Основні типи скла

Можна виділити п'ять основних функцій скла: теплоізоляція взимку, захист від перегріву літом, звукоізоляція, захисні функції і естетичні властивості.

Для забезпечення вищеперелічених властивостей матеріалу розроблені різні типи скла

Гартоване скло

Гартоване скло - це скло, у якого шляхом хімічної або термічної обробки підвищується міцність до ударів і перепадів температури, в порівнянні із звичайним склом. При руйнуванні загартоване скло розпадається на маленькі безпечні осколки. Слід звернути увагу на той факт, що загартоване скло не підлягає механічній обробці, тому і виконуватися вона повинна перед процесом гартування. Гартоване скло може застосовуватися при виробництві склопакетів або ламінованого скла.


Ламіноване скло (триплекс)

Ламіноване скло (триплекс) - це архітектурне скло, що складається з двох або більше частин скла, які ламінують разом за допомогою ламінуючої плівки або спеціальної ламінуючої рідини.

Основне завдання триплексу - перешкоджати насильницькому вторгненню. Ламінування не збільшує механічну міцність скла, проте при руйнуванні скло залишається цілим завдяки ламінуючій плівці, на якій залишаються прикріпленими осколки скла. Крім того, використання триплексу:

  • знижує небезпеку від осколків, що розлітаються, або падаючого скла (скло розбивається, але залишається в рамі);
  • сприяє захисту приміщення від шкідливої дії ультрафіолетових променів (оберігає від вигорання меблі, шпалери, і ін.);
  • забезпечує звукоізоляцію (багатошарове скло здатне ефективно знижувати дію небажаних шумів).

Різними видами ламінуючих плівок можна забезпечити практично будь-яке тонування скла.

Енергозберігаюче скло

Теплоізоляція в зимовий період є найбільш важливою функцією скла. Втрати тепла через скло складаються з теплопровідності, конвекції і теплового випромінювання. Для зменшення втрат тепла від теплопровідності і конвекції застосовують подвійне скління (склопакети), але це дає лише незначний ефект, оскільки основна частка тепловтрат відбувається за рахунок теплового випромінювання. Для боротьби з цим розроблене так зване енергозберігаюче скло.

В теперішній час проблема енергозбереження стоїть надзвичайно гостро у всьому світі, тому всі найбільші виробники скла освоїли випуск енергозберігаючого скла.

Нові енергозберігаючі властивості скла забезпечуються нанесенням на його поверхню низько емісійних оптичних покриттів, а саме скло з таким покриттям отримало назву низько емісійне. Ці покриття забезпечують проходження в приміщення короткохвильового сонячного випромінювання, але перешкоджають виходу з приміщення довгохвильового теплового випромінювання, наприклад від опалювального приладу. Тому скло з низько емісійними покриттями називають селективним склом.

Характеристикою енергозбереження є випромінююча здатність скла. Під випромінюючою здатністю скла (емісією) розуміють здатність скляної поверхні відображати довгохвильове, не видиме людським оком теплове випромінювання, довжина хвилі якого менше 16000 Нм. Еміситент поверхні (Е) визначає випромінюючу здатність скла (у звичайного скла Е складає 0,83, а у селективних менше 0,04) і, отже, можливість відображати назад в приміщення теплове випромінювання.

Причина виникнення випромінювання криється в русі вільних електронів атомів, що знаходяться на поверхні скла, і щільності рухомих електронів. Далеко не всі метали, добре проводять електричний струм, володіють властивістю відображати довгохвильове теплове випромінювання.

Отже, чим нижче еміситент, тим менше втрати тепла. При цьому скло з оптичним покриттям, що має значення еміситента Е= 0,004, відображає назад в приміщення понад 90% теплової енергії.

В даний час для цих цілей використовується два типи покриттів: так зване К-скло (LOW-E) - тверде покриття, і i-скло (Double LOW-E) –м’яке покриття.

Першим кроком у випуску енергозберігаючого скла було виробництво К-скла. Для додання Флоат-склу теплозберігаючих властивостей, безпосередньо при виготовленні, на його поверхні методом хімічної реакції при високій температурі (метод піролізу) створюється тонкий шар з оксидів металів InSnO2, який є прозорим, і в той же час володіє електропровідністю. Відомо, що електропровідність безпосередньо пов'язана з випромінювальною здатністю Е поверхні. Величина випромінювальної здатності простого скла складає 0,84, а у К-скла близько 0,2.

Наступним значним кроком у виробництві теплозберігаючого скла став випуск т.з. i-скла, яке по своїх теплозберігаючих властивостях в 1,5 разу перевершує К-скло. Відмінність між К-склом і i-склом полягає в коефіцієнті випромінювальної здатності, а також технології його отримання. I-скло виготовляється вакуумним напиленням і складає тришарову (або більш) структуру з шарів срібла діелектрика, що чергуються (BIO, ALN, TiO2, і т.п.). Технологія нанесення вимагає використання високо вакуумного устаткування з системою магнетронного розпилювання.

Основним недоліком i-скла є їх порівняно знижена абразивна стійкість в порівнянні з К-склом, що представляє деяку незручність при їх транспортуванні, але враховуючи, що таке покриття знаходиться усередині склопакета, це не позначається на його експлуатаційних властивостях.

Необхідно також звернути увагу, що при роботі з К-склом і i-склом існує необхідність зачистки (тобто зняття) покриття в місці контакту дистанційної рамки (див. нижче підрозділ Склопакети) і скла. Це необхідно для запобігання корозії покриття, уздовж поверхні, в процесі експлуатації, а також для збільшення адгезії бутилу до скла.

Застосуванням такого скла, є його використання у складі склопакетів, теплозберігаючі властивості яких багато в чому визначаються параметрами покриття на склі.

Сонцезахисне скло

Під сонцезахисним склом вважається скло, яке володіє здатністю знижувати пропускання світлової і/або сонячної теплової енергії. Сонцезахисними є, наприклад, забарвлені по всій масі скла, а також деякі види скла з покриттями.

До недавнього часу значення пропускання повного випромінювання і природного світла через скло у внутрішнє приміщення були майже прямо пропорційні один одному. Величина пропускання природного світла сонцезахисними стеклами знижувалася, при зменшенні величини проникнення випромінювання в цілому. Темний колір сонцезахисних стекол означав, що вони ефективно захищають від сонячного випромінювання. Тільки скло зеленого кольору були виключенням з правил.

По механізму дії сонцезахисне скло можна розділити на 2 групи: що відображають випромінювання і що поглинають випромінювання. Для поверхні скла 1 групи характерний тонкий металевий шар, що наноситься в процесі виробництва, який перешкоджає проникненню випромінювання через скло. Слід зазначити, що шари, що відображають, одночасно поглинають якусь частину випромінювання.

При виготовленні поглинаючого скла на розплавлену скляну масу наносяться або кристали металів, або оксиди металів, які володіють здатністю поглинати частину сонячного випромінювання. Паралельно з цим скло нагріваються і віддає велику частину отриманого ним тепла в зовнішній простір. Частина тепла, проте, передається всередину приміщення, що є, звичайно, небажаним явищем, збільшуючи потребу енергії на охолоджування приміщення.

Конструкції, що поєднують в собі покриття, що відображають, і покриття з низькою випромінювальною здатністю, є новим виробом, що з'явився у продажу. Повністю відзеркалювальні поверхні прозорого скла отримують шляхом послідовного нанесення покриття на поверхню скла. Як правило, кількість покриваючих шарів дорівнює п'яти, з яких чотири є шарами оксидів металів, а п'ятий працюючий шар складається з срібла. Срібло володіє здатністю пропускати видиме світло, як і звичайне скло. У разі, коли довжина хвилі більше 0,76 мкм, срібло майже повністю відображає все випромінювання. Крім того, таке скло володіє і хорошою тепло ізолюючою здатністю.

Армоване скло

Армоване скло - листове скло з металевою сіткою, безпечне і пожежостійке, яке при пожежі утворює ефективну перешкоду проти диму і гарячих газів. При пожежі воно може тріснути, проте арматура утримує його на місці, запобігаючи тим самим розповсюдженню вогню. Осколки скла не випадають навіть при утворенні декількох розломів, а утримуються на місці арматурою.

 

Забарвлене в масі скло

Забарвлене в масі скло - це абсорбуюче (сонцезахисне) скло, при виготовленні якого використовуються різні речовини для отримання бажаного кольору. Воно поглинає більше сонячної теплової енергії і світла, ніж звичайне прозоре скло. Найбільш поширеними є сірий і зелений кольори, а також проміжні між бронзовим і коричневим. Можна виготовляти також скло і інших відтінків.

В архітектурі використовується також ще один вид спеціального скла для фасадів - гартоване скло, на яке наноситься особлива фарба типу керамічної фріти. Оброблений таким чином лист використовується як непрозора закриваюча панель для фасадних парапетів, причому його можна вставити в склопакет або використовувати самостійно.