شیشه مخصوص پنجره دوجداره

شیشه مخصوص پنجره دوجداره: 

شيشه‌هاي پوشش‌دار، كنترل‌كننده انرژي (Low-E) :

(نسل جديد شيشه در خدمت صرفه‌جويي مصرف انرژي)

شيشه به عنوان يكي از مصالح پر‌مصرف ساختمان است كه علاوه بر تامين نور داخل،  ارتباط بصري با خارج ساختمان را امكان‌پذير مي‌سازد. اما با توجه به خاصيت عايقكاري كمي كه دارد، همواره در فصل سرد و گرم سال مشكل‌ساز بوده است به همين دليل است كه در زمان‌هاي گذشته و حتي در حال از وسايل مختلفي نظير سايه‌بان‌ها و پرده در تابستان جهت جلوگيري از ورود نور و گرماي شديد خورشيد و در زمستان‌ها از پرده‌هاي ضخيم جهت جلوگيري از اتلاف گرماي داخل ساختمان استفاده مي‌شود.

امروزه با پيشرفت تكنولوژي و پوشش دادن لايه‌هاي بسيار نازك روي شيشه ـالبته با تجهيزات بسيار پيشرفته ـ شيشه‌هايي توليد مي‌گردد كه تا حد زيادي كاستي‌هاي شيشه معمولي را مخصوصاً در رابطه با اتلاف و كسب انرژي حرارتي خنثي مي‌كند در عين حال تامين نور مرئي را كه از خواص اصلي شيشه مي‌باشد حفظ مي‌نمايد. امروزه در كنار بحث عايقكاري حرارتي در بخش‌هاي مختلف ساختمان، به استفاده از پنجره‌هاي دو‌جداره تاكيد مي‌گردد كه داراي شيشه‌هاي معمولي هستند، در صورتي كه استفاده از شيشه Low-E در يكي از جدار‌ه‌هاي پنجره دو‌جداره يا شيشه‌هاي طلقي (Laminate)، باعث كاهش چشمگيري در تبادل انرژي ساختمان با فضاي بيرون مي‌گردد.

شيشه‌هاي كنترل‌كننده انرژي يا Low-Emissivity كه در فارسي به شيشه كم گسيل ترجمه شده است، شيشه‌اي است كه انتقال حرارت بسيار كمتري نسبت به شيشه معمولي دارد و مانند يك عايق حرارتي شفاف عمل مي‌كند. از آنجا كه مساحت زيادي از سطح جانبي ساختمان‌ها را شيشه تشكيل مي‌دهد، استفاده از شيشه Low-E به جاي شيشه معمولي، كمك بزرگي در كاهش مصرف انرژي ساختمان خواهد نمود. اين نوع شيشه در انواع مختلف توليد مي‌گردد. شكل ظاهري بعضي از آنها مشابه شيشه معمولي و بي‌رنگ است و نوع رنگي آن به Low-E-Sun مشهور است.

عملكرد شيشه Low-E  

پارامتر‌هاي مورد نظر در ارزيابي شيشه‌هاي Low-E          

انواع شيشه Low-E و كاربرد آن‌ها         

مقدار صرفه‌جويي انرژي با استفاده از شيشه‌هاي Low-E   

مزاياي استفاده از شيشه Low-E

عملكرد شيشه Low-E :

اين نوع شيشه‌ها اجازه عبور بخش مرئي طيف نور خورشيد را مي‌دهند اما طيف حرارتي ( امواج مادون قرمز ) و امواج مضر ( ماوراء بنفش ) را منعكس و فيلتر مي‌كنند.

اين شيشه‌ها انتقال حرارت ناشي از اختلاف دما كه تركيبي از پديده هاي هدايت، جابجايي و تابش است و در پارامتر U-Value نشان داده مي‌شود را به مقدار زيادي كاهش مي‌‌دهند و همچنين انتقال حرارت تابشي ( كسب انرژي خورشيد ) را نيز تحت كنترل دارند كه در پارامتر G-Value يا SHGC نشان داده مي‌شود.

پارامتر‌هاي مورد نظر در ارزيابي شيشه‌هاي Low-E :

پارامتر‌هايي كه در انتخاب شيشه مهم هستند و بايد به آن‌ها توجه نمود عبارتند از:

1)         عبور نور مرئي (Visible Transmittance):

VT درصد عبور نور از شيشه را نشان مي‌دهد. اين پارامتر در ارزيابي پنجره‌هاي كارآمد انرژي از نقطه نظر تامين نور ساختمان مفيد است. مثلاً در مناطقي كه نور خورشيد كم است مسلماً بايد از شيشه‌هايي استفاده كنيم كه قابليت عبور نور بيشتري داشته باشد و بالعكس در مناطقي كه نور خورشيد زياد است براي جلوگيري از تابش شديد نور خورشيد به داخل ساختمان بايد از شيشه‌هايي كه عبور نور كمتري دارند استفاده كرد. اين مسئله در مورد پنجره‌هاي شمالي ـ جنوبي و شرقي ـ غربي هم صدق مي‌كند، مثلاً شيشه پنجره‌اي كه در ضلع شرقي يا غربي ساختمان است بهتر است داراي عبور نور كمتري باشد و شيشه مناسب براي پنجره‌هاي شمالي بايد درصد عبور نور بيشتري داشته باشد، از مقايسه شيشه دو‌جداره و شيشه Low-E با يكديگر مي‌توان دريافت شيشه Low-E تغيير زيادي در عبور نور مرئي ايجاد نمي‌كند.

2)        UV:

 اين فاكتور مقدار عبور نور ماوراء بنفش خورشيد را به داخل ساختمان نشان مي‌دهد. بديهي است به دليل مضرات اين اشعه هرچه مقدار آن كمتر باشد بهتر است.

3)   ضريب انتقال حرارت (U-factor يا U-value) :

پارامتري است كه مقدار انتقال حرارت از هر جسم را نشان مي‌دهد و براي بيان ميزان عايقكاري شيشه نيز بكار مي‌رود.

بر حسب بيان مي‌شود و شامل انتقال حرارت هدايتي، جابجايي و تابشي براي يك پنجره در شرايط محيطي مشخص مي‌باشد. ضريب انتقال حرارت هر‌چه كوچك‌تر باشد به معني انتقال حرارت كمتر و در نتيجه عايقكاري بيشتر است.

                          شيشه تك جداره ساده    شيشه دو‌جداره ساده        شيشه دو‌جداره

ضريب انتقال

حرارت                               6                             2.5 الي 3                    1.1 الي 1.3

4)        ضريب كسب حرارت خورشيدي (SHGC): در بعضي متون به G-value مشهور است. بيان‌كننده عبور حرارت و انرژي خورشيد از شيشه مي‌باشد. بدون توجه به دماي خارج، حرارت مي‌تواند از ميان شيشه به وسيله تابش مستقيم يا غير‌مستقيم خورشيد ( به صورت انعكاس از زمين يا سطوح ديگر ) نيز كسب شود.

بعضي از تابش‌ها مستقيماً از ميان شيشه عبور مي‌كنند و برخي ديگر ممكن است جذب شيشه شده و سپس به صورت غير مستقيم وارد فضاي ساختمان شوند. SHGC به صورت عددي مابين 0 و 1 است. SHGC كمتر يعني حرارت خورشيدي كمتري از پنجره عبور مي‌كند و برعكس.

عليرغم اينكه كاهش تابش نور خورشيد از درون پنجره در برخي از آب و هوا‌ها و در بعضي فصول به نفع ماست، اما در فصل زمستان ماگزيمم بودن كسب حرارت خورشيدي مي‌تواند بسيار مفيد باشد. به همين خاطر شيشه‌هاي Low-E در چندين نوع توليد مي‌شوند كه عليرغم اينكه همگي داراي U-value پايين هستند اما SHGC متفاوت دارند كه اين امر باعث عملكرد بهتر آنها در مناطق آب و هوايي متفاوت خواهد گرديد.

انواع شيشه Low-E و كاربرد آن‌ها :

براي انتخاب شيشه‌هاي Low-E مناسب براي هر منطقه آب و هوايي بايد به دو پارامتر توجه كرد:

1)        U-value

2)        SHGC

U-value كم شيشه‌هاي Low-E باعث مي‌شود كه اين شيشه‌ها عايق حرارتي خوبي باشند و تبادل حرارتي را از طريق هدايتي، جابجايي و تابشي كاهش دهند و اما شيشه‌هاي Low-E به خاطر تفاوت در كسب حرارت خورشيدي به چند دسته تقسيم مي‌شوند كه عبارتند از:

1)   شيشه Low-E با كسب حرارت خورشيدي بالا High-SHGC Low-E

اين نوع Low-E، اتلاف حرارت را كاهش مي‌دهند اما به حرارت خورشيد اجازه عبور مي‌دهند. در مناطقي كه فصول سرد بيشتر از فصل‌هاي گرم هستند، پنجره‌هايي با اين نوع شيشه‌ها مناسب‌ترند. عملكرد اين شيشه‌ها در فصل زمستان بهتر از فصول ديگر است.

2) شيشه Low-E با كسب حرارت خورشيدي متوسط Moderate-SHGC Low-E

اين نوع شيشه‌ها اتلاف حرارت را كاهش مي‌دهند و امكان كسب نور خورشيد را در حد قابل قبولي فراهم مي‌كنند، لذا براي هر دو منطقه سرد و گرم مناسبند.

3)شيشه‌هاي Low-E با كسب حرارت خورشيدي پائينLow-SHGC Low-E

هوايي گرم هستند يا تابستان گرمتري دارند، ايده‌آل مي‌باشند. شيشه‌هاي Low-E-Sun از اين دسته‌اند كه مي‌توانند مانند شيشه رفلكس در رنگ‌هاي مختلف وجود داشته باشند و حتي مي‌توانند مانند شيشه معمولي بدون رنگ باشند.

دو پارامتر مهم شيشه‌هاي كنترل‌كننده انرژي يعني U-value و SHGC باعث مي‌شود كه اين شيشه هم در تابستان و هم در زمستان عملكرد خوبي داشته باشد، در زمستان گرماي ساختمان را حفظ كرده اما اجازه عبور گرماي خورشيد به ساختمان را بدهد و در تابستان از عبور گرما به داخل ساختمان جلوگيري كند.

مقدار صرفه‌جويي انرژي با استفاده از شيشه‌هاي Low-E :

استفاده از شيشه‌هاي كنترل‌كننده انرژي كه مقدار U-value آن بسيار كمتر از شيشه تك جداره معمولي است باعث صرفه‌جويي بيشتر انرژي مي‌گردد. فرض كنيد در زمستان دماي بيرون صفر درجه سانتيگراد است و مي‌خواهيد دماي ساختمان را 21 درجه حفظ نمائيد.

اگر پنجره شما شيشه 4 ميليمتر تك جداره معمولي باشد كه مقدار U-value آن 6 است، به ازاي هر متر‌مربع شيشه، شما به W 126=6*21 در ساعت انرژي حرارتي نياز داريد. در مورد شيشه دو‌جداره معمولي كه مقدار ‌U-value آن 3 است، W 63=3*21 انرژي حرارتي نياز داريد در صورتي كه در مورد شيشه Low-E كه مقدار U-value آن 1/1 است، W 1/23=1/1*21 انرژي حرارتي نياز است كه 80% كمتر از شيشه معمولي مي‌باشد. بنابراين در زمستان سوخت كمتر و در نتيجه هزينه كمتري جهت گرم نگه داشتن ساختمان مورد نياز مي‌باشد. اين صرفه‌جويي مي‌تواند براي فصول گرم نيز در نظر گرفته شود.

مزاياي استفاده از شيشه Low-E :

1)        آسايش حرارتي در زمستان         

2)        آسايش حرارتي در تابستان         

3)        كاهش هزينه سالانه انرژي          

4)        هزينه كمتر براي تاسيسات گرمايشي و سرمايشي   

5)        جلوگيري از ورود اشعه‌هاي مضر خورشيد            

6)        تامين روشنايي مناسب براي ساختمان       

7)        كاهش هزينه مورد نياز براي روشنايي       

8)        جلوگيري از بخار كردن شيشه در فصول سرد سال