Виды и характеристики стекол

[Илья]

Стеклянные элементы могут быть плоскими или изогнутыми, располагаться вертикально, наклонно, горизонтально. При этом используются бесцветные или окрашенные в различные цвета стекла. Для придания различных свойств остеклению могут использоваться стекла с покрытием различного назначения (низкоэмиссионным, зеркальным, солнцеотражающим, декоративным, самоочищающимся и т.д.), упрочненные (закаленные стекла), многослойные стекла (ударостойкие, пулестойкие, огнестойкие, взрывобезопасные, звукоизолирующие и т.д.), стеклопакеты, содержащие перечисленные виды стекол.
Таким образом, стекло из прозрачного материала для заполнения оконных проемов становится конструкционным материалом, формирующим внешний вид и технические характеристики зданий и сооружений. Новые возможности изделий из стекла и их применения требуют, соответственно, и новых подходов к проектированию остекления. Необходимо комплексное изучение всех эксплуатационных (климатических, строительных, бытовых и т.д.) факторов, действующих на остекление, и выбор таких конструкций остекления, которые оптимальным образом могут обеспечить выполнение всех требований, предъявляемых к нему.

Если этот этап осуществлен некачественно, то остекление не выполняет свои функции. Важно отметить, что стекло может использоваться не только как прозрачная вставка в строительные конструкции, но и само обеспечивать их механическую прочность.
Характеристики стекла сильно зависят от его покрытия. От толщины стекла зависит, какая частотная полоса волн (шумовых, звуковых и тепловых) передается через стекло. От специальных добавок в стекло зависит не только его цвет, но и отражающая способность, которая еще в большей степени просматривается в стекле с поверхностным напылением. В качестве покрытия могут также использоваться и пленки.
Применение в стеклопакете различного числа камер, разных видов стекол, дистанционных рамок, с заполнением камер стеклопакета различными газами можно обеспечить соответствие стеклопакета необходимым требованиям. Некоторые используемые в стеклопакетах виды стекла приведены в табл. 11.








Отечественными учеными и производственниками были изобретены добавки в стекломассу, позволяющие изменить световые и тепловые характеристики стекла. Такое стекло, окрашенное в массе, получило название светотеплозащитное. Стекло теплозащитное производится по флотационной технологии и по своим качественным показателям соответствует марке М1 по ГОСТ III-90. Оконное листовое стекло по своему качеству делится на марки М1, М2, МЗ, М4, М5. Чем меньше цифра, тем выше качество стекла. Серийно светотеплозащитное стекло выпускается окрашенным в массе толщиной листа 3, 4, 5, 6, 7, 8 и 10 мм, стандартные размеры листа 1,3x1,6 м, 2,0x1,6 м, 2,5x1,6 м. Цвет стекла - бронзовый, зелено-голубой, серый. Коэффициент светопропускания в зависимости от цвета и толщины стекла составляет от 54 до 81% (для сравнения прозрачное стекло - 86%). Коэффициент поглощения полной солнечной энергии - от 27 до 70%. Коэффициент теплопередачи стеклопакета 6-16-4 до 2,1 Вт/м2-К (одно стекло теплозащитное) соответствует требованиям Изменений № 3 к СНиП П-3-79* «Строительная теплотехника».
Наглядной иллюстрацией механизма работы свето-теплозащитного стекла является эксперимент с двумя теплицами, одна из которых остеклена обычным стеклом, а вторая - светотеплозащитным той же толщины. Температура внутри первой в полдень на 2-3°С выше, чем во второй, а в полночь - на 2-3°С ниже. То есть свето-, теплозащитное стекло позволяет уменьшить перепады температур, что благотворно влияет не только на растения, но и на все живые организмы, включая человека.
Применение светотеплозащитного стекла в ограждающих конструкциях позволяет:
• Снизить расходы энергии на кондиционирование и отопление помещений;
• Улучшить микроклимат в доме, снизить «слепящий» эффект солнца;
• Свести к минимуму процесс разложения пигмента (выгорания) под воздействием солнечного света в деталях интерьера и старения пластмассовых элементов;

Светотеплозащитное стекло может быть подвергнуто тем же видам переработки и облагораживания, что и обычное, без всяких ограничений (это относится и к архитектурно-строительному стеклу). В моллированном (изогнутом) и закаленном виде светотеплозащитное стекло может использоваться, в частности, для изготовления светопрозрачных конструкций крыши.
Каждый из применяемых видов стекла может придать стеклопакету необходимые свойства. Например, использование в стеклопакетах огнестойких стекол позволяет обеспечить безопасность людей и материальных ценностей в случае пожара. Применение различных видов многослойных стекол способствует повышению механической прочности конструкций, обеспечивает безопасность людей при выстрелах, взрывах, пожарах и взломах остекления. Кроме того, многослойное стекло гарантирует безопасность людей в случае его разрушения, поскольку осколки стекла не разлетаются, а удерживаются на месте. Возможно применение многослойных стекол для улучшения звукоизоляции остекления.
Для организации энергоэффективного остекления необходимо решить сложную и противоречивую задачу: одновременно свести к минимуму расходы на отопление, кондиционирование воздуха и освещение. При этом не надо забывать:
• санитарно-гигиенические нормы - обеспечение нормальной температуры и естественной освещенности в помещении;
• катастрофические ситуации – отключение отопления и электроэнергии;
• террористические акты - безопасность людей и материальных ценностей.
Таким образом, проектировать остекление следует так, чтобы оно удовлетворяло всем требованиям нормативных документов и потребителей. Изменение потерь энергии в зависимости от типа остекления и ориентации по сторонам света для Москвы приведено в табл. 12.










Как видно из табл. 12, применение современного остекления позволяет существенно снизить затраты энергии независимо от стороны света, на которую выходят окна.
Вариантов применения в стеклопакетах различных видов стекла может быть множество в зависимости от решения поставленных задач.
Пример. Для остекления элитных кровельных конструкций «БАСК-XXI» применяет высококачественные оконные системы, которые изготавливаются из экологически чистых четырехкамерных ПВХ-профилей толщиной от 60 до 70 мм: HEYWOODWILLIAMS 70 (Англия), KOEMMERLINGEUROFUTUR (Германия). Высокое качество ПВХ-профилей (толщина стенок 3-3,5 мм), армированных мощным стальным усилите*лем, позволяет создавать надежные оконные системы довольно крупных размеров и практически любых конфигураций. В герметичные одно- или двухкамерные стеклопакеты шириной до 36 мм могут быть установлены практически любые виды стекла: обычные или от известной фирмы «PILKINGTON» (Англия), тонированные, узорчатые, витражи пуленепробиваемые и селективные стекла с низкоэмиссионным покрытием, что значительно повышает возможности однокамерных стеклопакетов. Витражи в исполнении специалистов компании - эффективное средство реализации декоративно-монументального искусства в светопрозрачных конструкциях. Эффект света и тени, игра цветовых композиций дают прекрасную возможность дизайнерам создавать в зимних садах образ незаходящего солнца. Дистанционные рамки стеклопакетов оснащаются полимерным терморазрывом, что значительно снижает вероятность их запотевания и промерзания.
Два контура высококачественных уплотнителей изготавливаются из особого материала - термопластичного эластомера, имеющего повышенную стойкость к воздействию влаги, высоких и низких темпе*ратур, ультрафиолетовому излучению и гарантируют герметичность всей светопрозрачной конструкции.
«Индстрой НТ» как вариант предлагает стеклопакеты из К-стекла (энергосберегающие). Максимальный размер стеклопакетов 3210x2250 мм. Технические характеристики приведены в табл. 13.



Сотовый поликарбонат
Поликарбонат представляет собой полимер, профилированный в двух-, трехслойные или более панели с внутренними продольными ребрами жесткости, свойства и стабильность которого позволяют отнести его к пластическим материалам инженерного класса. Заводы-изготовители поликарбонатных плит получают готовый исходный материал в виде прозрачных инертных гранул. В настоящий момент поликарбонатное сырье производится рядом крупных химических корпораций (BAYER, DOWCHEMICAL, GENERALELECTRIC и др.), а сам поликарбонат нашел очень широкое применение в самых различных областях человеческой деятельности - в оптике, электронике, медицине и, наконец, в строительстве.
Сегодня на российском рынке можно найти панели разных фирм, которые занимают лидирующее положение в России: LEXAN, THERMOCLEAR (Австрия), MAKROLON (Германия), POLYGAL (Израиль) и MARLON (Великобритания).
Принципиальной разницы как во внешнем виде, так и в основных свойствах сотового поликарбоната у этих марок нет, поэтому изложенной ниже информацией можно пользоваться применительно к каждой из марок.

Основные свойства сотового поликарбоната

Малая масса
Панели сотового поликарбоната благодаря воздушной прослойке, образуемой ребрами жесткости, чрезвычайно легки. Масса сотового поликарбоната в 16 раз меньше массы обычного стекла аналогичной толщины, в 7 раз - ПВХ и в 6 раз -акрилового стекла. Это свойство позволяет проектировать и возводить облегченные и поэтому более дешевые конструкции.

Стойкость к внешним воздействиям
Панели обладают высокими противоударными качествами в диапазоне температур от -40 до +120°С, превышая ударопрочность пластиков любого вида, а по сравнению со стеклом эта разница 200-кратная.
Материал отличается превосходной защитой от града, неосторожного обращения или намеренныхповреждений.

Теплоизоляционные свойства
Многостенная структура поликарбоната дает значительные преимущества там, где основным фактором является теплоизоляция. Пустотелая форма обеспечивает отличные изоляционные характеристики при значительно меньших потерях тепла по сравнению с одностенными материалами для остекления.
Даже самые тонкие панели сотового поликарбоната (толщиной 4 мм) почти в два раза превосходят по степени теплоизоляции простое остекление. Панели толщиной 10 мм сопоставимы со стеклопакетом толщиной 16-25 мм - превосходят показатели теплоизоляции стеклопакетов с тройным остеклением.
При этом конструкции из сотового поликарбоната не бьются, на порядок легче конструкций из стекла, что дает возможность существенно упростить каркас. Выигрывают они и по удобству транспортировки и монтажа, а если есть необходимость - то и демонтажа.

Высокая светопроницаемость
Данное свойство поликарбоната трудно переоценить в конструкциях, требующих хорошего светорассеивания. Панели сотового поликарбоната в зависимости от толщины пропускают до 82% видимой части светового спектра. В свою очередь, материалы бронзового и матового оттенков позволяют регулировать пропускание солнечного света и уменьшать перегрев воздуха в зданиях, предотвращать обесцвечивание чувствительных материалов, например, на складе, в музее, торговом центре.
окна. Процесс изготовления таких рамок и монтаж пленок также экономичнее осуществлять в производственных условиях.
В зависимости от конструкции и габаритов существующих оконных рам дополнительные рамки могут быть изготовлены из дерева или стального трубчатого профиля прямоугольного сечения. В некоторых случаях следует применять так называемый «замок», представляющий собой ПВХ-профиль с адгезивным слоем, который закрепляется непосредственно на стекле или раме, а последующее натяжение пленки осуществляется механически за счет установки в «замок» уплотняющей ПВХ-прокладки по типу монтажа антимоскитных сеток.
Низкоэмиссионные пленки с защитным покрытием напыленного слоя позволяют модернизировать существующие окна практически любых конструкций при минимальных затратах.






По материалам журнала "Строитель"