До
недавнего
времени
для
уменьшения
теплопотерь
использовались
традиционные
системы
остекления
с
применением
двух-
и
трехстекольных
конструкций
с
большими
воздушными
промежутками.
В
настоящее
время
неотъемлемой
составной
частью
окон
стал
стеклопакет.
Стеклопакеты
состоят
из двух
или
нескольких
стекол,
разделенных
между
собой
промежутком,
заполненным
разреженным
воздухом
или
инертным
газом и
герметично
соединенных
по
контуру.
Благодаря
высоким
тепло- и
звукоизоляционным
свойствам
стеклопакеты
получили
широкое
применение
в
качестве
важного
строительного
элемента,
их
производство
стало
развиваться
еще в
30-е
годы.
Решающую
роль
сыграл
тот
факт,
что
сухой
воздух
является
хорошим
теплоизолятором,
его
теплопроводность
практически
в 27 раз
ниже,
чем
стекла.
Потери
тепла в
стеклопакете
из двух
прозрачных
стекол
распределены
следующим
образом:
около
2/3
происходит
за счет
излучения
и 1/3 -
посредством
теплоотдачи
и
конвекции
вместе
взятых.
Стеклопакеты
обладают
высокими
тепло- и
звукоизоляционными
свойствами.
Благодаря
герметичности
в
промежуток
между
стеклами
не
попадает
влага и
пыль, не
ухудшается
освещенность
помещений.
Для
улучшения
тепло-звукоизоляционных
свойств
стеклопакета
межстекольное
пространство
может
заполняться
инертными
газами.
Но
следует
помнить,
что
воздух,
также
как и
газовые
смеси,
которыми
заполнены
стеклопакеты,
могжет
сохранять
свои
функции
лишь до
тех пор,
пока в
межстекольное
пространство
не
попадет
такое
количество
влаги,
которое
могло бы
существенно
повлиять
на
теплопроводность.
В
настоящее
время
известны
три
конструктивных
системы
соединения
стёкол в
стеклопакетах:
заплавление,
запаивание
и
заклеивание.
Начиная
с 60-х
годов
стеклопакеты
изготавливают
почти
исключительно
путем
склеивания.Стеклопакет
состоит
из двух
или
более
стёкол и
дистанционной
рамки с
осушителем.
Для
обеспечения
долголетней
надежности
стеклопакетов,
решающими
условиями
являются
выбор и
подготовка
как выше
названных
конструкционных
материалов,
так и
качественная
герметизация
стеклопакета.
Для
производства
стеклопакетов
можно
использовать
почти
все типы
стекол.
Выбор
стекол
зависит
от
требований,
предъявляемых
к
конкретному
окну.
Очень
важно
также
правильно
определить
местоположение
и
ориентацию
стекол
со
специальными
свойствами
в
стеклопакете.
Например,
в случае
использования
селективных
стекол
поверхность
с
нанесённым
покрытием,
как
правило,
находится
внутри
стеклопакета.
Солнцезащитные
стекла
рекомендуется
устанавливать
в
качестве
внешних
стекол.
Из-за
возникновения
термических
напряжений
в каждом
отдельном
случае
важно
выяснить
необходимость
закалки
солнцезащитных
стекол.
На
толщину
солнцезащитных
стекол с
отражающей
поверхностью
важно
обращать
пристальное
внимание
также по
причинам
эстетического
характера.
В
настоящее
время
возможен
аналитический
расчет
той или
иной
конструкции
и
поэтому
вопрос о
типе
устанавливаемого
стеклопакета
желательно
решать
совместно
с
фирмами
специализирующимися
на
изготовлении
стеклопакетов.
Дешевый
стеклопакет
для
нового
окна
может
оказаться
дорогой
неприятностью
(запотевание
внутри и
снаружи
стеклопакета,
промерзание,
эффект
сквозняка
даже при
плотно
закрытых
дверях).
Дистанционные
рамки.
В
качестве
материала
для
дистанционных
рамок
применяются,
как
правило,
алюминий
и
оцинкованная
сталь,
реже
пластмасса.
Дистанционная
рамка
выполняется
полой
внутри,
со
специальными
диффузионными
отверстиями
(дырочной
перфорацией,
щелями).
Внутри
находится
осушитель,
функция
которого
способствовать
быстрой
абсорбции
(впитыванию)
самых
незначительных
количеств
воды в
межстекольном
пространстве.
Тем
самым
предотвращается
выпадение
росы
внутри
стеклопакетов
в
холодное
время
года.
Диффузионные
отверстия
не
должны
быть
слишком
большими,
иначе
при
механических
нагрузках
(при
перевозке
стеклопакетов
или
эксплуатации
окон)
частички
осушителя
могут
попасть
в
видимую
зону
межстекольного
пространства.
Особое
внимание
уделяется
свойствам
тех
поверхностей
рамок,
которые
образуют
соединение
с
герметиками.
Необходимо
также
отметить,
что
металлическая
дистанционная
рамка
является
хорошим
проводником
тепла,
т.е. в
конструкции
стеклопакета
возникает
"мостик
холода".
Решить
эту
проблему
могут
дистанционные
рамки из
пластика,
разработка
которых
активно
ведется
последнее
время.
Уже
несколько
лет
существуют
системы,
в
которых
необходимый
зазор
между
стеклами
создается
термопластом,
который
наносится
на
стекло
через
экструдер.
В состав
термопласта
уже
входят
необходимые
осушители.
Однако
пока эти
системы
находят
лишь
специальное
применение.
Осушители.
Принцип
действия
осушителей
заключается
в
следующем:
частицы
осушителя
имеют
множество
пор. Так
как
диаметр
пор
больше,
чем
диаметр
атомов
газов
или
молекул
газа, то
газы
диффундируют
в эти
поры и
абсорбируются.
В
качестве
осушителей
хорошо
зарекомендовали
себя
молекулярные
сита,
силикагель
и смеси
обоих
продуктов.
Различные
по
химическому
строению
осушители
имеют
также
различную
абсорбционную
способность.
Эти
различия
проявляются
в
зависимости
от
температуры,
давления
и
содержания
влаги в
осушаемых
газах.
Используя
наиболее
употребительные
типы
молекулярных
сит,
можно
получить
очень
низкие
температуры
точки
росы
(большей
частью
-60 °С).
Использование
силикагеля
не дает
таких
низких
значений
температуры
точки
росы, в
среднем
около
-45 °С.
Исключая
некоторые
особые
области
применения,
эти
различия
в
температуре
точке
точки
росы не
являются
решающими
для
оценки
качества
осушителей,
т.к.
задачей
осушителей
является
прежде
всего,
поглощать
влагу,
попавшую
в
межстекольное
пространство
в ходе
производства
стеклопакетов.
Герметики
для
стеклопакетов.
Задачами
первостепенной
важности,
которые
стоят
перед
герметиками,
применяемыми
для
заделки
швов в
стеклопакете,
являются,
во-первых,
обеспечение
прочности
стеклопакетов
и,
во-вторых,
препятствовать
проникновению
водяного
пара в
межстекольное
пространство,
что
прямым
образом
влияет
на
долговечность
стеклопакетов,
которая
зависит,
в
основном,
от
уплотнения
краев. С
точки
зрения
прочности,
важнейшими
свойствами
герметиков
являются:
сила
сцепления
со
стеклом
и
материалом
дистанционной
рамки,
эластичность,
прочность
и время
старения,
ширина и
толщина
уплотняющей
массы,
скорость
диффузии
молекул
через
герметик.
Качественные
стеклопакеты
изготавливаются
по
принципу
двойной
герметизации.
В
качестве
первичного
герметика
чаще
всего
применяется
бутил,
который
обладает
наилучшей
относительной
способностью
сопротивляться
проникновению
водяного
пара.
Бутиловая
масса
наносится
при
температуре
чуть
больше
ста
градусов
в виде
тонкой
ленты на
обе
стороны
дистанционной
рамки.
Когда
стекла
сдавливают,
между
стеклами
и рамкой
остается
разделяющий
их
бутиловый
шов
толщиной
в
несколько
десятых
долей
миллиметра.
Хорошая
диффузионная
плотность
достигается
благодаря
тонкости
шва и
плохой
газопроницаемости
массы.
Первичный
герметик
не может
обеспечить
требуемую
прочность
кромочного
соединения,
эту
задачу
должны
решать,
продукты,
применяющиеся
для
вторичной
герметизации
с
наружной
стороны
стеклопакета.
Чаще
всего -
это
полисульфид,
но также
могут
применяться
силиконовые
и
полиуретановые
массы.
Они
помимо
придания
прочности
конструкции,
придают
дополнительную
диффузионную
плотность
и дают
возможность
подвижки,
вызываемой
сменой
температур
и
давлений.
Толщина
эластичной
массы
равна
нескольким
миллиметрам.
Влияние
толщины
слоя
массы на
величину
проникновения
водяного
пара
можно
определить,
например,
увеличивая
толщину
слоя с 2
мм до 5
мм, при
этом
проникновение
водяного
пара
падает
при
одних и
тех же
условиях
больше
чем на
половину.
Специальные
инертные
газы.
Для
заполнения
межстекольного
пространства
в
стеклопакетах
вместо
воздуха
часто
используют
инертные
газы или
смеси
газов,
что
существенно
улучшает
тепло- и
звукоизолирующие
свойства
стеклопакетов.
В том
случае,
когда
межстекольное
пространство
стеклопакета
заполняется
более
плотным,
по
сравнению
с
воздухом,
газом,
потери
тепла,
происходящие
за счет
конвекции
и
теплоотдачи
внутри
стеклопакета,
снижаются.
Теплопроводность,
плотность,
динамическая
вязкость
и
собственная
теплоемкость
газов
оказывают
влияние
на
теплопроводность
межстекольного
пространства.
Наиболее
часто
для
заполнения
межстекольного
пространства
применяются:
аргон(Ar)
и
криптон(Kr).
Это
газы,
получают
отделением
от
сжиженного
атмосферного
воздуха.
Криптон
- это
реже
встречающейся
и
значительно
более
дорогой
по
сравнению
с
аргоном
инертный
газ, но
он в
большей
степени,
чем
аргон
повышает
теплоизолирующую
способность
стеклопакета.
Теплопакет
или
стеклопакет
с
энергосберегающим
стеклом
-
это
целая
тема,
которая
будет
раскрыта
в
отдельной
статье
|