Sticlă de înaltă performanță

Sticla de înaltă performanță asigură transmiterea luminii naturale, contribuind în același timp la limitarea aportului de căldură și a transferului de energie termică.

Datorită îmbunătățirilor continue în ceea ce privește izolația termică și performanța controlului solar, sticla este un material de construcție flexibil, care poate ajuta la îmbunătățirea eficienței energetice a clădirilor. O modalitate prin care această performanță poate fi obținută este utilizarea sticlei cu peliculă de înaltă performanță, o parte esențială a vitrajului, care permite ocupanților clădirii să interacționeze vizual cu mediul extern dintr-un interior confortabil.

Ce este sticla de înaltă performanță și de ce o utilizăm? 

Sticla de înaltă performanță din vitrajele arhitecturale poate ajuta la controlul temperaturilor din interiorul unei clădiri, oferind niveluri diferite de izolare termică și/sau control solar. Vitrajele de înaltă performanță pot permite pătrunderea unei cantități mari de lumină naturală în spațiile interioare, ajutând la îmbunătățirea confortului ocupanților și contribuind în același timp la eficiența energetică a clădirii. 

De asemenea, peliculele din sticlă de înaltă performanță oferă arhitecților o gamă largă de opțiuni estetice în ceea ce privește culorile, permițându-le să selecteze aspectul cel mai potrivit pentru proiectul lor.

Care sunt beneficiile sticlei de înaltă performanță?

Peliculele de înaltă performanță oferă o serie de beneficii pentru vitrajele arhitecturale.

În ceea ce privește estetica, vitrajul poate fi realizat pentru a oferi un aspect neutru sau colorat, cu nivelul dorit de reflexie, transmitere a luminii și intimitate. Arhitecții au libertatea de a crea fațade vitrate uimitoare din punct de vedere vizual, care contribuie la integrarea clădirii în mediul său, reflectând împrejurimile sau oferind vizibilitate în interiorul unei clădiri. În ceea ce privește performanța energetică, sticla are impact asupra direcționării energiei solare și intensității izolației termice. Peliculele de înaltă performanță pot ajuta la respectarea programelor de construcții ecologice, cum ar fi programul LEED® al Consiliului pentru Clădiri Verzi din SUA și alte cerințe ale normelor energetice.

Cum funcționează sticla de înaltă performanță?

Pentru a înțelege cum funcționează sticla de înaltă performanță, trebuie să aveți în vedere modul în care sticla interacționează cu spectrul electromagnetic. 

Energia solară (sau radiațiile cu unde scurte) este primită de la soare pe suprafața pământului. Aceasta include lungimi de undă ultraviolete, vizibile și aproape infraroșii – împreună variind între 300 și 2.500 nm. Sticla peliculizată cu control solar poate bloca o cantitate semnificativă din această energie, reflectând și absorbind o parte din aceasta.

Radiațiile cu unde lungi includ lungimi de undă cuprinse între 5.000 și 50.000 nm. Peliculele de înaltă performanță de pe sticlă sunt concepute pentru a încetini transferul de căldură radiantă. Peliculele de înaltă performanță reflectă radiațiile cu unde lungi (căldura) înapoi către structură în timpul perioadelor mai reci. 

Performanța de izolare termică a sticlei de înaltă performanță

Transferul de căldură are loc prin trei mecanisme: radiație, conducție și convecție. Toate cele trei tipuri de transfer de căldură au loc într-o unitate de vitraj termoizolant. 

• Radiația este transferul de căldură prin energie electromagnetică, unde energia cu unde lungi se deplasează prin ansamblul vitrajului.
• Conducția este transferul de căldură într-un mediu (solid sau gaz) cauzat de diferențele de temperatură. Acest transfer este redus prin utilizarea de argon în interiorul vitrajului termoizolant, datorită conductivității sale termice mai scăzute comparativ cu aerul. De-a lungul marginii vitrajului termoizolant, căldura conductoare se deplasează de la sticlă la distanțier și înapoi la sticlă. Acest transfer poate fi încetinit folosind un distanțier termic Warm Edge.
• Convecția este transferul de căldură prin curenții de aer sau gaz care se deplasează lent în interiorul vitrajului termoizolant.

Performanța de izolare se referă la reducerea transferului de căldură asociat cu diferențele de temperatură dintre aerul exterior și cel interior.

Climat rece

În climatele reci, performanța de izolare este un beneficiu. Vitrajele termoizolante pot permite pătrunderea energiei de unde scurte și îmbunătățesc reținerea căldurii în interiorul clădirii, reflectând energia de unde lungi.

În climatele calde, vitrajele ar trebui să reducă atât energia de intrare cu unde scurte, cât și energia de intrare accidentală cu unde lungi, ceea ce poate ajuta la reducerea nevoii de aer condiționat. 

Indiferent de climat, un vitraj care reduce transferul de căldură este un beneficiu pentru performanța energetică.

Performanța de izolare a vitrajelor poate fi îmbunătățită prin utilizarea unui strat de acoperire de înaltă performanță, cu rezultate optime în reflectarea energiei cu undă lungă. Această performanță poate fi îmbunătățită și prin adăugarea unui alt panou de sticlă la vitrajul termoizolant, astfel încât mai multe cavități și suprafețe acoperite să poată contribui la performanța de izolare.

Cum se măsoară performanța de izolare?

Performanța de izolare se măsoară utilizând un parametru denumit „valoarea U”, care descrie transferul de energie per unitate de timp, adică durata necesară pentru transferul de energie per unitate de suprafață a vitrajului și diferența de temperatură per grad între condițiile exterioare și cele interioare.

Dacă un ansamblu vitrat are o performanță de izolare termică ridicată, se va transfera doar o cantitate mică de energie și, prin urmare, valoarea U va fi scăzută.

Energia solară și interacțiunea sa cu sticla 

Atunci când o rază de energie electromagnetică lovește un panou de sticlă, o parte din energie poate fi reflectată, o parte poate fi absorbită și orice cantitate de energie rămasă va fi transmisă.  

Cum se măsoară aportul de căldură solară? 

Factorul solar (valoarea g) și coeficientul de aport solar (SHGC) sunt utilizate pentru a măsura energia solară care se transferă în interior. Aceasta include transmiterea directă și indirectă datorită absorbției și reiradierii către interior. Factorul solar, sau SHGC, este partea zecimală a energiei solare care este transmisă printr-o compoziție de vitraj. De exemplu, dacă 31% din energia solară de intrare trece prin vitraj, coeficientul g sau SHGC este de 0,31 (31%). 

Climat cald 

Pentru proiectul unei clădiri situate într-un climat cald sau moderat, este de preferat un coeficient g scăzut sau SHGC. Plasarea suprafeței numărul 2 a unui strat de acoperire cu control solar de înaltă performanță facilitează adesea cea mai bună performanță, deoarece reflectă o parte din energia solară de intrare înainte de a putea pătrunde în vitraj. 

În special în climatele reci, un coeficient g sau SHGC mai mare ar putea fi benefic pentru a permite aportul pasiv de căldură.

Tipuri de pelicule de înaltă performanță și procedee de fabricare

Peliculele de înaltă performanță pot fi împărțite în două categorii: cele care sunt aplicate prin depunere pirolitică (straturi de acoperire dure) și cele aplicate prin depunere prin pulverizare (straturi de acoperire moi). Fabricile de producție Guardian Glass utilizează doar procedura magnetronică de peliculizare a sticlei. 

Peliculizarea magnetronică

Peliculele magnetronice sunt aplicate într-o mașină de aplicare prin vidare, deconectată de la procesul de producție a sticlei float. Sticla formată complet se deplasează de-a lungul unui sistem transportor printr-o cameră de vid lungă, unde o serie de materiale se acumulează secvențial pe suprafața sticlei.  Împreună, aceste materiale măsoară aproximativ 1/500 din grosimea unei coli de hârtie.   

Peliculele magnetronice sunt aplicate cu mai multă precizie decât cele pirolitice. În prezent, peliculele magnetronice cu emisivitate redusă sunt multi-stratificate, cu un design complex pentru a oferi o transmitere puternică a luminii vizibile, o reflectare redusă a luminii vizibile și pentru a reduce transferul de căldură.

Peliculă pirolitică 

Peliculele pirolitice sunt aplicate online în timpul procesului de producție a sticlei float. Suprafața superioară a panglicii de sticlă este pulverizată cu material, de obicei oxid de staniu. Pe măsură ce sticla se răcește, legătura de suprafață se solidifică, creând o legătură puternică, care este foarte durabilă pentru prelucrarea sticlei în timpul fabricării. Cu toate acestea, proprietățile lor sunt foarte limitate datorită structurii lor simple.

Cum este peliculizată sticla de înaltă performanță? Vizualizați procedeul de peliculizare magnetronică în această animație video.

Influența argintului

În funcție de cerințele de performanță a peliculei, este posibil să avem nevoie de până la 15 straturi pentru a obține performanța dorită. 

Dintre materialele care cuprind o peliculă cu emisivitate redusă, argintul are cea mai mare influență asupra îmbunătățirii performanței energetice. Cu cât se adaugă mai multe straturi de argint la compoziția peliculei, selectivitatea spectrală a sticlei va crește.

Aplicații și utilizări ale sticlei de înaltă performanță 

Aplicațiile pentru vitrajele arhitecturale de înaltă performanță sunt disponibile într-o gamă extinsă. De la ferestre și pereți cortină la acoperișuri și luminatoare, de fapt, în orice aplicație în care vitrajul reprezintă o barieră fizică între interiorul și exteriorul unei clădiri, poate fi luat în considerare vitrajul de înaltă performanță.

Doriți să vedeți mai multe proiecte arhitecturale realizate cu sticlă cu emisivitate scăzută? Vizitați secțiunea noastră dedicată proiectelor.

Doriți să comparați performanța produselor noastre? Vizitați secțiunea noastră de produse pentru a căuta, compara și filtra prin gama noastră largă de soluții de sticlă.