Staklo PREDNOSTI i primena: Termoizolaciono staklo i njegove perspektive

PREDNOSTI i primena: Termoizolaciono staklo i njegove perspektive

Moderna arhitektura prozora velikih dimenzija i nepravilnih oblika

U ovom radu ćemo Vas upoznati sa osnovnim karakteristikama različitih dvostrukih izolacionih stakala.

Temperirano Low-e staklo

Primenjuje se u stambenim, komercijalnim zgradama (kancelarijama, hotelima, trgovinama, aerodromima itd.) na krovovima , pozorištima gde se zahtevaju transparentnost i niska refleksija.

Prednosti

• Kontrola toplote i energetska efikasnost
• Smanjenje troškova grejanja
• Nema kompromisa prirodnog dnevnog osvetljenja i transparentnosti
• Omogućava maksimalnu korist od solarne toplote
• Približno pet puta jače od kaljenog stakla namenjenog udaru
• Minimalni rizik od povreda, kada se slomi u male komadiće, tupi krajevi fragmenata

U tabeli 1 su date elementarne osobine Low-e stakla.

Neutral 71/53
LT72 %
LRext19 %
SF53 %
U vrednost1,1 W/m2K

* 6 Low-e + 16 argon + 6
* označava se na kojoj ploči se nalazi nisko emisiona prevlaka
LT – svetlosna transmisija
LRext – svetlosna refleksija prema vani
SF – solarni faktor

Temperirano SOLAR CONTROL i Low-e staklo

Ovo staklo ima dvostruku funkciju, kontrolu sunčevog zračenja i gubitka toplote.

Primena

Neutral 62/44: Primenjuje se u obrazovnim ustanovama gde je neophodna visoka prolaznost svetla.
Neutral 50/33: Primenjuje se u kancelarijama, hotelima i bolnicama gde su neophodni optimalni prolaz dnevnog svetla i efikasna solarna kontrola.

Neutral 41/27: Primenjuje se kod krovnih prozora ili toplih klimatskih predela gde se zahteva kontrola dnevne svetlosti i efikasna zaštita od solarnog zračenja.
Deep Blue (Duboka plava) 40/28: Primenjuje se za krovne prozore i stambene projekte gde se zahteva veća kontrola dnevne svetlosti, efikasnija kontrola sunčevog zračenja i efekat plave boje na fasadi.

Prednosti

• Toplotna i kontrola sunčevog zračenja sa jednom prevlakom
• Različiti izbori karakteristika za različite primene
• Smanjenje troškova za grejanje i hlađenje
• Približno pet puta jača otpornost na udar u poređenju sa kaljenim staklom
• Minimalni rizik od povreda kada se slomi u male deliće, tupi krajevi fragmenata

U Tabeli 2 su date osnovne karakteristike temperiranog stakla koje ima funkcije solarne kontrole i Low-e stakla.

Tabela 2 Temperirano stakla koje ima funkciju solarne kontrole i Low-e stakla

Neutral 62/44Neutral
50/33
Neutral
41/27
Duboko plavo
40/28
LT61 %50%42 %40 %
LRext21 %30 %36 %19 %
SF43 %34 %27 %28 %
U vrednost1,1 W/m2K1,1 W/m2K1,1 W/m2K1,1 W/m2K

* 6 Low-e + 16 Argon + 6

U zavisnosti kakvi su zahtevi za svetlosnom propustljivošću (LT) i prolazom sunčeve energije (SF) bira se odgovarajući tip stakla.

Temperirano SOLAR CONTROL i Low-e staklo

Primena

Neutral 70/27 je namenjena za: stambene objekte, vile i za frontalni deo skladišta gde se zahtevaju transparentnost i niska refleksija.
Neutral 58/32 je namenjena za: stambene objekte, kancelarije i komercijalne zgrade gde su neophodni visoka svetlosna propusnost i kontrola sunčevog zračenja.
Neutral 51/28 je namenjena za: bolnice, hotele gde se zahteva optimalna svetlosna transmisija, maksimalna solarna kontrola i zahtevani efekat zelenkaste boje na fasadi.
Neutral 50/27 je namenjena za: kancelarije, bolnice i hotele gde se zahteva optimum svetlosne propustljivosti, maksimalne solarne kontrole i zahteva efekat plavičaste boje na fasadi.

Prednosti

• Toplotna i više efikasna solarna kontrola sa jednom prevlakom
• Različiti izbori boja na fasadama za različite primene
• Smanjenje troškova grejanja i hlađenja
• Približno pet puta jača otpornost na udar u poređenju sa kaljenim staklom
• Minimalni rizik od povreda kada se slomi u male deliće, tupe ivice fragmanata

U tabeli 3 su date osnovne karakteristike temperiranog stakla koje ima funkciju solarne kontrole i Low-e.

Tabela 3 Temperirano staklo koje ima funkciju solarne kontrole i Low-e       
6 prevlaka + 16 Argon + 6

Temperirano SOLAR CONTROL i Low-e staklo

Primena

Neutral 60/28 je namenjena za: stambene objekte, hotele, bolnice i obrazovne institucije gde se zahteva: visoka svetlosna propustljivost, maksimalna solarna kontrola, niska refleksija i neutralan efekat na fasadi.

Prednosti

• Istaknuta selektivnost koja osigurava visoku svetlosnu propustljivost i maksimalnu solarnu kontrolu.
• Više komforniji enterijer osiguravanjem energetske efikasnosti sa maksimalnom solarnom i toplotnom kontrolom, dok obezbeđuju nižu refleksiju i transparentnost.
• Približno ima pet puta veću otpornost na udeo u poređenju sa kaljenim staklom.
• Minimalni rizik od povreda, pri lomljenju se dobijaju mali komadi, fragmenti sa tupim ivicama.

U tabeli 4 su date osnovne karakteristike temperiranog SOLAR CONTROL i Low-e stakla.

temperirano staklo
Tabela 4 Tabela 4 Osnovne karakteristike SOLAR CONTROL i Low-E stakla
6 (prevlaka) + 16 Argon + 6 Prevlaka na poziciji broj 2 gledano spolja

Termoizolaciona stakla SOLAR CONTROL

Primena

Fasada ili prozori komercijalnih zgrada gde se zahtevaju reflektivna stakla.

Prednosti

• Sprečava prenos solarne toplote u zgrade
• Kontroliše sjaj sunčeve svetlosti
• Energetska efikasnost i ušteda troškova za hlađenje
• Perfektan uniforman izgled fasada
• Osigurava privatnost
• Može biti predgrejavano, toplotno ojačano, laminirano, glazirano i savijeno
• Lak za rukovanje i preradu
• Životni vek neograničen

U tabeli 5 su date osnovne karakteristike stakla sa solarnom kontrolom.

Tabela 5 Osnovne karakteristike stakla sa solarnom kontrolom
6 (prevlaka) + 16 Argon + 6 Prevlaka na poziciji broj 2 SOLAR CONTROL a na poziciji 3 Low-e gledano spolja

STAKLA SA SOLARNOM KONTROLOM

Primena

Za fasade ili prozore komercijalnih zgrada gde se zahtevaju reflektivna stakla.

Prednosti

• Sprečava prenos solarne topolote u zgrade
• Kontroliše sjaj sunčeve svetlosti
• Osigurava komforno radno okruženje
• Energetska efikasnost i ušteda troškova za hlađenje
• Optimalna svetlosna propustljivost
• Zbog prevlake, boja supstrata stakla izgleda jasnija
• Osigurava vizuelni komfor
• Može biti predgrejavano, toplotno ojačano, laminirano, glazirano i savijeno
• Lako za rukovanje i preradu
• Životni vek neograničen

U tabeli 6 su date osnovne karakteristike stakla sa solarnom kontrolom.

Tabela 6 Osnovne karakteristike stakla sa solarnom kontrolom
6 (prevlaka) + 16 Argon + 6 Prevlaka na poziciji broj 2 SOLAR CONTROL a na poziciji 3 Low-e gledano spolja

Definicije vezane za optičke karakteristike stakla

U ovom delu teksta ćemo Vam navesti osnovne optičke karakteristike stakla na engleskom i njihov prevod na srpski jezik. Domaća literatura je veoma siromašna ovim materijalima i gro je na engleskom jeziku. Na ovaj način Vam želimo olakšati prevod i razjašnjenje određenih termina i definicija.

1. Daylight Transmittance (LT %): The ratio of the visible spectrum (light) that is transmitted through glass.
Prolaz dnevne svetlosti (LT %): Količina vidljive svetlosti koja se prenese kroz staklo.

2. Daylight Reflectance Outdoor (LRext %): The ratio of the visible spectrum (light) that is reflective outside by glass.
Refleksija dnevne svetlosti ka napolju (LRext %): Količina vidljive svetlosti koja se reflektuje od stakla ka napolje.

3. Solar factor (g value) (%): The percentage of total solar radiant heat energy passing through the glass. The lower solar factor means better solar control.
Solarni faktor (g vrednost) (%): Procenat ukupne solarne radijacione energije zračenjem koja prolazi kroz staklo. Niži solarni faktor znači bolja solarna kontrola.

4. Shading Coefficient: The ratio of solar factor of a particular glass type to the solar factor of 3 mm clear float glass (0, 87), set identical conditions. The lower shading coeficient means better solar control.
Šading koeficijent: Odnos između solarnog faktora određenog tipa stakla prema solarnom faktoru providnog float stakla debljine 3 mm (0,87), pri identičnom setu uslova. Niži šading koeficijent znači bolju solarnu kontrolu.

5. U value (W/m2K): A measure of the rate of heat loss of a building component. The lower U value means better heat control and more comfort in winter.
U vrednost (W/m2K): Mera količine gubitaka toplote komponente zgrade. Niža vrednost znači bolja kontrola toplote i veći komfor zimi.

6. Colour Rendering Index (Ra) (%): Describes how much an object’s colour changes, when it is observed through glazing. The higher the colour rendering index is the more natural the object’s colours appear.
Indeks postojanosti boje (Ra) (%): Opisuju koliko se menja promena boje objekta kada se gleda kroz ostakljenje. Viši indeks postojanosti boja je prirodniji izgled boje objekta.

Sumarni pregled pojedinih vrsta stakala

fasada
Zasenjivanje može biti obezbeđeno sa spoljne strane

Kontrola toplote

Stakla za kontrolu toplote

Primenom Low-e (niskoemisione prevlake) sprečava se gubitak toplote kroz ostakljenje. Nema kompromisa sa prirodnom dnevnom svetlošću.

Kontrola solarne energije

Primenom ostakljenja za kontrolu sunčeve energije se smanjuju solarni dobici u letnjem periodu.

Kontrola toplote i solarne energije

Korišćenjem prevlake koja ima osobine da osigurava kontrolu razmenjene toplote i solarne energije i osigurava se efektivna toplotna izolacija sprečavanjem toplotnih gubitaka u zimskom periodu i smanjenjem solarnih toplotnih gubitaka leti. Nema kompromisa sa prirodnom dnevnom svetlošću.

Termoizolaciono staklo
Termoizolaciono staklo

Sigurnosna stakla

Zbog osobina temperiranih stakala, temperirana Low-e/Solar Control Low-e stakla su usvojena za korišćenje kao sigurnosna stakla jer se u slučaju loma rasipaju u male, tupe fragmentirane krajeve koji smanjuju rizik od povreda. Približno imaju pet puta veću otpornost na udar od kaljenog stakla.

Sigurnosna i bezbednosna stakla

Primenom ovih stakala se obezbeđuje najbolji način za zaštitu života. Radi se o najčešće laminiranim staklima inkorporacijom dva ili više staklenih panela pod uticajem toplote i pritiska sa specijalnim vezivnim sredstvom polivinil butaralom (PVB). Primenom ove tehnologije se minimizira rizik uzrokovan lomljenjem stakla, koji obezbeđuje držanje odlomaka na mestu.
Sigurnosno ekstra providno staklo je novi proizvod. To je proizvod koji se formira korišćenjem flot stakla sa niskim sadržajem gvožđa i ima jasniju sliku i pokazuje izložene objekte u njihovoj stvarnoj boji.

Nameravano korišćenje

• Bezbednost života. Minimizira rizik zahteva kao rezultat akcidentnog udara.
• Bezbednosne osobine. Sprečava/odlaže lom i napad izvršen nekim sredstvima kao što su kamen i palice.
• Ultravioletna kontrola (UV): Ultravioletna i UVB i UVA radijacija može biti smanjena do 97 %.
• Zvučna izolacija: Značajno utiče na zvučnu izolaciju.
• Toplotna i solarna kontrola: Toplotna i solarna kontrola se obezbeđuje sa Low-e i solarnom Low-e prevlakom laminiranih stakala.
• Dekoracija: Različiti izbor boja nudi više opcija za arhitekte i unutrašnju dekoraciju sa transparentnim izgledom.

Polje za korišćenje

• Prozori prodavnica
• Ograde
• Krovna i stropna ostakljenja (ostakljenje iznad glave)
• Ostakljenje od nivoa poda (prozor i klizna vrata)
• Unutrašnji elementi

Visoko se preporučuje za korišćenje, posebno u školama, staklenim baštama, sportskim objektima sa visokom vrednosti aktivnosti, prozori prodavnica, muzeji, policijske stanice, bolnice, vojni objekti, kao i razne vrste banaka.

REŠENJE STAKALA ZA SIGURNOST I BEZBEDNOST

Potrebno je odrediti nivo sigurnosti i bezbednosti koju zahteva primena stakala prema tabeli 7.
U tabeli 7 su dati nivoi (klase sigurnosti) laminiranih stakala.

Tabela 7 Nivoi (klase) sigurnosti laminiranih stakala

Akustička laminirana stakla

Akustička laminirana stakla su specijalno razvijena da obezbede odgovarajuću zvučnu izolaciju u prostoriji ukoliko je u okruženju nivo buke visok. Ova stakla ne obezbeđuju samo zvučnu izolaciju nego i sigurnosne karakteristike. Za obezbeđenje efektivne izolacije od buke, ova stakla i razdelni elementi kao što su zid, krov i spojevi unutar zgrade zahtevaju slične predostrožnosti.
Porast nivoa urbanizacije urokuje zagađenje bukom i zvukom.

Zagađenje bukom je uzrokovano automobilima, saobraćajem i startovanjem aviona, i imaju značajan efekat na ljudsku fiziologiju i psihologiju. Sa psihološkog aspekta, takvi efekti mogu se manifestovati gubitkom sluha, povišenim pritiskom, kardiovaskularnim bolestima. Sa psihološkog aspekta oni se mogu manifestovati stresom, nesanicom, zabrinutošću i smanjenom koncentracijom. Korišćenjem ovih stakala mora se spoljni nivo buke smanjiti na nivo mirne okoline. Na ovaj način se poboljšava kvalitet života pojedinačno. Analizom akustičke izolacije može se konstatovati da 10 dB odgovara smanjenju buke za 50 %. U tabeli 8 su date osnovne karakteristike zvučno izolacionih stakala.

Tabela 8 Osnovne karakteristike pojedinih vrsta stakala

Rezultati ispitivanja su izvođeni na staklima dimenzija 1230 x 1480 mm, i ocenjeni su u skladu sa EN ISO 717 – 1.

PRAVO STAKLO – PRAVO REŠENJE

Na slici 1 je dat put razvoja dvostrukih termoizolacionih stakla čiji je zazor punjen vazduhom ili argonom.

Slika 1 Put razvoja dvostrukih termoizolacionih stakala čiji je zazor
punjen vazduhom ili argonom

Sa slike 1 je vidljivo da je potrebno izvšiti kombinovanje koeficijenta prenosa toplote U i solarnog faktora. Promenom klime došlo je do povećanja temperature, pa su i troškovi za hlađenje i klimatizaciju značajno veći. Potrebno je racionalno upravljati potrošnjom energije, kako bi se obezbedilo i zdravlje i komfor. Više prozor nije najslabija energetska tačka na fasadi. A esencijalno je potreban naročito zbog propusnosti svetla, koje je osnova zdravog stanovanja.

Na slici 2 je ilustrativno pokazano zadržavanje i reflektovanje energije, zavisno da li se radi o zimskom ili letnjem režimu.
Ilustrativno, kafa se neće ohladiti u zimskom režimu kada stoji pored termoizolacionog stakla kod koga je jedno od stakala Low-e.
Potrebno je istovremeno rešiti i zimski i letnji režim, prevlakom koja ima osobine (kontrole gubitka toplote, kao i kontrole sunčevog zračenja). Ilustrativno je pokazano da u letnjem režimu neće doći do povišenja temperature piva.

Slika 2 Efekat korišćenja termoizolacionog stakla u zimskom i letnjem režimu

Na slici 3a je prikazana ilustrativna kuća koja u zimskom periodu koristi nisko emisiono staklo Low-e.

Na slici 3b je prikazana ilustrativna kuća sa staklima koja mogu zadovoljiti i zimski i letnji režim.

Slika 3a Ilustrativni prikaz kuće u zimskom periodu koja koristi nisko emisiona stakla Low-e
Slika 3b Ilustrativni prikaz kuće koja koristi stakla za potrebe i u zimskom i letnjem režimu

U tabeli 9 su date različite vrste termoizolacionih stakala koja se manifestuju različitim koeficijentom prozirnosti, refleksije, solarnog stakla, koeficijenta zasenčenja i koeficijenta prolaženja toplote.

Tabela 9 Optičke karakteristike pojedinih vrsta termoizolacionih stakala

Autori: Prof. dr D. Škobalj, Ž. Đokić, dipl.inž.