низкоэмиссионное стекло с мягким покрытием что это
Что такое низкоэмиссионные стекла для окон?
Если при изготовлении окон применяется низкоэмиссионное стекло, энергоэффективность таких изделий ощутимо возрастает. Благодаря инновационной технологии стеклопакеты в состоянии удерживать тепло во внутренних помещениях, что позволяет существенно снизить расход средств на обогрев. На текущий момент на российском рынке представлено несколько видов такой продукции. Это позволяет подобрать максимально подходящий вариант остекления при заказе окон.
Принцип действия низкоэмиссионного покрытия
Низкоэмиссионное покрытие – невидимый тончайший слой на внутренней стороне стекла, который состоит из металлов и оксидов металла. Эти вещества и химические соединения выполняют функцию своеобразного «часового» – они пропускают внутрь помещений видимый спектр вместе с несущим тепло коротковолновым излучением, и не выпускают наружу длинные волны, которые исходят от нагретых предметов. Благодаря такой выборочности энергия и естественный свет беспрепятственно проникают в здание через окна со стороны улицы, а аккумулированная в самих помещениях энергия удерживается низкоэмиссионными стеклами внутри.
Этот сохраняющий тепло энергоэффективный слой представляет собой многоступенчатое металлизированное покрытие, состав которого зависит от вида низкоэмиссионного стекла. Металлы и оксиды наносятся резными способами, выбор которых также определяется модификацией изделия. Такие составы понижают коэффициент эмиссии (отсюда и название стекол), за счет чего через окна на улицу «уходит» значительно меньше тепла. По сути дела металлизированный слой выполняет функцию отражателя, который выборочно действует по отношению к разным волнам.
Энергоэффективные стекла функционируют круглый год – летом они позволяют дольше сохранять прохладу в кондиционируемых помещениях.
Виды энергосберегающих стекол
На текущий момент промышленность производит энергосберегающие стекла двух видов – «i» и «k». Они отличаются не только составом металлизированного слоя и технологией его нанесения, но и свойствами:
Твердый низкоэмиссионный слой может наноситься при температуре свыше 600°C. Для создания многоступенчатой пленки на основе оксида олова применяется метод пиролиза. За счет этой реакции покрытие становится неотъемлемой частью стекла. Эта технология чем-то напоминает процесс ламинации. Твердое низкоэмиссионное покрытие считается более практичным и устойчивым к разного рода воздействиям. В случае необходимости эти изделия могут применяться для одинарного остекления.
Энергоэффективное i-стекло не переносит длительного воздействия кислорода, поэтому имеет ограниченную область применения и не может использоваться для одинарного остекления.
Производство энергосберегающих стеклопакетов
Имеется возможность закалки «i» и «k» стекол. При этом лучше процедуре поддаются изделия с твердым покрытием.
Как определить наличие низкоэмиссионного покрытия у новых стеклопакетов
В виду высокой прозрачности низкоэмиссионных стекол визуально определить наличие многоступенчатого металлизированного слоя не представляется возможным. Этим могут воспользоваться мошенники, которые пообещают сделать энергоэффективные окна, а изготовят обычные модели. Чтобы удостовериться в наличии «i» и «k» слоя, нужна зажигалка или зажженная свеча – отражение пламени в стекле с низкоэмиссионным покрытием будет иметь фиолетовый оттенок.
Почему низкоэмиссионное стекло теплее обычного на 80%?
Изобретение низкоэмиссионного стекла произвело настоящую революцию в энергосбережении. Что такое i-стекло, действительно ли оно на 80% теплее обычного, разбирается портал ОКНА МЕДИА.
До появления энергосберегающих технологий через окна происходили самые большие теплопотери здания (около 40%). Основная доля тепла уходила через стекло, а его площадь в окне занимает до 85%. С появлением современных «евроокон» – со стеклопакетом и фурнитурой ситуация улучшилась, но энергетической «дырой» в окне все равно оставался стеклопакет. Обычное флоат-стекло, даже в составе 2-камерного стеклопакета, было холодным и пропускало много тепла на улицу. Поэтому появление низкоэмиссионного стекла, в частности И-стекла, позволило поднять теплосбережение современных окон на новый, недостижимый ранее уровень.
Низкоэмиссионное стекло – революция в энергосбережении
Низкоэмиссионное стекло – это стекло со специальным незаметным глазу покрытием и низким эмиссивитетом – способностью к пропусканию тепла, благодаря чему получило название низкоэмиссионное. Зимой стекло отражает тепло от отопительных предметов обратно в помещение, сокращая теплопотери.
Фото: И-стекло сохраняет тепло в помещении зимой Появление низкоэмиссионного стекла изменило архитектурный облик современных зданий. Панорамные окна в пол, полностью стеклянные фасады, небоскребы из стекла – все это стало возможным благодаря новой прорывной технологии.
Виды низкоэмиссионного стекла
Существует 2 вида низкоэмиссионого стекла: К-стекло и И-стекло (I-стекло). Они существенно отличаются друг от друга – по уровню теплосбережения, технологии производства, типу покрытия и возможностям использования.
К-стекло – «теплое» стекло с твердым покрытием
Низкоэмиссионное стекло с «твердым» покрытием называется так, потому что оно устойчиво к появлению механических повреждений (царапин) и атмосферным воздействиям.
Особенности производства K-стекла. В процессе изготовления стекла («on-line» способом) на его поверхность методом пиролиза наносится прозрачный слой оксидов индия-олова. Покрытие отражает тепло лучше обычного стекла в 4 раза (коэффициент эмиссии К-стекла составляет 0,2; обычного – 0,85).
И-стекло – «теплое» стекло с мягким покрытием
Низкоэмиссионное стекло с «мягким» покрытием называется так, потому что оно подвержено механическим и атмосферным воздействиям, при этом обладает наилучшими характеристиками по теплосбережению (коэффициент эмиссии всего 0,04).
Как производится I-стекло. Покрытие на основе серебра наносится на стекло после его производства – «off-line» способом. Толщина нанослоя составляет всего 0,08-0,012 мкм, поэтому оно незаметно человеческому глазу.
Фото: технологический процесс производства И-стекла В настоящее время в оконной индустрии К-стекло стекло практически не используется, а широкое распространение получило И-стекло.
i-стекло, произведенное в России, должно соответствовать требованиям ГОСТ Р54176-2010: «Национальный стандарт Российской Федерации, Стекло с низкоэмиссионным мягким покрытием. Технические условия».
Позиция И-стекла в стеклопакете
Фото: расположение 2-х И-стекол в стеклопакете и положение i-покрытия (красным цветом)
Внимание! Установка i–стекла в позицию 3 (среднее стекло в стеклопакете) не рекомендуется из-за возможности возникновения термошока. Такой вариант возможен в случае, если это стекло закаленное.
Преимущества I-стекла
И-стекло обладает следующими преимуществами:
1. Высокое теплосбережение. Эмиссивитет обычного стекла (излучающая способность): 0,85, К-стекла: 0,2, И-стекла: 0,04. Чем ниже эмиссивитет стекла, тем меньше через него теряется тепло.
Теплосбережение (отражение тепла обратно в помещение) различных видов стекла,
Флоат-стекло, К-стекло и И-стекло, % 
Источник: ОКНА МЕДИА 2. «Теплое» стекло. I-стекло еще называют теплым. В процессе отражения тепла от низкоэмиссионного покрытия само стекло дополнительно нагревается, снижая вероятность выпадения на нем конденсата.
Внимание! При покупке окна с И-стеклом и алюминиевой дистанционной рамкой рекомендуется отдавать предпочтение 2-х камерному стеклопакету вместо однокамерного. В особо холодных регионах целесообразно использовать «теплую» дистанционную рамку, например, из пластика и стали. Данные меры помогут снизить теплопотери в месте соединения стекла и дистанционной рамки и не допустить выпадения конденсата, а в некоторых случаях и образования наледи.
Недостатки I-стекла
При покупке окон нужно учесть следующие особенности I-стекла.
Особые требования и ошибки
При производстве стеклопакетов с И-стеклом, в отличие от обычного стекла и К-стекла, необходимо соблюдать особые требования, при нарушении которых со временем могут появиться проблемы с окнами.
Фото: окисление низкоэмиссионного i-покрытия на стекле Самыми распространенными нарушениями при производстве стеклопакета с И-стеклом являются:
Теплосбережение различных видов окон с И-стеклом и обычным
Разница теплосберегающих свойств окон различной комплектации выглядит следующим образом.
Теплосбережение различных видов окон
Источник: ОКНА МЕДИА *Отправной точкой рассматривается уровень теплосбережения окна из пластикового профиля шириной 70 мм с 2-камерным стеклопакетом (3 стекла) с обычными стеклами (сопротивление теплопередаче (0,53 м²·°С/Вт). Это стандартная комплектация окна для жилого помещения в средней полосе России.
Теплосберегающие характеристики окон существенно увеличиваются при применении более широкого профиля (80 мм) и двух И-стекол в стеклопакете.
Внимание! Хотя показатели теплосбережения окна из профиля 60 мм с 2-камерным стеклопакетом и окна из профиля 70 мм с таким же стеклопакетом различаются всего на 6%, необходимо учесть, что у окон с более узким профилем возникнут дополнительные проблемы – появление конденсата и даже наледи на внутреннем откосе стены у окна. Окна из профиля 60 мм считаются устаревшими и нежелательны для установки в жилых помещениях.
Planibel TOP N+ – И-стекло с широкими возможностями
Компания AGC – мировой лидер в производстве архитектурного и интерьерного листового стекла предлагает низкоэмиссионное стекло Planibel TOP N+*, расширяющее возможности стекла с i-покрытием. Данное стекло обладает улучшенными характеристиками по сравнению с традиционным И-стеклом:
Такое стекло позволяет делать новые архитектурные объекты из стекла воздушными, прозрачными и благородными.
I-стекло – это прорывной продукт в оконной отрасли, который значительно сократил теплопотери через стеклопакет. Переход от обычного стекла к низкоэмиссионному с «мягким» покрытием можно сравнить с заменой лучины на электрическую лампочку. Энергосберегающее стекло стало неотъемлемой частью современного пластикового окна, которое может прослужить владельцам не одно десятилетие, сохраняя комфорт в доме.
Технологии стремительно меняются, и на смену i-стеклу пришло низкоэмисионное стекло 2-го поколения – мультифункциональное стекло, которое произвело очередной революционный прорыв в энергосбережении.
*Статья содержит к онтекстную и визуальную рекламу
Стекла с низкоэмиссионным покрытием
Кандидат наук, бессменный эксперт сайта, реальный, а не абстрактный (в отличие от прочих ресурсов) человек.
По оценке теплотехников в загородных домах через окна уходит 20-25% тепла, в квартирах многоэтажных домов — 40-50%. В связи с этим производители окон принимают все возможные меры для снижения тепловых потерь: используют качественные уплотнители, многокамерные профили рам и стеклопакеты с разной формулой, теплые откосы и подоконники. Задача решалась, но показатели теплопотерь уменьшались незначительно.
Все изменилось с появлением низкоэмиссионного стекла. Что это такое, насколько эффективно сохраняет тепло, расскажет эксперт сайта StroyGuru.
Что такое низкоэмиссионные стекла для окон
Низкоэмиссионное стекло — это стекло с низким эмиссивитетом. Непонятно? Попробуем раскрыть суть простыми словами: низкоэмиссионное стекло — это обычное флоат-стекло, которое с одной стороны отполировали, а затем нанесли незаметное для глаз покрытие. В пленке и кроется весь секрет высокой энергоэффективности стеклопакетов. Они пропускают видимый свет в обоих направлениях, а тепловые лучи отражают. При этом с двух сторон: зимой в помещение, летом на улицу.
Если сравнивать окна с обычными стеклами и низкоэмиссионными, то последние экономят тепловую энергию на 30-40% лучше, при цене на 10-15% выше. Это позволяет в средней полосе России окупать инновационные окна в загородных домах за год, квартирах — за 3-4 года.
Принцип работы
Принцип действия низкоэмиссионных стекол подсмотрен у зеркала. Только оно отражает все подряд и с одной стороны, а стекло, благодаря специальной тонюсенькой пленке, только инфракрасные, их еще называют тепловые, волны и с двух сторон. Электромагнитное излучение видимого спектра (свет) отражающая пленка пропускает. Правда, при этом незначительно, до 10%, возрастают потери светового потока.
Благодаря такому строению зимой тепло не уходит на улицу, а летом не попадает в помещение. Солнечный свет круглый год беспрепятственно проникает в жилье.
Способность любой поверхности поглощать тепло с последующей его отдачей обозначается термином «эмиссивитет». Этот показатель оценивается от 0 до 10 (можно встретить и от 0 до 1). У обычного стекла коэффициент эмиссии или эмисситент поверхности (Е) — 9 (0,89), стекла с жестким покрытием (k) — от 1,8 до 4 (0,18-0,4), низкоэмиссионное стекло с мягким напылением — от 0,3 до 1,9 (0,03-0,19).
Приведенные цифры показывают высокую эффективность низкоэмиссионного стекла.
До последнего времени было 2 вида энергосберегающего стекла: k- и i-стекло. Недавно появился третий: мультифункциональное.
K-стекло
Стекло с твердым энергоэффективным покрытием получают в процессе производства обычного, полированного термическим способом стекла. Технологический процесс выглядит следующим образом: на слой тяжелого легкоплавкого металла, обычно олово, но может быть и свинец, наливается расплавленная стекломасса («флоат-метод», в переводе «наплывной»). Если дальше не предпринимать никаких операций, то после остывания получается знакомое всем «флоат-стекло».
Если же при температуре около 600 о С на поверхность стекломассы нанести слой оксидов индия-олова, получается энергоэффективное k-стекло с прозрачной пленкой, отражающей инфракрасные лучи. Из-за того, что напыление производится на расплав, молекулы оксидов проникают в кристаллическую решетку верхнего слоя стекломассы, образуя своеобразный сплав кварцевого песка и металлов. Такую пленку невозможно повредить механическим способом — стала частью стекла. Именно поэтому покрытие и называют твердым, иногда жестким.
Благодаря напылению обычное стекло приобретает другие эксплуатационные характеристики:
Если сравнивать с другими видами низкоэмиссионного стекла, то выигрывает по прочности напыления и способности пропускать дневной свет, проигрывая в главном: теплоизоляционных свойствах. В России не производится.
I-стекло
Стекло с низкоэмиссионным мягким покрытием производят по другой технологии: на остывшую стекломассу, в условиях вакуума, напыляется слой серебра. Для защиты серебряного напыления наносится вторичное покрытие из оксида титана. Общая толщина нанесенной пленки — 0,08-0,012 мкм.
Уровень сцепления стекла и серебра недостаточно высокий — можно легко отделить механическим путем (соскрести любым металлическим предметом). Поэтому такие пленки называют «мягким покрытием».
Существенным недостатком такого стекла является низкая химическая устойчивость серебра — быстро окисляется в атмосферном воздухе, в результате чего теряется способность покрытия отражать тепловые лучи. Такая особенность накладывает некоторые ограничения на сборку стеклопакетов.
Во-первых, i-стекло нельзя долго хранить даже в герметичной упаковке, во-вторых, в стеклопакете оно должно стоять напылением внутрь камеры, в-третьих, в самой камере не должно быть кислорода (замещается аргоном).
По теплоизоляционным свойствам мягкое напыление значительно превосходит все виды используемого стекла. Так, эмиссивитет обычного стекла — 8,5, k-стекла — 2-4, i-стекла — 0,4. Но по пропускной способности солнечного света уступает — SF 62 (у твердого покрытия — SF 70).
Из других особенностей отметим:
Мультифункциональное стекло
Мультифункциональное покрытие (iM-стекло) отличается от мягкого напыления количеством слоев: пять вместо двух. При этом каждый слой выполняет определенную функцию. Так, первый и последний отвечают за зеркальность поверхности, второй и четвертый защищают серебро с хромом от окисления, средний слой — основной, отражает электромагнитные волны инфракрасного спектра.
Изменение состава нанесенной пленки привело к другим эксплуатационным характеристикам:
Существенный недостаток iM-стекла — высокая цена, которая, впрочем, компенсируется комфортом, большим сроком службы и удобством в эксплуатации.
Преимущества и недостатки
У низкоэмиссионного стекла есть сильные и слабые стороны.
Технология изготовления
Производство низкоэмиссионных стекол сложное, требующее специальных технологических линий и строгого соблюдения технических условий изготовления. Поэтому получить энергосберегающее стекло в кустарных условиях невозможно. Среди лучших производителей «Saint Gobam» (Франция), «Pilkington» (Великобритания), PPG (США), «Glavelbel» (Россия).
Стекло с низкоэмиссионным твердым покрытием изготавливают путем осаждения отражающих материалов на горячую, порядка 600 o С, поверхность стекла. Полученное таким способом покрытие устойчиво к механическому воздействию, не вступает в химическую реакцию с компонентами воздуха, не требует специальных условий хранения, простое в обработке.
По другой технологии слои низкоэмиссионного покрытия стекла наносятся один за другим (мягкий способ). Первым напыляется серебро. Толщина слоя — 15 нм. Затем защитные слои из оксидов никеля, кремния, олова, титана. Полученная пленка чувствительна к механическому воздействию, кислороду и влаге (окисляется). Поэтому i-стекло не может долго храниться, в стеклопакете обязательно ставится внутрь камеры. Еще одно важное требование — закачка в камеру инертных газов, замещающих кислород с полной герметизацией.
Установщики окон утверждают: применяемые герметики не в состоянии удержать аргон или ксенон весь эксплуатационный период. Примерно через 5-7 лет инертный газ замещается воздухом, а напыление исчезает. И это у компаний с современным оборудованием. У малых предприятий аргон улетучивается уже через 1-2 года. Для предотвращения окисления серебра на Западе предусмотрена подкачка инертного газа.
В России также — по ГОСТ Р54176-2010: «Национальный стандарт Российской Федерации. Стекло с низкоэмиссионным мягким покрытием. Технические условия» в окнах из такого стекла должны быть клапаны для подкачки аргона. Но пока никто их не видел. Производители объясняют сложившуюся ситуацию двойной герметизацией: внутренний слой из бутиловой ленты, наружный из полисульфида или полиуретана. Поэтому клапан не нужен. Насколько эффективна такая защита, сказать сложно — используется около 5-6 лет. Пока на форумах жалоб на уход инертного газа нет.
Несмотря на недостатки, производство стекла с мягким напылением постоянно растет: превысило 65% от всего объема низкоэмиссионного стекла.
Как определить наличие такого стекла у стеклопакета
Визуально определить наличие низкоэмиссионного стекла в стеклопакете сложно. Не каждый специалист сможет это сделать. Избежать обмана у продавца или фирмы-изготовителя можно, не прибегая к использованию специального прибора. Для этого нужно:
Заключение
Использование низкоэмиссионного стекла позволяет значительно экономить на отоплении в загородных домах и коттеджах. В квартирах такие окна практически не окупаются. Причина банальная — потери тепла через оконные проемы в квартирах на первый взгляд большие — до 30-50%. Но это от общих потерь, а они, по сравнению с частными домами, на порядок ниже — тепло практически не уходит через пол, потолок и внутренние стены.
Низкоэмиссионное стекло с мягким покрытием что это
Чтобы понять, как работает низкоэмиссионное стекло, необходимо понимать значение термина «эмиссивитет».
Данные коэффициенты показывают, что обычное стекло имеет высокий эмиссивитет 0,9 и поэтому является плохим изолятором, потому что быстро теряет тепло. Низкоэмиссионное стекло имеет эмиссивитет 0,17, очень низкое значение, оно теряет тепло медленно, поэтому является хорошим изолятором.
К – стекло
— Это высококачественное стекло с низкоэмиссионным покрытием, нанесенным на одну поверхность стекла в течение его производства флоат методом.
Многоступенчатое металлизированное покрытие методом пиролиза наносится на поверхность стекла, в момент, когда стекло все еще имеет очень высокую температуру (более 600С). Так как стекло представляет собой вещество, молекулы кристаллической решетки которого при такой температуре сильно удалены друг от друга, то происходит проникновение молекул металлизированного покрытия вглубь кристаллической решетки стекла.
Покрытие как бы ламинируется слоем стекла, что делает его очень устойчивым, чрезвычайно механически прочным и постоянным. Такое покрытие принято называть «твердым».
Низкоэмиссионное покрытие К-стекла не помутнеет, не облетит и не разрушится с течением времени.
Технические характеристики
Обработка
Газовые стеклопакеты
Необходимо знать, что теплопроводность остекления может быть дополнительно снижена путем использования инертных газов (аргон, криптон) для заполнения стеклопакетов.
Например,если теплопроводность стеклопакета с воздухом в пространстве между стеклами принята за единицу, то теплопроводность наполненного аргоном стеклопакета составит 0,68, а наполненного криптоном 0,36.
Аргон снижает значение коэффициента К (теплопроводность) на 0,3-0,4 Вт/м2К. О долговечности же наполненного аргоном стеклопакета можно судить по тому, что сохранность аргонового наполнения после 20 лет эксплуатации составляет 80%.
И – стекло
— Это высококачественное стекло с низкоэмиссионным покрытием, нанесенным на одну поверхность стекла в условиях вакуума, методом катодного распыления в магнитном поле металлосодержащих соединений, обладающих заданными избирательными свойствами.
На стекло флоат наносится слой серебра, а в качестве вторичного покрытия – оксид титана. Данные пленки, нанесенные на стекло, носят название «мягких покрытий».
Существенным недостатком стекла является низкая химическая устойчивость покрытия. Это объясняется тем, что для реализации явления интерференции (с целью получения прозрачного покрытия) пленки (в данном случае серебро и оксид титана) наносят строго определенной толщины, в результате чего они имеют неплотную структуру и «прозрачны» для атмосферной влаги и воздуха, которые окисляют серебро.
Покрытие теряет свои эмиссионные свойства. Отсюда и особые требования к И – стеклу. Хранение в герметичной упаковке и ограниченный срок монтажных работ в открытой среде. Вместе с тем в среде инертного газа материал покрытия на И – стекле защищен от окислительного воздействия кислорода воздуха и работоспособен вплоть до разгерметизации стеклопакета.
Технические характеристики
Обработка