Что такое стеклопакет, строение

Конструкция

Метод скрепления стёкол — бутиловый герметик и металлическая или пластиковая дистанционная рамка. Пластиковая рамка незначительно повышает сопротивление теплопередаче. Конструкция стеклопакета закрепляется тиоколом или другим подходящим герметиком.

Между стеклами часто находится воздух, однако для улучшения характеристик сопротивления теплопередаче внутрь стеклопакета закачивают другие газы, имеющие меньшую теплопроводность — углекислый газ, аргон, ксенон и их смеси. Например, аргон не только повышает теплоизоляцию, но и положительно влияет на шумоизоляцию. Главное качество стеклопакетов с аргоном заключается в том, что они не только сохраняют тепло в помещении в холодное время года, но и поддерживают в нем комфортную температуру в жаркое время.

Существует технология по изготовлению стеклопакетов с вакуумной прослойкой, но она достаточно редка. При такой технологии два стекла отстоят друг от друга на расстоянии менее миллиметра, а для предотвращения их слипания между стёклами находятся распорки (пиллары) из металла или стеклокерамики с шагом 2–4 см.

 

Виды стеклопакетов

Стеклопакеты различаются по способу изготовления:

• Изготовление по стандартной технологии, где есть металлический или пластиковый спейсер, в который засыпается молекулярное сито, после чего склееные стекла обмазываются по кромке силиконом, изомелтом, полисульфидным или полиуретановым герметиком, что является вторичной герметизацией.
• Изготовление по технологии «теплый край». Технология новая и перспективная. Отличается от стандартной тем, что вместо многошагового изготовления стеклопакета, здесь используется всего 2 шага(нанесение гибкого спейсера, прессование), что значительно экономит время и деньги. Стеклопакет получается теплее, чем при стандартном способе изготовления.

Согласно ГОСТ 24866 стеклопакеты можно классифицировать:

• По количеству камер. Между каждыми двумя стеклами образуется пространство, называемое камерой. В связи с этим стеклопакеты подразделяют на однокамерные (два стекла), двухкамерные (три стекла) и т. д.

• По ширине. Ширина стеклопакета — это полная ширина блока вместе со стеклянной и воздушной частью. Встречаются стеклопакеты шириной 14, 16, 18, 20, 22, 24, 28, 32, 36, 40, 42, 44 мм и др.

• По типам применяемого стекла:
  • обычное
  • энергосберегающее — стёкла с низкоэмиссионным покрытием (с твёрдым или мягким покрытием — также известны как К или I-тип)
  • шумозащитное — триплекс
  • солнцезащитное — тонированное стекло в массе, тонированное пленкой или с покрытием Solar
  • ударопрочное — стекло триплекс с высоким классом защиты. 

Маркировка стеклопакета — стекло/марка - дистанция/наполнение - стекло/марка. Маркировка всегда начинается с внешнего стекла, обращённого на улицу.

Пример: 8M1-16-4M1-12Ar-4K — 8 мм стекло марки М1, 16 мм возд. дистанция, 4 мм стекло М1, 12 мм дистанция, заполнение аргон, 4 мм К-стекло.

С ростом межстекольного пространства от ~10 мм до ~16 мм (в каждой камере) теплоизоляционные характеристики стеклопакета растут, но свыше 24 мм начинают ухудшаться в силу роста конвективной теплопередачи в межстекольном пространстве. Оптимальная ширина дистанционной рамки для двухкамерного энергосберегающего стеклопакета, заполненного аргоном (Ar) составляет 14мм.

Что касается вопроса звукоизоляции тех или иных стеклопакетов, то тут действуют обычные законы физики:

• в основной степени уровень звукоизоляции зависит от массы преграждающего материала, в данном случае стеклопакета. Чем выше масса стеклопакета на выбранную единицу площади, тем его звукоизолирующий эффект на этой площади выше. Т.е. и т.к. обычный двухкамерный стеклопакет, состоящий из 3-х стекол толщиной 4мм (например, даже 4-6-4-6-4) тяжелее, чем такой же по площади однокамерный 4-16-4, то, соответственно, и его звукоизолирующие характеристики лучше.
• уровень звукоизоляции зависит также и от общей толщины звукоизолирующего материала. Двухкамерный стеклопакет, в котором присутствуют, соответственно, 3 стекла и который обычно используется не толще 48мм, в любом случае имеет воздушные прослойки. Человеческий же слух в состоянии ощутить улучшение звукоизоляции 3-я одинаковыми стеклами, если каждое межстекольное пространство увеличить не менее, чем на 5-7 см (не мм) и получить соответствующий стеклопакет толщиной около 115-120мм. Ведь только такое увеличение толщины стеклопакета обеспечит повышение его звукоизоляции не менее, чем на 1дБА - тот уровень, который человеческий слух уже в состоянии распознать. Вывод - разница в степени звукоизоляции стеклопакетов 4-6-4-6-4 и 4-16-4-16-4 для человеческого слуха неуловима.
• уровень звукоизоляции зависит от разнородности звукоизолирующего материала. Т.е. на звукоизолирующие характеристики стеклопакета одной и той же толщины существенно повлияет применение стекол разной толщины (4мм, 6мм, 8мм, триплекс и т.д).
• использование в одном стеклопакете дистанционных рамок разной ширины на уровень звукоизоляции стеклопакета в целом не влияет никак. Использованием дистанционных рамок разной ширины в одном стеклопакете можно всего-лишь исключить явление звукового резонанса, когда при прохождении того или иного звукового потока конкретной частоты через стеклопакет, в случае совпадения данной частоты звука с вынуждающие колебания стеклопакета, возможно резкое его усиление, а не ослабление. Резонанс в обычной природе - явление крайне редкое.

Однокамерные узкие стеклопакеты зачастую используются для остекления балконного блока, когда сам балкон снаружи уже остеклён.

На шумозащиту ширина дистанции оказывает большое влияние; чем шире, тем выше звукоизоляционные свойства стеклопакета. Ощутимый результат дает применение триплексаи более толстых стёкол.

Теплопотери стеклопакетов

Излучение тепла работает по тем же законам, что и отражение, преломление и распространение электромагнитных волн. При этом интенсивность излучения тепловой энергии, исходящей от конкретного тела, прямо пропорционально температуре последнего. Коэффициент теплового излучения зависит в том числе и от химического состава излучающей поверхности. В стеклопакетах потери тепловой энергии могут быть на уровне 60%. Этот показатель можно снизить за счет применения тонкопленочных покрытий, выполненных на основе оксида металлов, до 5%.

С учетом относительно высокой степени теплопроводности стекол, для повышения уровня энергоэффективности стеклопакетов остаются следующие основные методы:

-- заполнение камер инертными (аргон, криптон) или активными газами (углекислым и смесями на его основе), которые обладают минимальным межатомным взаимодействием;

-- создание вакуума внутри стеклопакета.

В результате конвекции внутри стеклопакета происходит перемещение нагретого газа в верхнюю часть камеры, а охлаждённого - в нижнюю. При увеличении объема камеры, наполненной газом, теплопроводность снижается. За счет подбора расстояния между стеклами можно добиться снижения уровня естественной конвекции и, таким образом, уменьшить теплопотери: при падении скорости движения атомов в камере, энергоэффективность повышается. В настоящее время считается, что с этой точки зрения самым эффективным является расстояние между стеклами в диапазоне от 16 до 24 мм.

Через классическое двойное остекление теряется на 30-40% тепловой энергии больше, чем через однокамерный стеклопакет.