Стеклопакеты

Стеклопакет — это два или более листа стекла, герметично соединенные по периметру металлической рамкой. Образовавшиеся замкнутые камеры между стеклами заполняют осушенным воздухом или другим газом.

Практически половина тепла помещения теряется через стекла окон. Пластиковые окна со стеклопакетом решают эту проблему — стеклопакет теряет тепло во много раз меньше обычных стекол, демонстрируя, тем самым свое бесспорное преимущество.
Камеры в стеклопакете

В зависимости от количества камер стеклопакеты можно разделить на однокамерные, двухкамерные, трехкамерные и т.д.

Однокамерный стеклопакет

Однокамерный стеклопакет очень часто называют «базовым» стеклопакетом. Его толщина составляет 24 мм — 4 мм первое стекло, 16 мм камер и 4 мм второе стекло. Сокращенно эту толщину записывают так: 4-16-4. Приведенный коэффициент сопротивления теплопередаче этого стеклопакета — 0,34 м2 ºС/Вт, т.е. при наружной температуре в 8 ºС на поверхности стеклопакета уже концентрируются водяные пары. Уровень наружного шума однокамерный стеклопакет снижает примерно на 34 Дб.

Этот стеклопакет применяют либо в административных зданиях (СНиП II-3-79), либо в окнах, выходящих на уже остекленную лоджию или балкон.

В Московских Государственных Строительных Нормах и Правилах нормативная величина приведенного коэффициента сопротивления теплопередаче — 0.55 м2 ºС/Вт. Этой величине соответствует стеклопакет 4-16-4 K-Glass + аргон (аргон в качестве заполнителя камеры).

Двухкамерный стеклопакет

На двухкамерном стеклопакете конденсат образовывается при наружной температуре в 30 ºС (если влажность воздуха помещения не превышает 55%). Уровень наружного шума двухкамерный стеклопакет снижает уже на 38-40 Дб.

Типы стеклопакетов

 

При использовании различных типов стекла, можно получить разные виды стеклопакетов:

Шумозащитные

Тонированные

Энергосберегающие

Полузеркальные

Ударопрочные

 

Можно комбинировать несколько свойств в одном стеклопакете за счет применения стекол двойного назначения или за счет стекол разного типа.

 

Шумозащитные стеклопакеты

 

В шумозащитных стеклопакетах используются ламинированные стекла, при изготовлении которых используется специальная шумозащитная смола. В качестве дополнительного плюса, эти стекла приобретают ударозащитные свойства. Еще для улучшения шумозащиты камеру стеклопакета заполняют тяжелым газом SF 6 (гексофторидсера) и применяют стекла различной толщины. Ниже приведена таблица, в которой продемонстрированы шумозащитные преимущества ламинированных стекол перед простыми:

 

Ламинированное стекло Обычное стекло

 

Толщина (мм) Вес м2 (кг) Шумозащита (dB) Толщина (мм) Вес м2 (кг) Шумозащита (dB)

4-1-4 21 37 8 20 >32

4-2-4 22 38 10 25 34

6-1-4 26 38 12 30 35

 

Тонированные стеклопакеты

 

Тонированные стеклопакеты поглощают солнечное излучение. Прменяются в тех случаях, где это поглощение требуется или желательно.

 

Энергосберегающие стеклопакеты

 

Есть два вида энергосберегающих стекол: с низкоэмиссионным покрытием — жестким (K-Glass) и мягким покрытием (i-Glass). Для улучшения теплозащитных характеристик стеклопакета можно заполнить его инертным газом ксеноном, аргоном или криптоном. Но если не используется энергосберегающее стекло, то это заполнение даст очень слабый эффект, потому что перенос тепла, в основном, осуществляется за счет излучения, а специальное газовое заполнение уменьшает только конвекцию и теплопроводность.

 

А вот если одновременно использовать стекло с мягким низкоэмиссионным покрытием и заполнить стеклопакет аргоном, то теплозащита однокамерного стеклопакета увеличится более чем в 2 раза в сравнении с обычным стеклопакетом.

 

Полузеркальные стеклопакеты

 

В полузеркальных стеклопакетах применяют рефлекторные стекла, которые отражают солнечное излучение. Изготавливают их на базе тонированных или прозрачных стекол.

 

Ударопрочные стеклопакеты

 

Ударопрочные стеклопакеты применяют ламинированные стекла, при изготовлении которых используется специальная защитная смола. Дополнительно, такие стекла приобретают шумозащитные свойства.

Структура стеклопакета:

Влагопоглотители

 

Влагопоглотитель в стеклопакете необходим для поглощения молекул водяного пара в межстекольном пространстве, попавших туда в процессе изготовления стеклопакета и в результате диффузии сквозь герметик при его эксплуатации.

 

В качестве влагопоглотителя могут применяться молекулярные сита, силикагель и смесь обоих продуктов. Молекулярное сито это синтетический материал в виде гранул, имеющий мельчайшие поры определенного диаметра: 3, 4, 5 или 10 ангстрем(10-10 м). Оно как бы просеивает молекулы, пропуская внутрь молекулы размером меньше диаметра пор, и поглощает (адсорбирует) их. Размер молекулы воды 2,8 A*, азота — 3 A*, аргона — 3,8 A*, SF 6 — 5,6 A*. Совершенно очевидно, что поглощение всех остальных молекул, кроме молекул воды, мягко говоря, нежелательно т.к. это приведет к понижению давления внутри стеклопакета и, как результат, вогнутым; деформациям стекол и даже разрушению стеклопакета.

 

Изменения окружающей температуры воздуха в процессе эксплуатации стеклопакета вызывают изменения давления газа внутри стеклопакета. Пониженное давление вызывает вогнутую деформацию, а повышенное давление вызывает выпуклую деформацию стеклопакета. Сита типа 10 A* и 4 A* могут вызвать дополнительные повышения или понижения давления, т. к. эти сита могут адсорбировать или десорбироватьазот в зависимости от температуры (при понижении температуры резко возрастает адсорбция азота). Адсорбирование азота ситом вызывает дополнительное понижение давления, которое добавляется к понижению давления, вызванному понижением температуры. Наоборот, если температура повышается, адсорбционные свойства сита 10 A* или 4 A* к азоту уменьшаются, вследствие чего определенный объем азота выделяется из сита. Это дополнительное повышение давления добавляется к обычному; повышению давления, вызванному повышением температуры. Результаты экспериментов показывают, что самые значительные деформации наблюдаются в:

Стеклопакетах малых размеров

Стеклопакетах с ситами 10 A

При низких температурах (понижение давления)

 

Молекулярные сита 3 A* не поглощают (следовательно не выделяют) азота, поэтому они все больше применяются для уменьшения деформаций, в частности, в странах с холодным климатом.

 

Силикагель — это двуокись кремния (SiO2). Это тип осушителя имеет аморфную микропористую структуру с размерами открытых пор приблизительно 3-60 A*. Водоадсорбционные свойства силикагеля т.е. его способность поглощать и удерживать молекулы воды значительно хуже, чем у молекулярного сита. Кроме того, они очень сильно зависят от температуры, особенно при высокой относительной влажности. В таблице приведены сравнительные свойства молекулярного сита и силикагеля при адсорбции воды.

 

 

На основании вышеприведенных фактов можно сделать вывод, что для стеклопакетов, заполненных воздухом или аргоном, возможно применение только молекулярного сита 3 A*, которое, благодаря своей сложной пористой структуре, имеет порядка 7,5:8 тысяч м 2(!)На один квадратный метр стеклопакета засыпается примерно 160 г. молекулярного сита, свободной поглощающей поверхности, которой достаточно для поглощения 27:28 граммов воды. А такое количество воды диффундирует внутрь стеклопакета при хорошей двухстадийнойгерметизации примерно за 70 лет. При одностадийной герметизации этот срок уменьшается в 30:150 раз.