Атермальное стекло¶

Атермальное стекло — это многослойный стеклопакет, конструкция которого препятствует проникновению теплового (инфракрасного) излучения внутрь помещения. В отличие от обычного стеклопакета, атермальное стекло отражает инфракрасный спектр солнечного света, сохраняя при этом прозрачность для видимого излучения. Такое стекло применяется в остеклении зданий, транспортных средств и витрин, где необходимо ограничить нагрев внутренних поверхностей.

¶Принцип действия

Солнечный свет состоит из видимой части спектра (около 44 % энергии), ультрафиолетового излучения (около 3 %) и инфракрасного (теплового) излучения (около 53 %). Именно инфракрасная составляющая responsible за нагрев поверхностей, на которые попадает свет. Обычное стекло пропускает инфракрасное излучение в большей степени, поэтому помещения с обычным остеклением интенсивно нагреваются в солнечные дни.

Атермальное стекло содержит специальное напыление, которое отражает тепловое излучение обратно наружу, не пропуская его внутрь. При этом видимый свет проходит через стекло практически без потерь, поэтому помещение остаётся светлым, но не перегревается. Эффект получил название «стеклянный парник» для обычных пакетов и «термоса» — для атермальных.

¶Устройство

Атермальный стеклопакет состоит из двух или более стёкол, между которыми расположена прослойка газа (обычно аргона или криптона) и дистанционная рамка. Ключевой элемент — тонкоплёночное напыление на одну из поверхностей стёкол, выполненное из оксидов металлов (чаще всего оксида олова, оксида цинка или оксида титана) или из составов на основе серебра. Толщина такого напыления измеряется нанометрами и составляет обычно 10–40 нм.

Напыление наносится методом магнетронного распыления (метод Пифи — PVD). В зависимости от расположения напыления различают:

• К-стекло — напыление нанесено на поверхность, обращённую внутрь пакета (как правило, на внешнее стекло со стороны камеры);
• И-стекло (от англ. low-emissivity, «низкая эмиссия») — мягкое энергосберегающее напыление, наносимое на поверхность второго стекла изнутри камеры.

И-стекло более эффективно с точки зрения сохранения тепла внутри помещения зимой, тогда как К-стекло лучше отражает внешнее тепло летом. Современные атермальные пакеты часто содержат оба типа напыления.

¶Характеристики

Основные параметры атермального стеклопакета:

Показатель Ug (коэффициент теплопередачи газового заполнения) характеризует, сколько тепла проходит через стеклопакет при разнице температур в 1 °С на квадратный метр. Чем ниже значение, тем лучше стекло удерживает тепло. Атермальное стекло снижает теплопотери через остекление на 30–50 % по сравнению с обычным двухкамерным пакетом.

¶Применение

Атермальное стекло нашло применение в нескольких областях:

• Гражданское строительство — остекление фасадов, зимних садов, балконов и лоджий, где необходимо снизить затраты на кондиционирование летом и отопление зимой;
• Промышленное строительство — остекление теплиц, оранжерей и производственных помещений со стеклянными фасадами;
• Транспорт — лобовые стёкла автомобилей с атермальным напылением снижают нагрев салона и уменьшают нагрузку на кондиционер;
• Витрины и торговые помещения — предотвращают выгорание товаров и перегрев интерьеров;
• Музейное дело — защита экспонатов от теплового и ультрафиолетового излучения.

В России производством атермальных стеклопакетов занимаются крупные стекольные заводы, в том числе предприятия, входящие в группы «Сaint-Gobain Glass Russia» и «БАЗИСТ». Технология магнетронного распыления применяется на заводах в Гусь-Хрустальном, Фурманове и других городах.

¶Ограничения

Атермальное стекло имеет ряд недостатков. Напыление подвержено механическому повреждению и коррозии при нарушении герметичности пакета, что приводит к потере свойств. Монтаж должен выполняться с учётом стороны нанесения напыления — при неправильной ориентации эффект может быть обратным. Кроме того, атермальное стекло стоит на 20–40 % дороже обычного, что ограничивает его применение в бюджетном строительстве.

Зимой атермальное напыление может приводить к более интенсивному выпадению конденсата на внутренней поверхности стекла, поскольку оно холоднее обычного. Для устранения этого эффекта применяют комбинированные схемы с двумя камерами и напылениями разного типа.

Источники:

• ГОСТ 24866-2014 «Стеклопакеты клеёные строительного назначения. Технические условия»
• СП 50.13330.2012 «Тепловая защита зданий»
• В. И. Перельман, «Стеклопакеты: расчёт, производство, применение»
• Справочник «Стекло в строительстве», под ред. В. В. Варсонофьева