Современные стеклопакеты для Беларуси
Современное окно - это не только рама, створка и фурнитура, но и стеклопакет. Настоящая статья посвящена описанию наиболее совершенной конструкции современных стеклопакетов, изготавливаемых на основе герметиков Кеммерлинг, и является обобщением опыта работы с этими герметиками на белорусском рынке компании ЭкоТехИнвест.
1. Сущность стеклопакета.
Стеклопакет представляет собой два, реже три стекла, разделенные зазором в 4-16 мм и более, заполненным осушенным воздухом или инертным газом. Основные системы стеклопакетов, применявшихся до настоящего времени. Основными из них являются системы 3а и 3б, занимающие до 90% рынка.
Массовое внедрение стеклопакетов взамен обычного двух-, трехслойного остекления относится к 70-м годам, когда были разработаны герметизирующие составы на основе бутилкаучуков. В настоящее время в странах Западной Европы оконные ограждения без применения стеклопакетов практически не встречаются. Объясняется это жесткими требованиями к теплосбережению и шумозащите. Современные технологии позволяют также обеспечить эффективную изоляцию помещений от солнечной радиации, пожара, нежелательного проникновения и травматизма от осколков разбитого стекла.
Основным материалом для изготовления стеклопакета является стекло. До 1960 года применялось обычное машинное стекло. С начала 60-х годов используется только флотационное стекло, обладающее превосходными оптическими свойствами. Производство такого стекла освоено в этом году ОАО "Гомельстекло".
К 80-м годам относится массовое внедрение специальных, так называемых селективных стекол. Ведущие мировые корпорации "Saint Gobain" и "Pilkington" выпускают стекла с покрытиями, обеспечивающими отражение части инфракрасных лучей обратно в помещение, что позволяет сберечь до 30% тепла. Это стекла марок "EcoPlus" и так называемое "К-стекло".
Разработаны также стекла, ограничивающие поступление тепловых лучей в помещение.
2. Требования к современному стеклопакету
2.1. Тепловая защита
После высокого роста цен в 1973 году и энергетического кризиса 1979 года в Западных странах были сделаны значительные и последовательные усилия по теплосбережению. В строительстве это выразилось в использовании эффективных утеплителей для стен и стеклопакетов в сочетании с герметичными пластиковыми рамами для окон.
Спустя 20 лет, те же проблемы остро испытывает Беларусь. Поэтому важно воспринять передовой опыт, не повторяя чужие ошибки. Причем следует заметить, что тенденция к использованию отсталых решений просматривается достаточно явно.
Сбережение энергии неотделимо от проблем экологии. Через улучшение теплозащиты уменьшается выброс в атмосферу углекислого газа, а следовательно, отодвигается угроза глобальных климатических изменений. К 2005 году выброс СО 2 должен уменьшиться на 25-30% по сравнению с 1987 годом. Беларусь как член международного сообщества должна стремиться к соответствию своих строительных технологий современным, отвечающим требованиям к теплосбережению и охране окружающей среды.
Эффективность теплозащиты на Западе оценивается коэффициентом теплопроводности К, соответствующим количеству тепла (Вт), проникающего в единицу времени через 1 м 2 окна при разнице температур внутри и вне помещения на 1°. Чем ниже значение К, тем лучше теплозащита.
Отечественными нормами теплосбережение оценивается сопротивлением теплопередаче R, являющимся величиной обратной К. Приведем некоторые характеристики (табл. 1).
Таблица 1.
*) Расшифровка формулы стеклопакета: 4 - стекло толщиной 4 мм, 6 - толщина воздушного зазора 6 мм, е - стекло "ЭкоПлюс", Аргон - заполнение зазора между стеклами инертным газом. Выделены основные виды стеклопакетов, изготавливаемые компанией "ЭктоТехИнвест". **) величина теплопередачи должна оцениваться для окна в целом, т.е. стеклопакет + створка-рама. Рамы из трехкамерного профиля "Кеммеринг" обеспечивают величину R = 0,63. Это наивысший показатель в мире.Как следует из таблицы, значение К зависит от толщины воздушного зазора. При увеличении последнего с 6 до 16 мм К уменьшается на 16%. Однако дальнейшее увеличение зазора до 18-20 мм и более такого эффекта не дает.
В июне 1996 года вышел Приказ Минархитектуры РБ № 160 о разработке и внедрении энергосберегающих оконных и дверных (балконных) блоков. Согласно этому приказу, величина коэффициента для объектов, проектируемых с 1 января 1997 года, должна быть не ниже 0,6 м 2 С/Вт. Требование весьма похвальное, но нереалистичное, так как в республике не созданы технологические возможности для его выполнения. Достаточно заметить, что в Западной Европе, которая шла к решению проблемы энергосбережения много десятилетий, до сих пор нормативным считается коэффициент R = 0,5, а переход к величине R = 0,6 только планируется с внедрением единых норм ЕЭС. Безусловное соблюдение приказа Минархитектуры в республике способны обеспечить компания "ЭкоТехИнвест", ПКФ "Трайпл" и, возможно, еще несколько фирм в Беларуси.
Некоторыми специалистами предлагается использовать в окнах трехслойное остекление: один стеклопакет и одинарное стекло в двойных деревянных рамах, либо двухкамерный стеклопакет из трех стекло, разделенных зазорами 8-12 мм.
Оба решения архаичны, связаны с недостаточной информированностью о современных достижениях и имеют следующие недостатки.
Решение с двойной деревянной рамой громоздко и не соответствует эстетическим нормам настоящего. Его можно применять ограниченно, например в жилых зданиях. При этом возникает проблема установки современной фурнитуры, обеспечивающей режим проветривания помещения. Кроме того, абсолютное большинство деревянных рам неспособно обеспечить плотное прилегание створки. В результате высокие теплозащитные свойства остекления сводятся на нет проникновением воздуха через щели.
В случае решения с двухкамерным стеклопакетом главным недостатком является большой вес остекления, в результате чего резко увеличиваются нагрузки на фурнитуру и снижается ее надежность. Двухкамерный стеклопакет, особенно при больших его размерах, затруднителен в установке и больше подвержен повреждениям в связи с напряжениями от собственного веса. В связи с этим в мировой практике данный вид стеклопакетов встречается крайне редко и все ведущие фирмы-производители системных профилей отказались от изготовления рассчитанных на него створок и рам.
Современный трехкамерный пластиковый профиль в сочетании с однокамерным стеклопакетом при использовании одного специального "ЭкоСтекла" способен обеспечить лучшие теплозащитные характеристики. При этом последнее решение выигрывает и по стоимости, и по эстетике, и по универсальности своего применения.
Дискуссии ведутся также и по проблеме использования наполненных инертным газом стеклопакетов. Здесь следует заметить, что подобное решение отнесено мировой практикой к разряду специальных (рекомендуется, например, для высокогорья, при очень низких ночных температурах и больших их перепадах, а также для сооружений, где требуется очень высокая теплоизоляция). Недостатков у этих стеклопакетов два: дороговизна и трудность проверки действительности качественного газонаполнения.
Особых технических проблем изготовление подобных стеклопакетов не создает. Однако, по мнению автора, в климатических условиях Беларуси их также следует рекомендовать к использованию в особых случаях.
Для массовых нужд целесообразно использовать стеклопакеты типов 4-16-4 и 4-16-4е. При этом заметим, что для изготовления первого в скором времени вполне сгодится гомельское флоат-стекло, и его цена составит порядка $ 20/м 2. Изготовление же второго требует использования импортного стекла; цена такого стеклопакета возрастает вдвое. Поэтому при назначении норм теплосбережения целесообразно учесть платежеспособный спрос.
Недостатками гомельского флоат-стекла, выпускаемого в настоящее время, является нестабильное качество - превалирование марки М-4 (современные требования предполагают использование для стеклопакетов марок М-1 или М-2), а также малый размер выпускаемых стекол - при евростандарте 2х3 м ОАО "Гомельстекло" выпускает в основном стекла размером 1,3х1,8 м. Эти недостатки могут быть устранены в ближайшее время при совершенствовании технологии предприятия.
2.2. Шумозащита
Исследования показывают, что за последние десятилетия шум от транспорта увеличился в 6 раз, а от самолетов - до 30 раз. Это заставляет отнести шум к загрязнению окружающей среды, непосредственно угрожающей человеку.
Звукоизоляция стеклопакета зависит от следующих параметров. А. Толщины стекла. Чем стекло тяжелее, тем лучше звуконепроницаемость. Таким образом, важна толщина стекла. Б. Прочность стекла. Чем эластичнее полотно стекла, тем выше шумозащита.
Компания ЭкоТехИнвест обладает технологией Коммерлинга по изготовлению стекла триплекс путем склейки двух и более полотен специальной прозрачной или цветной смолой марки Кодилан с низкой прочностью на изгиб.
Использование триплекса в стеклопакете даст еще лучшие характеристики. Стеклопакеты такого рода весьма эффективны, к примеру, в аэропортах, вблизи нагруженных автомагистралей и т.п. Кроме того, изготавливаемое ЭкоТехИнвестом триплес-стекло можно эффективно использовать при строительстве шумопоглощающих экранов вдоль магистралей, вокруг аэропортов, на остановках общественного транспорта и т.п.
В. Построения стеклопакета. Наиболее простым и дешевым приемом, которым пользуется ЭкоТехИнвест, является изготовление стеклопакета из двух стекол разной толщины, например 4 и 6 мм. Разная частота колебаний стекол дает ощутимый эффект.
Г. Толщины воздушного зазора. Чем шире зазор между стеклами, тем лучше шумозащита. Например, стеклопакет по формуле 8-12-4 дает шумопоглощение 37 ДБ, а в случае формулы 8-24-4 - 43 ДБ.
Д. Газонаполнения. Применение более тяжелых, чем воздух, газов, например, шестифтористой серы (SF 6) или аргона, улучшает шумозащиту от 3 до 5 ДБ. Однако это незначительное улучшение шумозащитных свойств не соответствует затратам.
Обобщенные характеристики шумозащиты представлены в табл. 2.
Таблица 2.
*) 4 - толщина стекла, в мм, 1 - толщина слоя смолы, в мм. **) Изготавливается Компанией ЭкоТехИнвест
2.3. Защита от осколков и нежелательного проникновения
Кеммерлингом разработаны специальные виды смол марки Кодилан, позволяющие изготавливать безосколочные стекла типа "триплекс" любого размера. Это стекло предназначено для применения в спортивных залах, стадионах, высоких витринах, в школах, детских садах, фасадных остеклениях, т.е. в случаях, когда возможные осколки могут поранить. Стекло 4-1-4 или 4-2-4, 4-2-6 и т.п. разбивается так же, как лобовое стекло автомобиля. Заметим, что использование шумозащитной смолы одновременно делает стекло безосколочным.
В особых случаях применяется специальная противоударная смола высокой прочности, которая позволяет изготавливать противовзломные многослойные стекла. Для банков и офисов может быть использовано стекло 4-1-4-1-4 и толще; оно пуленепробиваемо. Стекла такого типа изготавливаются компанией "ЭкоТехИнвест" согласно технологии "Кеммерлинг" по спецзаказу.
Д.Ю.СОБОЛЕВСКИЙ
1. Сущность стеклопакета.
Стеклопакет представляет собой два, реже три стекла, разделенные зазором в 4-16 мм и более, заполненным осушенным воздухом или инертным газом. Основные системы стеклопакетов, применявшихся до настоящего времени. Основными из них являются системы 3а и 3б, занимающие до 90% рынка.
Массовое внедрение стеклопакетов взамен обычного двух-, трехслойного остекления относится к 70-м годам, когда были разработаны герметизирующие составы на основе бутилкаучуков. В настоящее время в странах Западной Европы оконные ограждения без применения стеклопакетов практически не встречаются. Объясняется это жесткими требованиями к теплосбережению и шумозащите. Современные технологии позволяют также обеспечить эффективную изоляцию помещений от солнечной радиации, пожара, нежелательного проникновения и травматизма от осколков разбитого стекла.
Основным материалом для изготовления стеклопакета является стекло. До 1960 года применялось обычное машинное стекло. С начала 60-х годов используется только флотационное стекло, обладающее превосходными оптическими свойствами. Производство такого стекла освоено в этом году ОАО "Гомельстекло".
К 80-м годам относится массовое внедрение специальных, так называемых селективных стекол. Ведущие мировые корпорации "Saint Gobain" и "Pilkington" выпускают стекла с покрытиями, обеспечивающими отражение части инфракрасных лучей обратно в помещение, что позволяет сберечь до 30% тепла. Это стекла марок "EcoPlus" и так называемое "К-стекло".
Разработаны также стекла, ограничивающие поступление тепловых лучей в помещение.
2. Требования к современному стеклопакету
2.1. Тепловая защита
После высокого роста цен в 1973 году и энергетического кризиса 1979 года в Западных странах были сделаны значительные и последовательные усилия по теплосбережению. В строительстве это выразилось в использовании эффективных утеплителей для стен и стеклопакетов в сочетании с герметичными пластиковыми рамами для окон.
Спустя 20 лет, те же проблемы остро испытывает Беларусь. Поэтому важно воспринять передовой опыт, не повторяя чужие ошибки. Причем следует заметить, что тенденция к использованию отсталых решений просматривается достаточно явно.
Сбережение энергии неотделимо от проблем экологии. Через улучшение теплозащиты уменьшается выброс в атмосферу углекислого газа, а следовательно, отодвигается угроза глобальных климатических изменений. К 2005 году выброс СО 2 должен уменьшиться на 25-30% по сравнению с 1987 годом. Беларусь как член международного сообщества должна стремиться к соответствию своих строительных технологий современным, отвечающим требованиям к теплосбережению и охране окружающей среды.
Эффективность теплозащиты на Западе оценивается коэффициентом теплопроводности К, соответствующим количеству тепла (Вт), проникающего в единицу времени через 1 м 2 окна при разнице температур внутри и вне помещения на 1°. Чем ниже значение К, тем лучше теплозащита.
Отечественными нормами теплосбережение оценивается сопротивлением теплопередаче R, являющимся величиной обратной К. Приведем некоторые характеристики (табл. 1).
Таблица 1.
| Вид остекления | Значения коэффициентов | . |
| теплопередачи, К, Вт/м2·град. | сопротивления теплопередаче R, град·м2/Вт | |
| Одинарное стекло | 5,8 | 0,17 |
| Стеклопакет 4-6-4* | 3,3 | 0,30 |
| Стеклопакет 4-12-4 | 2,9 | 0,34 |
| Стеклопакет 4-12-4е | 1,8 | 0,56 |
| Стеклопакет 4-12-4е Аргон | 1,5 | 0,67 |
| Стеклопакет 4-16-4 | 2,8 | 0,36** |
| Стеклопакет 4-16-4е | 1,5 | 0,67 |
| Стеклопакет 4-16-4е Аргон | 1,3 | 0,77 |
В июне 1996 года вышел Приказ Минархитектуры РБ № 160 о разработке и внедрении энергосберегающих оконных и дверных (балконных) блоков. Согласно этому приказу, величина коэффициента для объектов, проектируемых с 1 января 1997 года, должна быть не ниже 0,6 м 2 С/Вт. Требование весьма похвальное, но нереалистичное, так как в республике не созданы технологические возможности для его выполнения. Достаточно заметить, что в Западной Европе, которая шла к решению проблемы энергосбережения много десятилетий, до сих пор нормативным считается коэффициент R = 0,5, а переход к величине R = 0,6 только планируется с внедрением единых норм ЕЭС. Безусловное соблюдение приказа Минархитектуры в республике способны обеспечить компания "ЭкоТехИнвест", ПКФ "Трайпл" и, возможно, еще несколько фирм в Беларуси.
Некоторыми специалистами предлагается использовать в окнах трехслойное остекление: один стеклопакет и одинарное стекло в двойных деревянных рамах, либо двухкамерный стеклопакет из трех стекло, разделенных зазорами 8-12 мм.
Оба решения архаичны, связаны с недостаточной информированностью о современных достижениях и имеют следующие недостатки.
Решение с двойной деревянной рамой громоздко и не соответствует эстетическим нормам настоящего. Его можно применять ограниченно, например в жилых зданиях. При этом возникает проблема установки современной фурнитуры, обеспечивающей режим проветривания помещения. Кроме того, абсолютное большинство деревянных рам неспособно обеспечить плотное прилегание створки. В результате высокие теплозащитные свойства остекления сводятся на нет проникновением воздуха через щели.
В случае решения с двухкамерным стеклопакетом главным недостатком является большой вес остекления, в результате чего резко увеличиваются нагрузки на фурнитуру и снижается ее надежность. Двухкамерный стеклопакет, особенно при больших его размерах, затруднителен в установке и больше подвержен повреждениям в связи с напряжениями от собственного веса. В связи с этим в мировой практике данный вид стеклопакетов встречается крайне редко и все ведущие фирмы-производители системных профилей отказались от изготовления рассчитанных на него створок и рам.
Современный трехкамерный пластиковый профиль в сочетании с однокамерным стеклопакетом при использовании одного специального "ЭкоСтекла" способен обеспечить лучшие теплозащитные характеристики. При этом последнее решение выигрывает и по стоимости, и по эстетике, и по универсальности своего применения.
Дискуссии ведутся также и по проблеме использования наполненных инертным газом стеклопакетов. Здесь следует заметить, что подобное решение отнесено мировой практикой к разряду специальных (рекомендуется, например, для высокогорья, при очень низких ночных температурах и больших их перепадах, а также для сооружений, где требуется очень высокая теплоизоляция). Недостатков у этих стеклопакетов два: дороговизна и трудность проверки действительности качественного газонаполнения.
Особых технических проблем изготовление подобных стеклопакетов не создает. Однако, по мнению автора, в климатических условиях Беларуси их также следует рекомендовать к использованию в особых случаях.
Для массовых нужд целесообразно использовать стеклопакеты типов 4-16-4 и 4-16-4е. При этом заметим, что для изготовления первого в скором времени вполне сгодится гомельское флоат-стекло, и его цена составит порядка $ 20/м 2. Изготовление же второго требует использования импортного стекла; цена такого стеклопакета возрастает вдвое. Поэтому при назначении норм теплосбережения целесообразно учесть платежеспособный спрос.
Недостатками гомельского флоат-стекла, выпускаемого в настоящее время, является нестабильное качество - превалирование марки М-4 (современные требования предполагают использование для стеклопакетов марок М-1 или М-2), а также малый размер выпускаемых стекол - при евростандарте 2х3 м ОАО "Гомельстекло" выпускает в основном стекла размером 1,3х1,8 м. Эти недостатки могут быть устранены в ближайшее время при совершенствовании технологии предприятия.
2.2. Шумозащита
Исследования показывают, что за последние десятилетия шум от транспорта увеличился в 6 раз, а от самолетов - до 30 раз. Это заставляет отнести шум к загрязнению окружающей среды, непосредственно угрожающей человеку.
Звукоизоляция стеклопакета зависит от следующих параметров. А. Толщины стекла. Чем стекло тяжелее, тем лучше звуконепроницаемость. Таким образом, важна толщина стекла. Б. Прочность стекла. Чем эластичнее полотно стекла, тем выше шумозащита.
Компания ЭкоТехИнвест обладает технологией Коммерлинга по изготовлению стекла триплекс путем склейки двух и более полотен специальной прозрачной или цветной смолой марки Кодилан с низкой прочностью на изгиб.
Использование триплекса в стеклопакете даст еще лучшие характеристики. Стеклопакеты такого рода весьма эффективны, к примеру, в аэропортах, вблизи нагруженных автомагистралей и т.п. Кроме того, изготавливаемое ЭкоТехИнвестом триплес-стекло можно эффективно использовать при строительстве шумопоглощающих экранов вдоль магистралей, вокруг аэропортов, на остановках общественного транспорта и т.п.
В. Построения стеклопакета. Наиболее простым и дешевым приемом, которым пользуется ЭкоТехИнвест, является изготовление стеклопакета из двух стекол разной толщины, например 4 и 6 мм. Разная частота колебаний стекол дает ощутимый эффект.
Г. Толщины воздушного зазора. Чем шире зазор между стеклами, тем лучше шумозащита. Например, стеклопакет по формуле 8-12-4 дает шумопоглощение 37 ДБ, а в случае формулы 8-24-4 - 43 ДБ.
Д. Газонаполнения. Применение более тяжелых, чем воздух, газов, например, шестифтористой серы (SF 6) или аргона, улучшает шумозащиту от 3 до 5 ДБ. Однако это незначительное улучшение шумозащитных свойств не соответствует затратам.
Обобщенные характеристики шумозащиты представлены в табл. 2.
Таблица 2.
| Вид экрана | Характеристики шумозащиты, ДБ | . |
| Стекло | 4 мм | 27 |
| 8 мм | 32 | |
| 12 мм | 35 | |
| 4-1-4* смола ("триплекс")** | 37 | |
| Стеклопакет | 8-12-4 воздух | 36 |
| (4-1-4)-12-4 воздух | 38 | |
| (4-1-4)-12-4 SF6 | 42 | |
| (4-1-4)-16-6 воздух* | 41 | |
| (4-1-4)-16-6 SF6 | 44 |
2.3. Защита от осколков и нежелательного проникновения
Кеммерлингом разработаны специальные виды смол марки Кодилан, позволяющие изготавливать безосколочные стекла типа "триплекс" любого размера. Это стекло предназначено для применения в спортивных залах, стадионах, высоких витринах, в школах, детских садах, фасадных остеклениях, т.е. в случаях, когда возможные осколки могут поранить. Стекло 4-1-4 или 4-2-4, 4-2-6 и т.п. разбивается так же, как лобовое стекло автомобиля. Заметим, что использование шумозащитной смолы одновременно делает стекло безосколочным.
В особых случаях применяется специальная противоударная смола высокой прочности, которая позволяет изготавливать противовзломные многослойные стекла. Для банков и офисов может быть использовано стекло 4-1-4-1-4 и толще; оно пуленепробиваемо. Стекла такого типа изготавливаются компанией "ЭкоТехИнвест" согласно технологии "Кеммерлинг" по спецзаказу.
Д.Ю.СОБОЛЕВСКИЙ
Строительство и недвижимость. Статья была опубликована в номере 36 за 1997 год в рубрике окна, двери, перегородки
