5.4 Toplo steklo Low-e

Transcription

5.4 Toplo steklo Low-e
5.4 Toplo steklo Low-e
Visokokakovostne toplotnozaščitne zasteklitve, ki ustrezajo sodobnim zahtevam po smotrni rabi energije in varovanju
okolja, imajo naslednje lastnosti:
• Prepustnost svetlobe LT > 70 %
• Prepustnost energije g > 50 %
• Barvna reprodukcija > 97 %
• Ug -vrednost < 1,1 W/m2K.
5.4
Stekla s temi lastnostmi označujemo kot
izolacijska stekla z optimalno energijsko
bilanco. Danes praviloma uporabljamo
izolacijska stekla z Ug = 1,1 W/m2K, vendar pa trend nenehno teži k energetsko
vse bolj učinkovitim sistemom.
Z družino proizvodov, v katere je vgrajeno toplo steklo Low-e, lahko podjetje
REFLEX zadovolji širok spekter tako arhitektonskih kot tudi funkcionalnih želja in
zahtev:
• Low-e je sinonim za barvno nevtralno
toplo steklo, ki ima koeficient toplotnega prehoda Ug = 1,1 W/m2K
• izolacijska stekla z Low-e 1,0 steklom
so dvoslojna izolacijska stekla z vrhunsko toplotno zaščito Ug = 0,9 W/m2K.
90
• troslojna izolacijska stekla z dvema
Low-e stekloma so zaradi izredno nizkih koeficientov toplotnega prehoda
primerna za uporabo v nizkoenergijskih in pasivnih hišah. Zahteve tržišča
in kupcev po visokokakovostnih izolacijskih steklih neprestano naraščajo.
To je na eni strani ekološko, na drugi
pa ekonomsko pogojeno, saj pomeni
manjše onesnaževanje okolja in racionalno rabo energije.
Zato partnerji upravičeno pričakujejo:
• široko paleto najzahtevnejših proizvodov
• stalne izboljšave karakteristik vseh
proizvodov, kar zadeva manjšo porabo
energije za ogrevanje in ohlajevanje
• dobavo kaljenih in lepljenih stekel, ki so
oplemenitena z nizkoemisijskimi nanosi, enako kakovostjo in v enakih dobavnih rokih
• logistično podporo pri realizaciji večjih
in/ali zahtevnejših objektov.
5.4.1 Tehnologija izdelave stekel z mehkimi nanosi
Toplotnozaščitna stekla RX WARM, ki
jih REFLEX izdeluje z nizkoemisijskim
steklom Low-e, lahko zadovoljijo vse te
zahteve. Steklo Low-e je steklo z mehkim
nanosom, izdelano s pomočjo najsodobnejše tehnologije. Proizvodnja, ki upošteva vse ekonomske in ekološke zahteve,
stalno zagotavlja enako visoko kakovost.
Pri razprševanju se v vakuumu zaradi zelo
visoke napetosti med katodo in anodo
pojavi plazma. Ta ima svetlobni učinek, ki
je sicer tipičen za umetna svetila. Plazma
nastane potem, ko v komori prisotni elektroni trčijo v atome argona, ki se pri tem
spremenijo v težke pozitivne ione.
Pufer zona
Odvzem
Kontrola
5.4.1
Za ustvarjanje visokega podtlaka je v linijo vgrajen izredno močan sistem črpalk,
ki lahko ustvarijo vakuum s samo 1 milijoninko bara (10 -3 mbar). Naprava je izdelana kot sistem tesno povezanih komor.
Steklo se iz pralnega stroja prek vmesne
komore in zapornic pomika v komoro s
katodami, kjer s tehnologijo razprševanja
nanj nanesejo plasti posameznih komponent. Pomik stekla mora imeti konstantno
hitrost, saj je to predpogoj za enakomerno debelino nanosa. Princip nanašanja
prikazuje spodnja slika.
Sistem črpalk
Izhodna
zatvornica
Pomik
Katodno
nanašanje
Pufer zona
Vhodna
zatvornica
Pomik
Nalaganje
Pralni stroj
91
Močno električno polje, ki nastane zaradi visoke napetosti, pospeši težke ione
argona, ki se z veliko hitrostjo zaletavajo
v katodo. Na katodo je pritrjena t.i. tarča
(target), narejena iz materiala za nanos
na steklo (npr. srebra). Ko ioni argona z
veliko energijo trčijo v katodo, iz nje izbijejo atome materiala, iz katerega je tarča.
Ti se potem v obliki zelo tankega nanosa
usedajo na spodaj pomikajoče se steklo.
5.4.1
Število katod v komori je odvisno od proizvodnega programa. Za toplo steklo
Low-e so potrebne drugačne kovine oziroma kovinski oksidi kot za visokoselektivno sončnozaščitno steklo. Ob teh katodah pa so v komori instalirane tudi tarče
z materiali, ki so potrebni za ustvarjanje
kemijske vezi med funkcionalno plastjo
nanosa in steklom ter za končno zaščito
sicer močno občutljivega nanosa.
sistem s
črpalkami
sistem s
črpalkami
magnetronska katoda
tarča
plazma
U = -500 V
anoda
katoda
vpihavanje plina
vpihavanje plina
steklo
katoda
tarča
Ar+ion
elektron
Ar-atom
Ar+ion
elektron
Ar+ion
delček tarče
elektron
delček tarče
steklo
anoda
vakuumska komora
p 10-3 mbar
Shema katodne komore, v kateri z magnetronskim
razprševanjem na steklo nanašajo tanke plasti
kovine.
5.4.2. Stekla z mehkimi nanosi: Low-e in visokoselektivna
sončnozaščitna
Podjetje REFLEX izdeluje visokokakovostna toplotno in sončnozaščitna izolacijska stekla iz stekel z nanosom Low-e (nizkoemisijskih stekel) in visokoselektivnim
nanosom, ki jih izdelujejo podjetja Interpane, AGC, Guardian.
zasteklitve, temveč le za nadaljnjo sestavo v toplotnozaščitno izolacijsko steklo. Visokoselektivno steklo, ki je osnova
sončnozaščitnih izolacijskih stekel, je izdelano na enak način, le sestava njegove
funkcionalne plasti je drugačna.
Steklo z nanosom Low-e je v osnovi float
steklo, ki je prevlečeno z izredno tanko
funkcionalno plastjo. Ker je nanos v bistvu »naparjen«, je zelo občutljiv. Njegovo površino lahko zelo hitro mehansko
poškodujemo, zaradi prisotnosti vlage v
okolju pa bi na poškodovanih mestih kovine v nanosu takoj oksidirale. Zato tega
stekla ne moremo uporabljati za enojne
V podjetju REFLEX uporabljamo za izdelavo funkcionalnih izolacijskih stekel obe
vrsti stekel z mehkim nanosom:
92
• steklo Low-e za toplotnozaščitna stekla RX WARM
• visokoselektivno steklo za sončnozaščitna stekla RX SUN Neutral.
Steklo je zaradi svoje transparentnosti in
dobre obstojnosti že stoletja zelo cenjeno. Vendar pa je bila njegova uporaba,
predvsem v obliki enojne zasteklitve, v
preteklosti povezana z ogromnimi toplotnimi izgubami (Ug enojnega stekla je 5,8
W/m2K). Velik preobrat je pomenil začetek uporabe izolacijskih stekel, ki so imela
bistveno nižji koeficient toplotnega prehoda (Ug = 3,0 W/m2K). Še večje zmanjšanje toplotnih izgub (za več kot polovico)
pa je prinesla združitev postopka izdelave
izolacijskega stekla s sodobno tehnologijo nanašanja tankih plasti (coating).
Prvo barvno nevtralno toplo steklo z mehkim nizkoemisijskim nanosom je v začetku osemdesetih let na tržišče poslalo
podjetje Interpane. Z inovativnimi rešitvami, predvsem z dodatno zaščito funkcionalne plasti, kar je omogočilo transport
stekla kot polizdelka, se je uporaba stekla
Low-e vse bolj širila.
Danes je toplo steklo Low-e, ki je sestavni del izolacijskega stekla z Ug -vrednostjo
1,1 W/m2K, postalo že standardna zahteva.
Seveda gre razvoj načrtovanja objektov
z nizko porabo energije naprej. Znani so
uspešni poskusi z zgradbami, ki primarne energije ne potrebujejo več. V takšnih
primerih so seveda potrebna izolacijska
stekla, ki imajo še nižje Ug -vrednosti. Če
v steklu z Ug -vrednostjo 1,1 plin argon nadomestimo s še težjim kriptonom, lahko
Ug -vrednost znižamo na 0,9. Troslojna
izolacijska stekla, polnjena z enakim plinom, pa lahko dosežejo celo vrednost 0,4
W/m2K. V primerjavi z enojno zasteklitvijo
to pomeni kar desetkrat nižje toplotne izgube.
V nasprotju s kovinami, ki s sevanjem lahko oddajo le od 2 do 10 % prejete energije, torej imajo relativno majhno emisijsko
sposobnost (ε), lahko steklo odda prek
80 % prejete energije (ε ≈ 0,85). Da bi
združili enkratno transparentnost stekla
z odlično emisijsko sposobnostjo kovin,
na steklo nanašamo kovinske plasti. Na
ta način steklo ohrani visoko prepustnost
za svetlobo in energijo sončnega sevanja, hkrati pa se zaradi njegove nizke
emisijske sposobnosti močno zmanjšajo
toplotne izgube. Najboljši rezultat dosežemo z nanosom plasti iz srebra debeline
1/100.000 mm (10 nm).
Sestava toplotno in sončnozaščitnih
nanosov
Podjetja Interpane, AGC, Guardian itn.
uporabljajo za izdelavo stekel z nanosi
različne materiale. Prva plast na steklu
zagotavlja zadostno adhezijo med steklom in celotnim nanosom. Tej sledi funkcionalna plast, to je reflektor iz srebra, ki
skoraj v celoti odbija dolgovalovno toplotno sevanje. Ker atmosferski vplivi ogrožajo srebro (nevarnost oksidacije), je nanj
nanesena zaščitna plast, ki ji sledi še ena
prekrivna plast. Da lahko posamezne plasti delujejo selektivno, morajo biti nanesene v natančno določenih debelinah.
Iz opisanega je razvidno, da tehnologija
nanašanja kovinskih plasti temelji na dobro znanem principu, ki ga optiki že dolgo
uporabljajo za preprečevanje zrcaljenja
(na primer na objektivih kamer).
93
5.4.2
Zakaj steklo z nanosom
sloj bizmutovega oksida
zaščitni sloj
sloj srebra
sloj bizmutovega oksida
steklo
5.4.2
Podobno je sestavljen tudi nanos za
sončnozaščitno visokoselektivno steklo,
v katerem pa so plast srebra nadomestile
plasti kovin, ki absorbirajo ali reflektirajo
kratkovalovno toplotno sevanje (energijo
sonca).
Zagotavljanje kakovosti
Omenili smo že, da je za stekla Low-e in
visokoselektivno steklo pomembno zelo
enakomerno nanašanje posameznih
plasti. Pri neenakomernih nanosih bi se
lahko pojavili barvni efekti, ki bi bili opazni ob pogledu na ali skozi steklo. Zato
se pri izdelavi omenjenih stekel največ
pozornosti posveča prav homogenosti
nanosov. Z merilno tehniko on-line vsaki
stekleni plošči posebej izmerijo vrednosti
LT, LR in Ra. Te podatke najprej primerjajo z referenčnimi, zatem pa jih arhivirajo.
Stekleno ploščo, ki v kateremkoli parametru odstopa od referenčnih vrednosti,
izločijo.
Oznaka CE
Low-e stekla za kaljenje
Ker stekla z nanosom praviloma ne moremo kaliti (ESG in TVG), se nanos izdela
naknadno na že kaljeno steklo. Zato vsi
večji proizvajalci osnovnega stekla nudijo
tudi alternativno vrsto stekla z nanosom,
ki je primerna za kaljenje (po pravilu imajo
stekla v svoji oznaki dodano še oznako T).
To predstavlja številne prednosti za predelovalce osnovnega stekla (sami lahko
kalijo, brez stroškov nanosa, transporta,
hitrejša dobava). Opcija Low-e stekla za
kaljenje je optično kompatibilna z običajnim Low-e steklom.
Dimenzijske možnosti
Toplotno ali sončnozaščitne plasti praviloma nanašamo na float stekla standardnih dimenzij (600 x 321 cm), na zahtevo
pa tudi na stekla končnih dimenzij (pomembno za kaljena ali lepljena stekla). Za
nanose so primerna samo stekla, ki niso
debelejša od 19 mm.
94
Oznaka skladnosti CE za stekla z nanosi je
obvezna že od 1. avgusta 2006. Osnovno
steklo z nanosom mora ustrezati evropski
normi za izdelek EN 1096, čemur sledi
izjava o skladnosti proizvajalca po začetnem preizkusu izdelka (nivo 3).
V večjih podjetjih za nanose (na primer
INTERPANE, AGC, GUARDIAN itn.) v svoj
sistem zagotavljanja kakovosti vključijo
tudi zunanji nadzor, ki ga lahko izvaja le
pooblaščeni inštitut. Omenjena podjetja
so zunanji nadzor neodvisnega inštituta
v vseh obratih za proizvodnjo specialnih
stekel prostovoljno razširila tudi na spremljanje ε in g vrednosti (emisijska vrednost in prepustnost sončne energije).
To njihovim poslovnim partnerjem olajša
delo pri dokazovanju kakovosti, saj jim
omenjenih vrednosti ni treba spremljati,
temveč jih lahko le povzamejo.
5.4.3 Fizikalne osnove za izolacijsko steklo z nizkoemisijskim
nanosom
Toplotnotehnično delovanje
Pri konvencionalnem dvoplastnem izolacijskem steklu, v katerega niso vgrajena
stekla z nanosom, lahko velika sevalna
sposobnost običajnega stekla povzroči skoraj 2/3 celotnega toplotnega toka
skozi MSP. Zrcalno steklo namreč lahko
z emisijo odda približno 85 % prejete toplote. Zaradi sevanja pride do intenzivne
izmenjave toplote med obema stekloma.
Le 1/3 toplotnega toka skozi medstekelni
prostor pa je posledica toplotne prevodnosti in konvekcije plina.
Na toplotni tok, ki je posledica prevodnosti stekla, ne moremo vplivati, lahko pa
vplivamo na tok, ki ga poganja toplotna
prevodnost plina in konvekcija. Če zrak
v medstekelnem prostoru zamenjamo
s plinom, ki ima slabšo toplotno prevodnost, lahko dosežemo dodatno znižanje
koeficienta toplotnega prehoda. Če je
ta plin argon, zmanjšamo vrednost Ug za
približno 0,3 W/m2K, torej z 1,4 na 1,1 W/
m2K.
Zunaj
5.4.3
Toplotni tok skozi izolacijsko steklo določajo naslednji fizikalni mehanizmi:
• izmenjava toplote med stekli zaradi
sevanja
• toplotna prevodnost (kondukcija) plina
v MSP
• konvekcija plina v MSP.
Znotraj
Nanos
Sevanje toplote (2/3 del
toplotnih izgub pri standardnem
dvoslojnem izolacijskem steklu)
Prevod toplote
Konvekcija
}
(1/3 del toplotnih izgub
pri standardnem dvoslojnem
izolacijskem steklu)
1. Toplotni vpliv sevanja se
praktično skozi nanos izniči
Če v toplotnozaščitnem nanosu kot reflektor toplote – tako kot pri steklu Low-e
– uporabimo tanko plast srebra, dosežemo v primerjavi s konvencionalnim izolacijskim steklom zmanjšanje Ug -vrednosti
s 3,0 na 1,4 W/m2K.
2.Polnjenje s plinom (Argon)
zmanjšuje delež prevajanja toplote
2,80
2,60
2,40
2,20
Ug - vrednost [W/m 2 K ]
Toplotnozaščitni nanos steklu močno
zmanjša emisijsko sposobnost: z 89 % pri
običajnem zrcalnem steklu na zgolj 3 %
pri steklu Low-e. S tem je praktično prekinjena izmenjava toplote med stekli zaradi sevanja. Nespremenjen ostaja le še
toplotni tok zaradi toplotne prevodnosti in
konvekcije zraka v MSP.
2,00
1,80
1,60
1,40
1,20
1,00
0,80
6
8
10
12
14
16
18
20
Medstekelni prostor (mm)
Argon
Zrak
Krypton
Izračun po EN 673, koncentracija plinskega polnjenja 90 %.
95
Low-e (ε = 0,03)
Argon
Zrak
Kripton
MSP
RX WARM
RX WARM
RX WARM C
6
2,02
2,46
1,45
8
1,68
2,09
1,19
10
1,45
1,82
1,05
12
1,28
1,62
1,07
14
1,15
1,46
1,08
16
1,13
1,37
1,1
5.4.3
Iz zgornje tabele in diagrama je razvidno,
kako se pri nizkoemisijskem steklu Lowe v odvisnosti od širine medstekelnega prostora in vrste plinskega polnjenja
spreminja koeficient toplotnega prehoda
(Ug -vrednost).
Svetlobno in emisijskotehnične lastnosti
Pri izbiri zasteklitve so odločilnega pomena tako svetlobno in emisijsko kot tudi
toplotnotehnične lastnosti.
Toplotnozaščitni nanos na steklu
učinkuje na naslednji način:
Posamezne plasti v nanosu učinkujejo
kot filter, zato jih opisujemo tudi kot selektivne. To pomeni, da so ti nanosi za
kratkovalovno sevanje (sončna toplota)
in še posebej za področje vidne svetlobe
visokotransparentni. Nasprotno pa so za
dolgovalovno sevanje (posebej za področje valovnih dolžin infrardečega sevanja
med 3.000 in 50.000 nm) visokorefleksni,
torej neprepustni.
V praksi to pomeni, da energija sončnega sevanja (do valovne dolžine približno
2.500 nm) nemoteno prehaja skozi steklo
v prostor (učinek sončnega kolektorja).
Površine, ki omejujejo ta prostor in tudi
predmeti v njem, to energijo absorbirajo
in se zato segrejejo, kasneje pa energijo
oddajajo (emitirajo) v obliki dolgovalovnega sevanja. Toplotnozaščitni nanos je
za to vrsto valovanja neprepusten.
Toplotno, svetlobno in emisijskotehnične
lastnosti stekla so definirane z naslednjimi fizikalnimi lastnostmi:
• transmisijo
• refleksijo
• absorpcijo.
Pri svetlobnotehničnih lastnostih upoštevamo samo vidno svetlobo, ki s svojim ozkim frekvenčnim območjem med 380 in
780 nm predstavlja le ozek pas sončnega
spektralnega sevanja.
Dolgovalovno sevanje
(toplotno sevanje)
Kratkovalovno
sevanje
(dnevna svetloba)
UV
Pri obravnavanju sevalnotehničnih lastnostih stekla pa ne upoštevamo le celotnega sončnega spektra (valovne dolžine
od 300 do 2.500 nm), temveč tudi celotni
spekter toplotnega sevanja (vse do valovne dolžine 300.000 nm).
96
vidna svetloba
modra
vijolična
zelena
280 380 420
490 530
rumena
IR
rdeča
650
780
Preden ga vgradimo v izolacijsko steklo,
moramo steklu Low-e na robovih posneti
nizkoemisijski nanos. Razlogi so naslednji:
• da zagotovimo dobro oprijemljivost zunanjega tesnila na steklo
• da onemogočimo prehod vodne pare
med steklom in nanosom
• da v plasti srebra, ki je osrednja komponenta mehkega nanosa, ne pride do
oksidacije in korozije.
Nizkoemisijski nanos odstranimo s steklenih robov s preprostim termičnim, mehanskim ali kemičnim postopkom.
Narobe
Prav
Pri izvajanju nanosa na steklo končne dimenzije (brez maskiranja) lahko nastane
na straneh robov in hrbtni strani v robnem
področju rahel nanos. To je proizvodno
pogojen nanos, ki se mu ne moremo izogniti. Ob nadaljnji predelavi v izolacijsko
steklo se priporoča odstranitev tega nanosa, še posebej, če se te površine uporabljajo za lepljenje in tesnjenje fug.
Poseben pomen ima odstranjevanje nanosa na steklih, ki jih bomo uporabili za
strukturne zasteklitve. Pravilnik ETAG 002
poudarja pomen mehanske nosilnosti pri
strukturnem lepilu, ki jo lahko dosežemo
le na steklu brez nanosov. Kasnejše posnemanje robov ni dopustno.
Zato v REFLEX-u na steklih za strukturno
zastekljevanje najprej prekrijemo (maskiramo) tiste površine, ki bodo kasneje v
stiku s strukturnimi lepili, in jih šele zatem
pošljemo v postopek nanašanja.
Vpliv vgrajenih okrasnih profilov na
vrednost toplotne zaščite
Zaradi učinka toplotnega mostu, ki ga
povzročajo originalne prečke ali konstrukcijsko nedorečeni sistemi okrasnih
profilov, pride pri izolacijskih steklih večkrat do znižanja vrednosti toplotne izolativnosti. Toplotni mostovi nastajajo v conah s povečanim prehodom toplote ob
steklenih robovih in to zaradi materiala, iz
katerega so izdelane originalne prečke,
ter zaradi občasnega ali stalnega naslanjanja vmesnih okrasnih profilov na steklo
v MSP.
Te učinke močno zmanjšajo konstrukcijsko dorečeni in v praksi že dolgo uveljavljeni sistemi okrasnih profilov, kakršna
sta na primer “dunajski križ” ali “Viktorija”.
Z njimi lahko na majhna polja razdelimo
tudi izolacijska stekla z velikimi steklenimi
površinami. Te profile lahko v MSP vgradimo tako, da se ne dotikajo steklenih
površin. Dodatna prednost takšne delitve
velikih površin je tudi dejstvo, da v tem
primeru ne pride do (za originalne prečke značilnega) poslabšanja Ug-vrednosti
niti do povečanega tveganja za nastanek
kondenza.
Low-e ugodno vpliva na počutje
Zaradi majhnih toplotnih izgub lahko s
steklom Low-e ekonomično, ekološko in
97
5.4.3
Posnemanje robov in maskiranje
estetsko načrtujemo zasteklitve zelo velikih površin, ne da bi s tem povzročili toplotne izgube. Še več! Na ta način lahko
pozitivno vplivamo na počutje uporabnikov teh prostorov.
Da bi zagotovili udobno in prijetno počutje v prostoru, moramo paziti, da v njem ne
bo velikih razlik med temperaturo zraka in
temperaturo na notranji strani zasteklitve
ali zidu. Optimalno stanje dosežemo, če
razlike med posameznimi temperaturami
niso večje od 6 K.
Temperatura površine stekla
5.4.3
Ob nespremenjenih klimatskih razmerah
je temperatura na notranji površini stekla
neposredno odvisna od Ug-vrednosti zasteklitve. To medsebojno odvisnost sta
raziskala Bedford in Liese ter iz rezultatov
sestavila diagram »prijetnega počutja«.
Pri zunanji temperaturi - 10 OC in sobni
temperaturi + 21 OC znaša temperatura
na notranji strani zasteklitve:
Ug
RX 2,9
3,0 W/m2K
+ 9 oC
RX WARM 1,1
1,1 W/m2K
+ 17 oC
RX WARM 1,0
1,0 W/m2K
+ 17 oC
RX WARM 0,5 C
0,5 W/m2K
+ 19 oC
Zunanji zid
0,3 W/m2K
+ 20 oC
To v praksi pomeni, da lahko z uporabo
stekla RX WARM preprečimo, da bi zaradi
sevanja in konvekcije naša telesa izgubila
preveč toplote, kar bi povzročilo občutek
hladu oziroma neprijetno počutje.
°C
30
28
Zunanja temperatura -10 °C
26
Optimalna krivulja
24
Neugodno toplo
Temperatura
površine
U = 0,3 W/m2K
Visoko toplotno
izolirana stena
Ug = 1,1 W/m2K
RX WARM 1,1
Izkušnje kažejo, da pri znižanju temperature v prostorih
za 1 K prihranimo približno 6
% ogrevalne energije.
Vpliv toplotnozaščitnega stekla
z nanosom na rast rastlin
22
20
Raziskave, opravljene na univerzi Hannover (katedra in inštitut
za vzgojo okrasnih rastlin, prof.
16
U = 3,0 W/m K
Neugodno
Dvoslojno
dr. K. Zimmer) so dokazale, da
mrzlo
14
izolacijsko steklo
rast rastlin ni prizadeta. Inten12
zivnost svetlobe je malce manjša, vendar sprememba sestave
12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 °C
spektra svetlobe ni omembe
Temperatura prostora
vredna. Delež dnevne UV svetlobe je ohranjen, z njim pa tudi kakovost
Iz diagrama je razvidno, da leži izolacijsko svetlobe, kar hkrati pomeni dobro reprosteklo RX WARM pri sobni temperaturi + dukcijo barv. Znižanje absorpcije sevalne
22 °C že skoraj na meji »neprijetno tople- energije dodatno vpliva na manjše segrega« prostora. Če se temperatura v pro- vanje rastlin, kar dokazujejo tudi raziskastoru zmanjša za 2 K, se omenjeno steklo ve S. Hoffmanna na Inštitutu za tehniko
gradnje vrtov in kmetijstva univerze Hanpremakne na optimalno krivuljo.
nover iz leta 1998.
18
g
98
2
5.4.4. Izolacijsko steklo – RX WARM
Tanek nanos
žlahtne
kovine
Znotraj
Zunaj
Žlahtni plin
Sušilno
sredstvo
Distančnik
Zunanje
tesnilo
Thyokol
Notranje tesnilo Butyl
Razmik med stekloma določa distančni
okvir, praviloma širok od 14 do 16 mm.
Stekli sta s sistemom dvostopenjskega
tesnjenja, ki se je potrdil tudi v praksi, trajnoelastično zlepljeni po robovih.
Razlika v primerjavi s konvencionalnim
steklom je, da v MSP praviloma ni zrak,
pač pa eden od žlahtnih plinov in da ima
eno od stekel na notranji strani nizkoemisijski nanos. Ti nanosi del energije absorbirajo, kasneje med ohlajanjem pa jo prek
obeh površin oddajajo.
Za zmanjšanje toplotnih izgub je koristno,
če se vsaj en del te sekundarno oddane
energije vrne v prostor, zato so nizkoemisijski nanosi praviloma na notranji
strani notranjega stekla (na poziciji 3). Iz
estetskih ali tehničnih razlogov je lahko
omenjeni nanos izjemoma tudi na poziciji
2. Tudi v tem primeru je koeficient toplotnega prehoda enak, spremenita pa se
vrednosti LT in LR.
Tehnični podatki: RX WARM
Oznaka izdelka
Sestava
zunaj/MSP/
znotraj
Ug-nazivna
vrednost
EN 673
mm
Svetlobnotehnične in
sevalnofizikalne nazivne
vrednosti EN 410
D
Teža
Priporočena
maks.
površina
Š:V
g
LT
Ra
W/m2K
%
%
-
mm
kg/m2
m2
-
4/16/4
1,0
53
70
97
24
20
2,8
1:6
RX WARM 1,1
4/16/4
1,1
62
80
97
24
20
2,8
1:6
RX WARM 1,1
6/16/6
1,1
59
78
96
28
30
5,5
1:10
RX WARM 1,1
8/16/8
1,1
58
77
95
32
40
7,5
1:10
RX WARM 1,2
4/14/4
1,2
62
80
97
24
20
2,8
1:6
RX WARM 1,2
6/14/6
1,2
59
78
96
28
30
5,5
1:10
RX WARM 1,2
8/14/8
1,1
58
77
95
32
40
7,5
1:10
RX WARM 1,3
4/12/4
1,3
62
80
97
24
20
2,8
1:6
RX WARM 1,3
6/12/6
1,3
59
78
96
28
30
5,5
1:10
RX WARM 1,3
8/12/8
1,3
58
77
95
32
40
7,5
1:10
RX WARM 1,0*
Kupec naših proizvodov je sam odgovoren za pravilno dimenzioniranje debeline naročenega stekla.
Navedene funkcionalne vrednosti se nanašajo na velikost stekla, ki ga za meritev zahteva EN.
* steklo Low-e 1,0
99
5.4.4
Toplotnozaščitno izolacijsko steklo RX
WARM je (podobno kot konvencionalno
steklo RX 2,9) sestavljeno iz dveh stekel,
ki ju ločuje hermetično zaprt medstekelni
prostor.
5.4.5 Izolacijsko steklo – RX WARM C
V novogradnjah je danes poraba energije v povprečju 70 kWh/m2a. Kako dosežemo ta cilj, je bolj ali manj prepuščeno
presoji oziroma izbiri projektanta.
Tanek nanos
žlahtne
kovine
Za optimalno toplotno zaščito oken je na
voljo izdelek RX WARM C.
V primerjavi z RX WARM je Ug -vrednost
izboljšana za dodatnih 10 odstotkov z 1,0
na 0,9 W/m2K. S koeficientom toplotnega
prehoda do 0,9 W/m2K po EN je dosežena meja fizikalne možnosti in ekonomsko
opravičljivo dvoslojno izolacijsko steklo.
5.4.5
Še posebej tanko izolacijsko steklo RX
WARM C z vgradno debelino samo 18
mm je idealno za energetsko krepljenje
uporabnosti oken, ki so še vedno opremljena z izolacijskim steklom brez nanosa
»od včeraj«.
Znotraj
Zunaj
Žlahtni plin
kripton
Sušilno
sredstvo
Distančnik
Zunanje
tesnilo
Thyokol
Notranje tesnilo Butyl
Tehnični podatki: RX WARM C in RX WARM 2C*
Oznaka izdelka
Ug-nazivna
Sestava
zunaj/MSP/ vrednost
znotraj
EN 673
Svetlobnotehnične in
sevalnofizikalne nazivne
vrednosti EN 410
g
LT
D
Teža
Ra
Priporočena
maks.
površina
Š:V
mm
W/m2K
%
%
-
mm
kg/m2
m2
-
4/10/4
0,9
53
70
97
18
20
2,8
1:6
RX WARM 1,0 C
4/10/4
1,0
62
80
97
18
20
2,8
1:6
RX WARM 1,0 C
6/10/6
1,0
59
78
96
22
30
5,5
1:10
RX WARM 1,0 C
8/10/8
1,0
58
77
95
26
40
7,5
1:10
RX WARM 1,1 C
4/12/4
1,1
62
80
97
20
20
2,8
1:6
RX WARM 1,1 C
6/12/6
1,1
59
78
96
24
30
5,5
1:10
RX WARM 1,1 C
8/12/8
1,1
58
77
95
28
40
7,5
1:10
RX WARM 1,1 C
4/14/4
1,1
62
80
97
22
20
2,8
1:6
RX WARM 1,1 C
6/14/6
1,1
59
78
96
26
30
5,5
1:10
RX WARM 1,1 C
8/14/8
1,1
58
77
95
30
40
7,5
1:10
RX WARM 0,9 C*
Kupec naših proizvodov je sam odgovoren za pravilno dimenzioniranje debeline naročenega stekla.
Navedene funkcionalne vrednosti se nanašajo na velikost stekla, ki ga za meritev zahteva EN.
* steklo Low-e 1,0
100
Izolacijska stekla RX WARM s koeficientom
toplotnega
prehoda
Ug = 1,1 W/m2K izpolnjujejo vse zahteve
varčne rabe energije. Z njimi zlahka dosežemo, da znaša poraba energije med 54
in 100 kWh/m2a. Vendar pa se razmišljanja, testiranja in prizadevanja za zmanjšanje letne porabe energije niso ustavila
na tej točki. Rezultat takšnih prizadevanj
so nizkoenergijske hiše, pri katerih znaša
poraba energije med 12 in 35 kWh/m2a.
Končni cilj tega razvoja so pasivne oziroma tako imenovane “energijske hiše 0”.
V takšnih primerih gre seveda za rešitve,
ki so:
• ekološko potrebne
• ekonomsko opravičljive
• tehnično obvladljive.
Razvoj pasivnih hiš je že presegel prag
teoretičnih razglabljanj, saj je našel potrditev v številnih novih stanovanjskih in
poslovnih zgradbah. Poleg visoke ekonomičnosti in izjemnega prispevka k varovanju okolja take zgradbe zagotavljajo tudi
odlično počutje. Poleti se zgradba veliko
manj segreje (poletna toplotna zaščita),
pozimi pa zaradi visokih temperatur, ki
jih imajo površine v notranjosti prostorov,
manj ohladi. Če želimo doseči tako visoko raven izolativnosti, je treba zagotoviti:
• kompaktno obliko zgradbe
• zelo visoko toplotno zaščito
• toplotnozaščitna okna z optimalno
energijsko bilanco
• minimiziranje izgub prek toplotnih mostov s skrbno izvedenimi zaključki
• ovoj zgradbe, ki ne prepušča vetra
• prezračevalne naprave, ki izkoriščajo
toploto zamenjanega zraka
• uporabo ogrevalnega sistema, ki lahko
hitro reagira na vse spremembe in ima
visoko stopnjo izkoriščenosti.
Low-e nanos
Low-e nanos
Plinsko polnjenje
Sušilno sredstvo
Primarno tesnilo Butyl
Distančnik
Sekundarno tesnilo Polysulfid
101
5.4.6
5.4.6 Toplotnozaščitna troslojna stekla za nizkoenergijske in
pasivne hiše
Z uporabo vseh znanih izolativnih materialov in tehničnih možnosti (npr. varčne žarnice) ter z aktivnim izkoriščanjem
sončne energije je možno zgraditi objekt,
ki ne potrebuje primarne energije.
V nekaterih primerih zadošča za doseganje teh ciljev že dvoslojno izolacijsko
steklo, ki ga sestavlja nizkoemisijsko steklo Low-e 1,0. S tem se toplotne izgube
zmanjšajo še za dodatnih 10 %, in sicer z
1,1 na 1,0 W/m2K.
Kriteriji »supertoplega« stekla
Spodaj navedeni proizvodi podjetja REFLEX izpolnjujejo to zahtevo.
Izolacijsko steklo z izjemno izolacijo
RX WARM 0,5 C z MSP 2 x 12 mm,
polnjeno s kriptonom
Ug 0,49 W/m2K – 1,6 W/m2K • vrednost g
(0,50) = - 0,31
Izolacijsko steklo z dobro izolacijo
RX WARM 0,7 z MSP 2 x 12 mm,
polnjeno z argonom
5.4.6
Priznani Inštitut za pasivne hiše v Darmstadtu je v svojih kriterijih za dobro počutje postavil zahtevo, da mora imeti
izolacijsko steklo vrednost toplotnega
koeficienta prehoda Ug ≤ 0,8 W/m2K. V
kriteriju za porabo energije pa zahteva,
da ima steklo pozitivno energijsko bilanco. Obe zahtevi sta združeni v formuli:
Ug – 1,6 W/m2K • g ≤ 0
Ug 0,72 W/m2K – 1,6 W/m2K • vrednost g
(0,50) = - 0,08
Kot je iz teh predlogov razvidno, moramo za izpolnjevanje tako visokih zahtev
v okna vgraditi takšna toplotnozaščitna
stekla, ki imajo v troslojnem izolacijskem
steklu dve nizkoemisijski stekli, v MSP pa
plin argon ali kripton.
Tehnični podatki: RX WARM
Oznaka izdelka
Sestava
zunaj/MSP/
znotraj
Ug-nazivna
vrednost
EN 673
mm
W/m2K
Svetlobnotehnične in
sevalnofizikalne nazivne
vrednosti EN 410
g
LT
Ra
%
%
-
D
Teža
Priporočena
maks.
površina
Š:V
mm
kg/m2
m2
-
RX WARM 0,7
4/12/4/12/4
0,72
50
72
96
36
30
2,8
1:6
RX WARM 0,6
4/14/4/14/4
0,64
50
72
96
40
30
2,8
1:6
RX WARM 0,6
4/16/4/16/4
0,58
50
72
96
44
30
2,8
1:6
4/8/4/8/4
0,66
50
72
96
28
30
2,8
1:6
RX WARM 0,7 C
RX WARM 0,6 C
4/10/4/10/4
0,56
50
72
96
32
30
2,8
1:6
RX WARM 0,5 C
4/12/4/12/4
0,49
50
72
96
36
30
2,8
1:6
Kupec naših proizvodov je sam odgovoren za pravilno dimenzioniranje debeline naročenega stekla.
Navedene funkcionalne vrednosti se nanašajo na velikost stekla, ki ga za meritev zahteva EN.
102
5.4.7 Večfunkcionalna izolacijska stekla RX SAFE 1,1 VSG
Trikratna zaščita za zahtevne kupce
Prav v zasebni stanovanjski gradnji in pri
objektih s prednostno ugodno lego gradbinci pogosto zahtevajo okna in zasteklitve s posebnimi lastnostmi, ki stanovalcem zagotavljajo več ugodja, bivalne
kakovosti in večjo varnost.
Ne zahteva se samo odlična toplotna zaščita, temveč tudi protivlomna zaščita in
dobra zvočna zaščita. Običajna toplotnozaščitna stekla ne dosegajo vseh teh
zahtev.
Asimetrična vgradnja stekla
5.4.7
Toplotnozaščitni nanos
PVB - folija
Zunaj
Znotraj
Plinsko polnjenje
Distančnik
Sušilno sredstvo
Notranje tesnilo Butyl
Zunanje tesnilo Thyokol
Tehnični podatki: RX SAFE 1,1 VSG
Sestava
zunaj/MSP/
znotraj
Ug –
nazivna
vrednost
EN 673
Rw
C
C tr
mm
W/m2K
dB
dB
dB
10 (P4A)/16/4
1,1
38
-3
-8
10 (P4A)/12/4
1,1
37
-3
-7
Korekcijske
vrednosti
Svetlobnotehnične in
Zaščita
pred sevalnofizikalne nazivne
vrednosti EN 410
vlomom
EN 356
Teža
Priporočena
maks.
površina
Š:V
D
g
LT
Ra
%
%
-
mm
kg/m2
m2
-
P4A
53
77
95
30
34
2,8
1:6
P4A
53
77
95
26
34
2,8
1:6
Pri večjih debelinah stekla lahko barva izolacijskega stekla postane bolj zelenkasta.
Kupec naših proizvodov je sam odgovoren za pravilno dimenzioniranje debeline naročenega stekla.
Navedene funkcionalne vrednosti se nanašajo na velikost stekla, ki ga za meritev zahteva EN.
104
Kot smo navedli v Poglavju 5.7, lahko nizkoemisijski nanos Low-e nanašamo tudi
na lepljeno varnostno steklo. Iz serijske
proizvodnje so na zalogi naslednje standardne kombinacije lepljenih stekel:
8 mm VSG (4 + 4)
10 mm VSG (5 + 5)
12 mm VSG (6 + 6)
V teh kombinacijah stekel so lahko folije
z enojno ali dvojno debelino ter »zvočne«
ali »varnostnozvočne« folije. Varnostno
steklo je lahko tudi kaljeno steklo. Danes
že uporabljamo posebno nizkoemisijsko
steklo, ki je primerno samo za kaljenje.
To steklo (Low-e T) ima v nekaljenem stanju na eni površini nizkoemisijski nanos,
ki pa še ni aktiven. Zato ga ne smemo
vgrajevati v običajna topla stekla. Šele v
fazi kaljenja se med toplotno obdelavo
nizkoemisijski nanos aktivira. Tako ima to
steklo kasneje, ko je vgrajeno v izolacijsko steklo, enake svetlobnotoplotne karakteristike kot toplotnozaščitno steklo v
nekaljeni izvedbi.
5.4.7
Z RX SAFE 1,1 VSG se je skupina izdelkov
povečala za atraktiven večfunkcijski tip,
ki združuje tri bistvene funkcije:
• toplotna zaščita: Ug = 1,1 W/m2K po EN
• protivlomna zaščita: po EN 356 zaščita
pred vrženim predmetom P4A
• zvočna zaščita: vrednosti zvočne
zaščite do 38 dB.
105