В последние годы в производстве стеклопакетов произошли революционные изменения как в плане применения новых материалов, так и в развитии новейших технологий. Эти изменения возникли под влиянием новых европейских норм и требований к окнам по теплосбережению. Вероятно, в скором времени и в России в связи с принятым курсом на экономию теплоносителей показатели по теплоизоляции оконных систем будут более жесткими.
Как известно, наибольшее распространение в строительстве получили клееные одно- и двухкамерные стеклопакеты, изготовленные по системе двухстадийной герметизации. Теплопроводимость стеклопакетов оценивается величиной сопротивления теплопередаче (Rо). Для стандартных стеклопакетов эта величина изменяется от 0,38 до 0,48 м2 ?C/Вт, но в большинстве случаев она не удовлетворяет современным требованиям.
В настоящее время специалистами предлагаются несколько основных направлений для повышения теплоизоляции стеклопакетов:
1. Использование низкоэмиссионных стекол с коэффициентом эмиссии от 0,12 до 0,04;
2. Заполнение межстекольного пространства инертными газами (аргон, криптон, ксенон), обладающими меньшей теплопроводностью в сравнении с воздухом;
3. Применение дистанционных рамок из материалов с меньшей теплопроводностью в сравнении с алюминием (сталь, пластик);
4. TPS-технология, новая термопластичная краевая система.
Современная технология производства листового стекла - это высокопроизводительный флоат-процесс, позволяющий получать качественное полированное листовое стекло широкого ассортимента. Фирмой "Пилкингтон" разработан процесс получения энергосберегающего К-стекла методом пиролиза на имеющейся производственной линии. Это стекло имеет стойкое прозрачное покрытие и низкую эмиссию (способность отражать тепловое излучение). Жесткое покрытие обеспечивает прохождение солнечной энергии в здание, но не пропускает тепловое излучение наружу. Применение данного стекла в стеклопакетах позволило повысить величину сопротивления теплопередаче (Rо) с 0,38 до 0,58 м2 ?C/Вт.
В течение десяти лет были проведены работы по нанесению мягких покрытий на стекло с коэффициентом эмиссии до 0,04 и достигнуты величины для однокамерного стеклопакета до 0,76-0,9 м2?C/Вт.
Для повышения величины Rо до
0,64 м2?C/Вт в межстекольное пространство вводят аргон или другой инертный газ. Для этого используют специальные станции, позволяющие ввести до 96% газа. При этом необходима надежная герметизация наружного шва и заделка углов.
В качестве материала для дистанционных рамок традиционно используется алюминий. Он легок, хорошо обрабатывается, имеет высокую адгезию к применяемым герметикам. Основной недостаток - высокая теплопроводность (200 Вт/м?C). Это приводит к образованию "холодного мостика" из-за неравномерности распределения температуры в центре и на краю стеклопакета и создает реальные условия для возникновения конденсации влаги в зоне рама-стекло. Термические свойства рамок характеризуются двумя величинами: коэффициентом теплопроводности Y (Вт/м?C) и минимальной температурой на внутреннем крае стекла. Величина Y (пси) определяется с помощью измерений и расчетным методом по специальной программе. Зона рама-стекло называется "краевым фактором" и имеет ширину 63,5 мм от края стекла.
Для снижения влияния "краевого фактора" были разработаны специальные дистанционные рамки из материалов с низкой теплопроводностью. К настоящему времени ряд зарубежных фирм предлагают изготовителям стеклопакетов пластиковые рамки и рамки из вспененного силикона (Super Spacer).
Рамка Super Spacer представляет собой гибкую ленту из вспененного силикона, заполненную адсорбентом. Эту рамку особенно удобно применять для стеклопакетов нестандартной формы, ее отличает простота установки, долговечность и высокая стойкость к УФ-излучению.
Несколько немецких фирм разработали новые дистанционные рамки из высококачественной стали. Этот тип рамок можно использовать как для ручной сборки с помощью уголков, так и для гибочных машин. Наиболее перспективными дистанционными рамками, выпускаемыми в Германии, являются рамки из пластика под торговым названием Thermix и TIS-рамка. Для уменьшения диффузии влаги эти рамки покрыты тонкой металлической фольгой.
Наиболее перспективным и революционным способом изготовления стеклопакетов является TPS-технология, или термопластичная система герметизации. При этом способе металлическая рамка заменена на термопластичную рамку из полиизобутилена и осушителя, которая при температуре 160?C подается через специальный принтер на поверхности стекла, где происходит дальнейшее формование. С введением этой технологии значительно повышаются степень автоматизации, долговечность и качество стеклопакетов.
Для сравнения влияния материала рамок на термические характеристики стеклопакетов были рассчитаны температуры на краю стекла.
Таблица
Термические характеристики края стекла
для стеклопакетов, изготовленных
из различных рамок.
Материал рамки Минимальная
температура на
краю стекла, ?C
Алюминий 8,1
Стальная рамка Cromatech 10,1
Пластиковая рамка Thermix 11,0
Пластиковая рамка TIS 11,5
TPS-рамка 12,0
Как видно, применение новых рамок позволяет увеличить температуру края стекла на 3-4?C и значительно снизить вероятность возникновения конденсации в зоне края стекла.
В настоящее время технология стеклопакетов развивается в направлении "теплового края" с использованием новых материалов для дистанционных рамок, что создает условия для улучшения термоизоляции окон и оконных конструкций.
Применение новых дистанционных рамок для стеклопакетов имеет большое значение для повышения термоизоляции окна и на тех участках конструкций, которые не подвергались значительным изменениям по сравнению с просветом окна. И если теплоизолирующие свойства оконного проема значительно повысились за последние годы за счет применения новых стекол и заполнения газами, то теплоизоляция рам оставалась на том же уровне.
Необходимо отметить, что конструкционные материалы для изготовления стеклопакетов, по-видимому, исчерпали свой потенциал, а прогресс в этой области будет достигаться за счет новых решений и технологий.
Автор: И. ШИШКИН, канд. техн. наук, ведущий специалист компании "Стеклопак"
