется отличная устойчивость стекла;

Контроль над солнцем. Это стекла, которые уменьшают передачу солнечной энергии (солнечный фильтр). Особенно актуально для теплого климата или в течение летнего сезона при следующих факторах:

• высокая температура;
• тяжелая и продолжительная солнечная радиация;
• высокая солнечная интенсивность и скорость ветра.

Солнечным фильтром покрытое окно — это способ контролировать поток солнечной энергии. Этот поток приводит к значительному увеличению комнатной температуры, и это явление, как правило, называют «парниковым эффектом». В целях противодействия этому явлению, рекомендуется использовать стекла с “солнечным контролем”.

Как  действует селективность стекла:

Это дает два преимущества. Первое — внешние солнцезащитные стекла. Второе – маленькое внутреннее излучение поверхности стекла.

1 рис.

Зимой солнечный фильтр отражает УФ лучи, пропуская нужное количество тепла. Таким образом, помещение берёт тепло из окружающей среды и получает большую часть солнечного света.

2 рис

Летом солнечный фильтр фильтрует солнечные лучи, а также ограничивает теплоотдачу и инфракрасные лучи, которые нагревают комнату. Современная защита от солнца может пропустить до 60% солнечного излучения (света), сдерживая вредное воздействие ультрафиолетовых и инфракрасных лучей, исходящих от cолнца.

3 рис

Практический эффект видимый за счёт уменьшения примерно 60% солнечного света, попадающего через стекло. Таким образом, экономится энергия на кондиционирование воздуха в летний сезон.

4 рис

Тёплые стекла. Тёплое Стекло — U значение — это соотношение цены и качества. Теплоизоляция особенно актуальна в холодный зимний сезон, если U- значение маленькое, внутренняя температура поверхности стекла останется выше, и таким образом приведет к снижению так называемого «холодного эффекта стекла «, что позволит воспользоваться следующими преимуществами:

• отсутствие неприятного ощущения холода от стекла;
• снижение запотевния / конденсата на окнах;
• значительно снизить расходы на отопление помещений.

U — значения — тепловой комфорт, лучшая изоляция стекла, более практичное использование тепла. Это преимущества, которые положительно влияют не только в холодное время года (зимой), но также смягчяют последствия летней жары, потому что стеклянная поверхность остаётся холодной.

В целях обеспечения максимальной эффективности U-значения, необходимо выбрать несколько стёкол с селективным покрытием.

Селектив — материал, который покрывает внутреннее стекло. Если это однокамерный с двумя стеклами стеклопакет, он расположен на первом стекле, если двухкамерный с тремя стеклами — на первом и на третьем. Материал предотвращает утечку тепла.

5 рис

Циркуляция тепла вызвана отопительными приборами  в помещении. Тепло отражается от селектива с низким излучением, нанесённым на стекло. Таким образом, максимальное тепло хранится в закрытом помещении. Селективное излучение имеет низкий коэффициент теплопроводности, но пропускает большую часть солнечного света в комнату.

6 рис

Чувствуется практический эффект — значительно сокращённые  расходы на отопление.

7 рис

Конденсат может быть причиной  влаги на стенах или стеклах. Это “холодные» элементы” или — «точка росы». Если температура наружного воздуха ниже, чем внутри, когда  предметы холодные и высокая относительная влажность, вода конденсируется в холодных местах. Это очень распространённое явление в углах или соединениях. Тёплое стекло позволяет избежать такого эффекта, конечно, если в доме не слишком высокая относительная влажностъ и нормальная циркуляция воздуха ( воздух не стоит в одном помещении).

Теплоизоляция – это  стеклянная защита от двух различных температур. Как через любой другой тип материала, так и через стекло происходит обмена тепла. Как тёплый (внутри или снаружи)  так и холодный (внутри или снаружи). Но в любом случае, поверхность стекла должна оставаться ясной, чтобы перенос солнечного излучения происходил так, как задумано по формуле стекла и даёт разницу между внутренней и наружной температурами.

Теплообмен может происходить в трёх режимах распространения:

Передача энергии передаётся между двумя телами в непосредственном контакте друг с другом. Разница в температуре, теплопроводность стекла λ = 1,0 Вт / (м • К);

1. Конвекция — перенос тепла, который происходит через излучение жидкости или газовых потоков поверхности твердого тела;
2. Радиационное излучение — перенос тепла, который происходит между двумя телами через излучение, при электромагнитном излучении различных температур, передаваемом длиной волны инфракрасных лучей, больше  5 мм, и пропорциональном линии излучения на поверхности. При низкой передаче теплового излучения теплообмен оставляет желать лучшего. Нормальные стёкла R = 0,89 (г — это тепловое сопротивление, эквивалент, используемый в строительной индустрии), а несколько стёкол могут  быть с особенно низким  коэффициентом излучения (также называемые «Low-E») е <0,10;

1. Самое главное, чем меньше значение U, тем меньше потери тепла, и с другой стороны — более высокая тепловая изоляция (изоляционная мощностъ). Одно стекло (4 мм), коэффициент теплопередачи U = 5,8 Вт / (м2 • К).

В целях повышения теплоизоляции и нижнего U-значения, как правило, в качестве отправной точки является использование двойных стеклопакетов, которые соединены тепловой рамой и расположены  на как можно большем расстоянии.  Это делается для того, чтобы газовая смесь, которой заполняется пробел между стеклопакетами, создавала  «изоляционное  стекло», которое снижает U-значение. Стандартный двойной стеклопакет равен  4 (4мм толщина стекла) + арг. (аргон — газ наполнитель) х 16 (пространство между стеклами) + 4 (4 мм толщина стекла) U = 2,7 Вт / (м2 • К). Если вы хотите добиться ещё лучших результатов, то можно использоватъ стеклопакеты трёх или даже четырёх стёкол, которые могут быть заполнены и другими газами, такими как криптон (но газ очень дорогой).  Самыми тёплыми пакетами являются те, внутри которых нет газов. Но современные технологии не позволяют производить такие окна  достаточно больших размеров.

Свет и ультрафиолетовые лучи – управление солнцем. Солнечная энергия, достигая Земли, создает длину волны излучения электромагнитных лучей, которая находится между 0,28 и 2,50 микрон, 1 микрон (μ) = 10^-6 м. Ощущение света люди чувствуют только засчёт радиации. Эта солнечная энергия попадает в комнату через стекло и поглощается предметами интерьера и стенами, которые нагреваются. Они, в свою очередь, вновь излучают (в основном инфракрасное излучение — более 5 м) тепло, создавая тем самым тепловой эффект, известный как «парниковый эффект». Для того, чтобы избежать перегрева, можно использовать стёкла с ограниченным коефициентом солнечной передаточной энергии, иначе известным как окно «солнечного контроля», которое позволяет максимально уменьшить солнечную радиацию и УФ и поддерживает естественный свет, в зависимости от формулы конфигурации стекла.

Из всех строительных материалов только стекло может защитить от непогоды и в то же время обеспечиватъ возможность наблюдать за внешним миром. Разнообразие видов стекла позволяет выбрать характеристики желаемого света, который проникает через окна. Основные показатели, характеризующие свет окна :

• Коеффициент светопропускания (LT) — соотношение передаваемого света в комнату с падающим потоком света;
• Коэффициент светоотражения (LR) — соотношение отражённого внешнего света с падением светового потока;
• Солнечный фактор (г) или общая передача – общая часть всей солнечной энергии, попадающей в пределы внутреннего пространства. Это сумма непосредственно передаваемой и поглощенной, а так же отражённой в интерьер помещения солнечной энергии.

Чем больше коэффициент пропускания света, тем больше дневного света попадает в комнату.

Свет очень важен практически для всех живых организмов и их качества жизни. Самое главное, что определённый световой поток делает окружающую среду более комфортной. Стеклянные окна в рамах действуют как «фильтр». Он может магически приручить и смягчить интенсивность света в доме, так что он может быть использован по мере необходимости. Оконное стекло всегда осуществляет грандиозный контроль света извне. При проектировании зданий обычно хочется видеть большие окна. Предпочтительная площадь от 35% до 45% от общей площади фасада. Важно, где именно вы будете проектировать окна. Необходимо учитывать, будут ли они на севере, где солнечный свет минимален, или на юге, где вы можете воспользоваться солнечным светом и использовать его в зимний период.

Мы используем специальные программы, которые помогут вам выбрать оптимальные окна и позволяет получить нужное количество естественного света в помещении.

Стекло и безопасность. Стекло может прекрасно защищать от кражи или вандализма. Конечно, необходимо оценить и оконные рамы, которые производятся в соответствии со строгими требованиями безопасности и регулирующим законодательством. Оконные технологии позволяют предоставить свойства для защиты окружающих от случайного удара.

Уровень защиты зависит от двух материалов, а именно:

• Ламинированное стекло;
• Закалённое стекло

Эти стёкла защищают от:

1. От случайного повреждения. Обычно самые рискованные места в фасадах, окна и двери на уровне колен. Для этого существует  определение «безопасное стекло». Это может быть закаленное или ламинированное стекло.
2. От риска падения предметов на стекла на крыше. Ламинированное стекло защищает от случайного падения и повреждения стёкол после столкновения.
3. От вандализма, воровства, или подобных опасностей. От таких ударов, как попытки взломать топором, молотком или ломом.
4. От огнестрельного оружия. Такого рода защита должна соответствовать международным и местным нормам в соответствии с EN1063, который определяет семь классов и отвечает всем требованиям безопасности от всех видов оружия.

Ламинированное стекло обладает высокой прочностью на сжатие, но низким сопротивлением на изгиб, как правило, может разбиться на множество мелких и острых осколков, которые могут вызвать различные травмы. Чтобы избежать этого, вы можете использовать стекло с высоким сопротивлением. Другими словами, вместо обычного стекла используется закалённое.  Это создает дополнительную безопасность.

Стекло и звукаизоляция. Основным преимуществом окон  с тихим стеклом является то, что оно защищает от внешнего шума. Звукаизоляция определяется Индексом, который воспринимается через разные частоты (низкий, средний или высокий — амплитуда от 50 до 5000 Гц). Шум оценивается децибелами  — дБ. Одно стекло имеет звукоизоляцию 10 и 15 дБ, при толщине в 4 мм его критическая частота соответствует 3000 Гц, а у гипсокартона толщиной 13 мм — 3200 Гц. При увеличении толщины стекла (как одного стекла или при ламинировании), и увеличения промежутков между стеклами (чем больше, тем лучше) снижается интенсивность звука, и подавляются низкочастотные шумы (особенно шумы дорожного движения).

Обычно комфортный уровень звука не должен превышать 35 дБ интенсивности в течение дня и 30 дБ ночью.

Звук, как известно, состоит из различных частот звуковых волн, так что даже малейшие предметы (материалы) во время падения или движения, вызвает так называемую  вибрацию критической частоты, при которой вибрируют более или менее все предметы (и таким образом передаётся звук). Обладая информацией о среде, которая окружает здание, и данные измерений звука можно легко выбрать подходящие стекла для защиты от посторонних и ненужных звуков, исходящих из окружающей среды.

На звукоизоляцию сильно влияют и оконные рамы, из какого типа материалов они сделаны. Физиологически, алюминиевые или пластиковые окна пропускают (или вибрируют) больше, чем окна из дерева (также важен и тип древесины), поскольку дерево является достаточно толстым, не пустой профиль (например как из ПВХ или из алюминия). По этой причине застеклённые деревянные окна будут работать более эффективно и иметь лучшую защиту от звука, чем окна из алюминия и ПВХ. Тем не менее, в деревянных окнах важно как они будут установлены, и каким образом стекло вмонтированно в раму, как заполнен силикон.

В заключение следует напомнить, что звук состоит из множества частот. Частота типа: от низкого до высокого, определяет характер шума или интенсивность звука. Частота измеряется в герцах — Гц (число колебаний в секунду). Чем выше частота, тем больше вибрация передаётся в секунду.

10 рис

Для подавления шума недостаточно увеличить толщину стекла. Увеличение толщины стекла просто перемещает пик шума на разные частоты.

11 рис

Для подавления шума между стеклами используются пленки, которые состоят из одного или нескольких слоев. Они обеспечивают хорошую звукоизоляцию, и снижает вибрацию  стекла или конструкции.

12 рис