| |
| Уют в стеклянной упаковке |
|
| Кто-то целыми днями не может согреться в своей вроде бы хорошо отапливаемой квартире. Кому-то жить счастливо мешает навязчивый уличный шум. В обоих случаях лучшее решение — установить в окна современные стеклопакеты.
Стеклопакет — основной элемент окна, ради которого оно и устанавливается. Он составляет порядка 90 % площади окна, и именно его тепло- и шумоизоляционные свойства являются определяющими для всей оконной конструкции.
Стеклопакеты могут устанавливаться в оконные блоки, выполненные из любого материала (деревянные, алюминиевые, из ПВХ, комбинированные).
Они обладают повышенной тепло- и звукоизоляцией по сравнению с традиционной системой остекления (одинарными стеклами в раздельных створках). Подобранные с учетом климата стеклопакеты не запотевают, на них не образуется изморозь. Благодаря герметичности в воздушную прослойку не попадают влага и пыль.
Конструкция стеклопакетов
Стеклопакет — это изделие из двух или более стекол, герметично соединенных друг с другом по контуру на строго заданном расстоянии. Замкнутые полости между стеклами заполнены осушенным воздухом или инертными газами. Составные элементы стеклопакета -стекла, дистанционная рамка, осушитель и герметики.
Стекло. На сегодняшний день при изготовлении стеклопакетов для жилых помещений применяют различные стекла. Большинство из них производятся по специальным технологиям и обладают специфическими свойствами.
Наиболее распространено обыкновенное стекло отечественного и импортного производства, изготовленное по флоат-технологии. Ее суть заключается в том, что еще горячая стеклянная лента пропускается сквозь ванну с расплавленным металлом. В результате получается хорошо отполированное стекло равномерной толщины. В производстве стеклопакетов используется только высококачественное стекло, содержащее не более одного дефекта (такого как неоднородность, пузырьки воздуха) на 1 м2.
Энергосберегающие стекла применяют для уменьшения потерь тепла за счет снижения теплового излучения. Энергосбережение характеризуется отражательной способностью стекла (эмиссией), под которой понимают способность стеклянной поверхности отражать обратно в помещение тепловое излучение. Для повышения энергосбережения на поверхность стекла наносят низкоэмиссионные оптические покрытия, которые обеспечивают прохождение в помещение коротковолнового солнечного излучения, но препятствуют выходу из него длинноволнового теплового излучения.
В настоящее время используют два вида энергосберегающих покрытий: твердое (К-стекло) и мягкое (И-стекло). И-стекло является более поздним изобретением. По теплосберегающим свойствам оно превосходит К-стекло, однако уступает ему по абразивной стойкости. Стекло с оптическим покрытием отражает обратно в помещение более 90 % тепловой энергии, уходящей через окно.
Солнцезащитные стекла способны понижать прохождение световой и тепловой солнечной энергии. По принципу действия солнцезащитные стекла можно разделить на две группы: отражающие излучение и поглощающие его. На поверхность отражающих стекол наносится тонкий зеркальный слой. На поверхность поглощающих при изготовлении наносят оксиды металлов, способные поглощать часть солнечного излучения. При этом такие стекла нагреваются. Большую часть тепла они отдают в наружное пространство, но некоторая часть попадает и внутрь помещения, что приводит к нежелательному дополнительному нагреву в летний период. Еще один вид солнцезащитных стекол — окрашенные в массе стекла, при изготовлении которых применяют различные добавки, чтобы получить желаемый цвет.
Ламинированное стекло (триплекс) состоит из нескольких стекол, соединенных ламинирующей пленкой. Благодаря этому при разрушении стекла, осколки не разлетаются, а остаются на пленке. Кроме того, триплекс обладает высокими звукоизоляционными характеристиками, поэтому часто применяется в помещениях с повышенными требованиями к уровню шума.
Узорчатое стекло — это листовое стекло, декоративно обработанное с одной стороны. Оно может иметь различный цвет и фактуру. Некоторые разновидности узорчатого стекла имеют рельефный рисунок. Их изготавливают только по индивидуальному заказу.
Самоочищающиеся стекла имеют на поверхности специальное покрытие, которое под действием ультрафиолетового излучения (солнечного света) разлагает попавшую на него органическую грязь. Вторая стадия процесса начинается, когда на стекло попадает дождевая вода. Поскольку самоочищающееся стекло имеет гидрофильную поверхность, вода не стекает по нему струйками, а распределяется равномерно и удаляет грязь.
При изготовлении стеклопакета очень важно правильно определить местоположение и ориентацию стекол в зависимости от их специальных свойств. Так, энергосберегающие стекла устанавливают с внутренней стороны помещения, при этом поверхность с покрытием обязательно должна находиться внутри стеклопакета. Солнцезащитные стекла желательно устанавливать снаружи.
Дистанционная планка служит для создания теплоизолирующей воздушной (или газовой) прослойки между стеклами, ширина которой определяется размером планки. Чаще всего она изготавливается из алюминия, реже — из оцинкованной стали или пластмассы. От расстояния между стеклами (ширины камеры) зависит коэффициент теплопередачи стеклопакета. При увеличении ширины камеры он уменьшается до определенного значения, после чего начинает снова возрастать. Это является следствием того, что при ширине камеры больше определенного значения внутри нее начинается конвекция воздуха (или газа), приводящая к увеличению теплопроводности. Поэтому для каждого заполнителя (воздуха, аргона, криптона) определена оптимальная ширина камеры, при которой теплопередача стеклопакета минимальна. Этому значению и соответствует ширина дистанционной планки.
Однако этим ее назначение не исчерпывается. Дистанционная планка имеет тонкие стенки с перфорацией, а в ее полость засыпают гранулированный осушитель для поглощения влаги из воздуха в межстекольном пространстве (минимальное количество влаги может попасть туда в процессе изготовления стеклопакета и в результате диффузии — сквозь герметик при его эксплуатации). В качестве осушителя применяют молекулярные сита, силикагель либо смесь этих материалов. Абсорбционные свойства (способность поглощать и удерживать молекулы воды) силикагеля значительно хуже, чем молекулярного сита. Кроме того, они очень сильно зависят от температуры, особенно при высокой относительной влажности.
Из планок составляют дистанционную рамку, соединяющую стекла по всему периметру стеклопакета. Простейший способ изготовления таких рамок — нарезка дистанционных планок и сборка с помощью пластмассовых угловых соединителей. Кроме того, применяется технология гибки дистанционной планки на специальном оборудовании. В этом случае получается контур с единственным соединением на прямом участке рамки, что значительно ускоряет сборку дистанционной рамки.
Герметики в стеклопакете необходимы для предотвращения проникновения водяного пара внутрь камеры и утечки из нее газа (если он предусмотрен конструкцией). От качества герметизации и вида применяемого герметика напрямую зависит долговечность стеклопакетов.
Каждый герметик имеет свои достоинства. Высококачественные силиконы, так как они не разрушаются при солнечном свете, используют при герметизации стеклопакетов с безрамным креплением. Бутил быстро полимеризуется и имеет крайне низкий коэффициент проникновения водяного пара. Полисуфид обладает очень хорошей адгезией (сцепляемостью) как к стеклу, так и к дистанционной рамке и не размягчается при нагревании под воздействием солнца.
Современная технология производства предусматривает проведение герметизации в два этапа. На первом этапе с помощью герметика между стеклами приклеивают дистанционную рамку. На втором — наносят внешний герметик. Это может быть полисульфид, который используется в 95 % случаях, или однокомпонентные герметики на основе синтетического каучука.
Иногда в процессе эксплуатации в межстекольном пространстве стеклопакета появляется конденсат. Это говорит о грубых нарушениях технологии изготовления — отсутствии осушителя или, чаще всего, неполной герметизации.
Выбор стеклопакета
Две основные потребительские характеристики стеклопакетов, определяющие их применимость в той или иной ситуации, — теплоизоляция и звукоизоляция. Кроме того, в некоторых случаях накладываются ограничения и на размеры стеклопакетов.
Теплоизоляция — это первое, на что следует обращать внимание при выборе стеклопакета. Она зависит (при условии полной герметичности конструкции) от нескольких факторов: количества и ширины камер в стеклопакете, типа установленных в него стекол и заполнителя камер, которым может служить воздух или инертный газ.
На сегодняшний день применяются в основном однокамерные и двухкамерные стеклопакеты. Однокамерный стеклопакет состоит из двух стекол с воздушным (или заполненным газом) пространством между ними — камерой. Двухкамерный стеклопакет состоит из трех стекол с двумя воздушными или газовыми прослойками.
Самыми лучшими теплоизоляторами являются сухие газы. Поэтому с увеличением ширины камеры до определенного значения теплоизоляционные характеристики стеклопакета улучшаются. Однако если расстояние между стеклами увеличивать еще больше, то сопротивление теплопередачи стеклопакета начинает уменьшаться. По этой причине камеры обычно не делают шире 16 мм.
Заполнение стеклопакетов инертными газами (как правило, аргоном) позволяет существенно повысить их теплоизоляционные характеристики. Это особенно важно для современных стеклопакетов, в которых одно из стекол имеет энергосберегающее покрытие. Если заполнить межстекольное пространство аргоном, можно повысить теплоизоляционные свойства стеклопакетов с обычными прозрачными стеклами на 3-5 %, а если стеклопакет имеет, по крайней мере одно стекло с теплоотражающим покрытием,- на 9-15 %. Учитывая низкую стоимость заполнения стеклопакетов аргоном, этот метод улучшения их теплотехнических характеристик можно считать перспективным. Кроме повышения теплоизоляции стеклопакета заполнение межстекольного пространства инертными газами позволяет снизить вероятность появления конденсата внутри стеклопакета, а также немного улучшить его звукоизоляционные свойства. Объем заполнения газом должен составлять не менее 90 % объема межстекольного пространства стеклопакета.
Теплоизоляция стеклопакетов характеризуется коэффициентом сопротивления теплопередаче, который выражается в м2°С/Вт. Для нашего климата строительными нормами предусмотрены стеклопакеты с сопротивлением теплопередаче не менее 0,5.
В то же время однокамерный стеклопакет с энергосберегающим стеклом позволяет достичь требуемого результата. Поэтому устанавливать энергосберегающее стекло желательно в любом случае (даже если для повышения шумоизоляции выбран двухкамерный стеклопакет). Тем более что специалисты предупреждают: после неизбежного повышения цен на газ коммунальные службы, скорее всего, понизят температуру в системах центрального отопления. В этом случае всем, кто не позаботился о максимальной теплоизоляции своего жилья, придется прибегать к помощи электрических нагревателей. А это вовсе не дешевое удовольствие.
Однокамерного стеклопакета с обычными стеклами может быть достаточно, если он устанавливается внутри остекленного балкона или лоджии. Но это зависит от того, насколько качественно произведено наружное остекление.
Шумоизоляция
Для тех, кто живет вблизи больших городских улиц, автомагистралей, железнодорожных путей, аэропортов, промышленных предприятий и других источников повышенного шума, шумоизоляция оконных проемов может быть даже более важна, чем их теплоизоляция. Правильный выбор стеклопакетов позволяет снизить шум до приемлемых величин.
Звук — это механические колебания, распространяющиеся в газах, жидкостях, твердых телах, которые воспринимаются человеческим ухом. Громкость звука выражается звуковым давлением, измеряемым в децибелах (дБ). Разница давления в 1 дБ соответствует минимальной величине, различимой слухом. Порог слышимости принят за 0 дБ (полная тишина), 10 дБ — шелестлиствы,75-80дБ-громкая музыка или городская транспортная магистраль, 130-140 дБ — болевой порог.
Основной источник шума в городах — транспортные потоки на улицах. В таблице 2 приведены шумовые характеристики транспортных потоков на улицах и дорогах различных категорий.
Уровень шума в помещении определяет его удаленность от источника. Кроме того, на уровень шума влияют влажность и температура воздуха, ветер, наличие преграды, отделяющей помещение от источников шума. Но, если вы живете на нижних этажах и окна выходят прямо на проезжую часть, уровень шума, от которого необходимо защищаться, примерно соответствует приведенному в таблице. Если же учесть, что для нормального сна уровень шума не должен превышать 40-45 дБ, звукоизоляция стеклопакетов должна составлять порядка 40 дБ.
Шумоизоляционные свойства стеклопакета зависят от нескольких факторов: количества и толщины стекол, ширины камер, герметичности стыков. Это объясняется механизмом прохождения звуковых волн сквозь стеклопакет. Излучаемый снаружи звук достигает преграды (первого стекла в стеклопакете) и вызывает его колебания. Колеблющееся наружное стекло излучает звук в межстекольное пространство, где воздух играет роль амортизатора, благодаря чему на второе стекло приходится уже ослабленное звуковое воздействие. Оно, в свою очередь, вызывает колебания второго стекла, которое излучает звук в помещение (или в следующую камеру, где звуковое давление снижается аналогичным образом).
Каждое стекло — это тонкая пластина, которая колеблется под воздействием звуковой волны. Чем толще (и тяжелее) стекло, тем труднее его раскачать и, соответственно, тем лучше его шумоизоляционные свойства. Однако звукоизоляция стеклопакета имеет провал на так называемой резонансной частоте (на этой частоте происходит резкое снижение звукоизоляции). У стеклопакета резонансная частота находится в диапазоне 200-250 Гц. К сожалению, частота транспортного шума тоже находится в этом диапазоне.
Если толщина воздушных прослоек в двухкамерном стеклопакете одинакова, то он имеет лишь небольшое преимущество перед однокамерным. А при одинаковой толщине стекол их резонансы совпадают и преимущества, полученные за счет увеличения общей суммарной толщины стекол, пропадают. Таким образом, оптимальными характеристиками обладают двухкамерные стеклопакеты, в которых и воздушные камеры, и сами стекла различаются по толщине. Звукоизоляция таких стеклопакетов составляет порядка 40 дБ и более.
Если требуется еще лучшая звукоизоляция, можно в качестве наружного стекла использовать триплекс. Хотя он предназначен главным образом для безопасного остекления, но применяется также с целью повышения шумоизоляции. Благодаря многослойной структуре триплекс задерживает высокочастотные и среднечастотные звуковые волны. Этим он выгодно отличается от монолитных стекол, которые, подвергаясь звуковым колебаниям, начинают резонировать и пропускать звук. Например, звукоизоляция триплекса толщиной 7 мм составляет 33 дБ.
Размеры стеклопакета
Максимальные длина и ширина стеклопакета не должны превышать 3,2 × 3 м. При больших размерах и маленьком расстоянии между стеклами может произойти «схлопывание» стеклопакета (при снижении температуры и уменьшении объема стеклопакета стекла соединяются между собой). В результате происходит разрушение стекол и разгерметизация стеклопакета.
По аналогичным причинам не рекомендуют изготавливать стеклопакеты с размером меньше, чем 30 × 30 см, и соотношением сторон более 1: 5. Если меньшая сторона не превышает 50 см, стеклопакеты с соотношением сторон более 3 :1 разрушаются из-за невозможности стекла прогнуться по короткой стороне при снижении температуры зимой. Это следует учитывать владельцам квартир в старых домах, где часто встречаются эркеры с длинными узкими окнами. В подобных случаях лучше разделить окно по высоте не на два, а на три-четыре отдельных стеклопакета.
По мотивам журнала «Приватное строительство»
|
|  Назад |
|
|
