Выбор стекла определяется оптико-энергетическими характеристиками остекления и его биологическим воздействием. Чтобы выбрать стекло для конкретного объекта, необходимо учитывать природу взаимодействия солнечного излучения со стеклом и механизм теплопотерь через него.
Основные составляющие Длина солнечного излучения: волны, нм
ультрафиолетовые лучи....... 280-380
видимый свет............... 380-780
инфракрасное излучение
короткие волны.............780-2480
длинные волны........ 2 480 и более
Спектр излучения солнца охватывает ближний УФ-диапазон, где содержится примерно 1% энергии, видимый диапазон - 53 % энергии и ИК-диапазон - 46 % солнечной энергии. Потери тепла через стекло составляют 2/3 за счет теплового излучения и 1/3 за счет теплопроводности и конвекции. Придавая стеклу определенные свойства, можно влиять на проникание в помещение того или иного вида солнечной энергии и потери тепла из помещения.
Из-за климатических особенностей России теплоизоляция является наиболее важной деталью при больших поверхностях остекления. Для уменьшения теплопотерь разработаны энергосберегающие стекла с селективными оптическими свойствами, которые в значительной степени отражают энергию длинноволнового инфракрасного диапазона (2"500- 25"000 нм). Эти свойства стеклу придают некоторые полупрозрачные металлические и окиснометаллические покрытия. Они обеспечивают прохождение в помещение коротковолнового солнечного излучения, но препятствуют выходу из помещения длинноволнового теплового излучения.
В настоящее время во всем мире для этих целей используются два типа покрытий: К-стекло (Low-E) - "твердое" покрытие и i-стекло (Double Low-E) - "мягкое" покрытие.
Первым шагом в выпуске энергосберегающего стекла явилось производство К-стекла. Для придания стеклу теплосберегающих свойств при его изготовлении на поверхность методом химической реакции при высокой температуре (метод пиролиза) наносится тонкий слой из окислов металлов, который является прозрачным и в то же время обладает электропроводностью.
Такое теплозащитное стекло устанавливается во внутреннем ряду остекления и обращено покрытием в межстекольное пространство; наружным стеклом может быть обычное или солнцезащитное. При использовании теплозащитного стекла сопротивление теплопередаче конструкции остекления возрастает приблизительно на 40%. Температура внутренней поверхности остекления с теплозащитным стеклом в зимний период в среднем на 5-6?С выше, чем у обычного остекления. Благодаря этому уменьшается интенсивность "холодного" излучения поверхностей светопроемов в сторону помещения и повышается тепловой комфорт зон, располагаемых у окон. Кроме того, исключается возможность появления конденсата на поверхности остекления.
Следующим значительным шагом в производстве теплосберегающих стекол стал выпуск так называемого i-стекла, которое по своим свойствам в 1,5 раза превосходит К-стекло. Различие между ними заключается в коэффициенте излучательной способности, а также технологии получения. i-стекло производится вакуумным напылением и представляет собой трехслойную (или более) структуру из чередующихся слоев диэлектрика (BiO, АIN,ТiO2 и т.п.).
Такие стекла применяются, в основном, в составе стеклопакетов, теплосберегающие свойства которых во многом определяются параметрами стекла.
Однако, кроме вопроса теплоизоляции, важно учитывать и другие аспекты использования стекла в наружных стенах. Первый из них - экономический. Исходя из цены стекла на сегодняшний день самым распространенным является обычное листовое строительное стекло. Оно отличается высоким коэффициентом светопропускания и весьма широким диапазоном значений линейных размеров и толщины листов. Применяется оно в остеклении окон, дверей, витрин, фонарей верхнего света, производстве стеклопакетов.
