Изолирующее стекло , более широко известное как пластиковые окна, состоит из двух или трех стеклянных оконных панелей, разделенных вакуумным или газонаполненным пространством, чтобы уменьшить передачу тепла через часть конверта здания .
Пластиковые окна изготавливаются со стеклом в диапазоне толщины от 3 до 10 мм (от 1/8 «до 3/8») или более в специальных применениях. Ламинированное или закаленное стекло также может использоваться как часть конструкции. Большинство блоков изготавливаются с одинаковой толщиной стекла, используемого на обеих панелях. Но для специальных применений, таких как акустическое ослабление или защита, может потребоваться широкий диапазон толщины, который должен быть включен в один и тот же блок.
пластиковые окна в крыму часто изготавливаются на заказ на заводских производственных линиях, но также доступны стандартные единицы. Для производителя должны быть указаны размеры ширины и высоты, толщина стеклянных панелей и тип стекла для каждой панели, а также общая толщина устройства. На сборочной линии распорки определенной толщины разрезаются и собираются в требуемые общие размеры ширины и высоты и заполняются осушителем. На параллельной линии стеклянные панели разрезаются по размеру и стираются, чтобы быть оптически прозрачными.
Клеевой герметик ( полиизобутилен ) наносят на поверхность прокладки с каждой стороны, а стекла прижимают к разделителю. Если устройство заполнено газом, в прокладку собранного блока просверливаются два отверстия, линии прикрепляются для вытягивания воздуха из помещения и замены его (или оставления только вакуума) на желаемый газ. Затем линии удаляются, а отверстия закрываются, чтобы содержать газ.Более современная техника заключается в использовании онлайн-газового наполнителя, который устраняет необходимость просверлить отверстия в прокладке. Затем агрегаты герметизируются по краю с помощьюполисульфида или силиконового герметика или аналогичного материала, чтобы предотвратить попадание влажного наружного воздуха в устройство. Осушитель удаляет следы влажности из воздушного пространства, чтобы на внутренних поверхностях (без конденсации) на поверхности стекла не возникало воды, обращенной к воздушному пространству в холодную погоду. Некоторые производители разработали специальные процессы, которые объединяют прокладку и осушитель в одношаговую прикладную систему.
Тепловые характеристики пластиковых окон
Максимальная изоляционная эффективность стандартного пластиковые окна определяется толщиной пространства. Как правило, большинство герметичных блоков достигают максимальных изоляционных значений, используя пространство 16-19 мм (0,63-0,75 дюйма) при измерении в центре пластиковые окна.
Толщина пластиковых окон представляет собой компромисс между максимальной изоляционной способностью и способностью системы кадрирования, используемой для переноса устройства. Некоторые жилые и большинство коммерческих систем остекления могут обеспечить идеальную толщину двухслойного блока.Проблемы возникают с использованием тройного остекления для дальнейшего снижения потерь тепла в пластиковые окна. Сочетание толщины и веса приводит к тому, что единицы, которые слишком громоздки для большинства жилых или коммерческих систем остекления, особенно если эти панели содержатся в движущихся рамах или створках.
Этот компромисс не применяется к вакуумному изолированному стеклу (VIG) или вакуумированному остеклению , поскольку потери тепла из-законвекции устраняются, оставляя радиационные потери и проводимость через краевое уплотнение. Эти блоки VIG имеют большую часть воздуха, удаляемого из пространства между стеклами, оставляя почти полный вакуум . Устройства VIG, которые в настоящее время находятся на рынке, герметично герметизированы по периметру припоя, то есть стеклянная фритта, имеющая пониженную температуру плавления. Такое уплотнение из стекла является жестким и будет испытывать повышенное напряжение с увеличением разности температур по всему агрегату. Это напряжение может препятствовать использованию вакуумного остекления, когда перепад температур слишком велик. Один изготовитель дает рекомендацию 35 ° C.
Вакуумная технология также используется в некоторых непрозрачных изоляционных продуктах, называемых вакуумными изолированными панелями .
Усовершенствованный способ улучшения характеристик изоляции заключается в замене воздуха в пространстве более низким газом на теплопроводность. Газовый конвективный теплообмен является функцией вязкости и теплоемкости. Монотомические газы, такие как аргон , криптон иксенон , часто используются, так как (при нормальных температурах) они не переносят тепло во вращательных режимах , что приводит к меньшейтеплоемкости, чем полиатомные газы. Аргон имеет теплопроводность 67%, а воздуха — криптон имеет примерно половину проводимости аргона. Криптон и ксенон очень дороги. Эти газы используются, потому что они нетоксичны, чисты, не имеют запаха, химически инертны и коммерчески доступны из-за их широкого применения в промышленности. Некоторые производители также предлагают гексафторид серы в качестве изолирующего газа, особенно для изоляции звука. Он имеет только 2/3 проводимости аргона, но он стабилен, недорог и плотен. Однако гексафторид серы является чрезвычайно мощным парниковым газом, который способствует глобальному потеплению. В Европе SF6 относится к директиве F-Gas, которая запрещает или контролирует ее использование для нескольких приложений. С 1 января 2006 года SF6 запрещен как трассирующий газ и во всех применениях, за исключением высоковольтных распределительных устройств .
В общем, чем эффективнее заполняющий газ имеет оптимальную толщину, тем тоньше оптимальная толщина. Например, оптимальная толщина криптона ниже, чем для аргона, и ниже для аргона, чем для воздуха. Однако, поскольку трудно определить, смешивался ли газ в пластиковые окна с воздухом во время изготовления (или смешивается с воздухом после его установки), многие дизайнеры предпочитают использовать более толстые зазоры, чем это было бы оптимально для заполнения если бы он был чистым. Аргон обычно используется в изолированном остеклении, поскольку он является наиболее доступным. Криптон, который значительно дороже, обычно не используется, кроме как для производства очень тонких блоков двойного остекления или высокоэффективных трехслойных стеклопакетов. Из-за стоимости Xenon обнаружил очень малое применение в пластиковые окна.
Теплоизоляционные свойства пластиковых окон
Эффективность изолированного стекла может быть выражена как R-значение . Чем выше значение R, тем больше его сопротивление теплопередаче.Стандартный пластиковые окна, состоящий из прозрачных непокрытых стекол стекла (или огней) с воздухом в полости между огнями, как правило, имеет значение R 0,35 K · м 2 / Вт.
Используя обычные американские единицы , эмпирическое правило в стандартной конструкции пластиковые окна состоит в том, что каждое изменение в компоненте пластиковые окна приводит к увеличению 1 R-значения до эффективности устройства. Добавление аргонового газа повышает эффективность примерно до R-3.Использование стекла с низкой излучательной способностью на поверхности # 2 добавит еще одно значение R. Правильно спроектированные стеклопакеты с тройным глазурованием с покрытиями с низкой излучательной способностью на поверхностях № 2 и № 4 и заполненные газообразным аргоном в полостях приводят к блокам ИГ с R-значениями выше R-5. Некоторые вакуумные изолированные стеклопакеты (Vпластиковые окна) или многокамерные IG-устройства, использующие пластиковые пленки с покрытием, приводят к значениям R, достигающим R-12.5
Дополнительные слои остекления обеспечивают возможность улучшения изоляции. В то время как стандартное двойное остекление наиболее широко используется, тройное остекление не является чем-то необычным, а четверное остекление производится для очень холодных сред, таких как Аляска. Доступно даже пятикратное остекление (четыре полости, пять стекол) — с факторами изоляции средней панели, эквивалентными стенам.
Акустические изоляционные свойства пластиковых окон
В некоторых ситуациях изоляция относится к смягчению шума . В этих условиях большое воздушное пространство улучшает качество шумоизоляции иликласс звуковой передачи . Асимметричное двойное остекление, использующее разную толщину стекла, а не обычные симметричные системы (равные толщине стекла, используемые для обоих огней), улучшит акустические характеристики затухания пластиковые окна. Если используются стандартные воздушные пространства, гексафторид серы может использоваться для замены или увеличения инертного газа и улучшения акустических характеристик затухания.
Другие изменения материала остекления влияют на акустику. Наиболее широко используемые конфигурации остекления для звукоизоляции включают ламинированное стекло с различной толщиной прослойки и толщиной стекла. Включение в теплоизоляционное стекло конструктивного теплоизоляционного алюминиевого теплозащитного разделителя воздуха может улучшить акустические характеристики за счет уменьшения передачи внешних источников шума в системе вентиляции.
Рассмотрение компонентов системы остекления, в том числе материала воздушного пространства, используемого в изолирующем стекле, может обеспечить улучшение передачи звука в целом.
Долголетие
Срок службы пластиковые окна варьируется в зависимости от качества используемых материалов, размера зазора между внутренней и внешней областями, температурных различий, качества изготовления и местоположения установки как с точки зрения направления, так и географического положения, а также на обработку, получаемую устройством. Блоки IG обычно длится от 10 до 25 лет, а окна, обращенные к экватору, часто продолжаются менее 12 лет. В пластиковые окна обычно предоставляется гарантия от 10 до 20 лет в зависимости от производителя. Если пластиковые окна изменены (например, установка солнечной контрольной пленки), гарантия может быть аннулирована производителем.
Альянс производителей стеклопакетов (IGMA) предпринял обширное исследование, чтобы охарактеризовать неудачи коммерческих блоков стеклопакетов за 25-летний период.
Для стандартного конструкционного блока IG конденсация собирается между слоями стекла, когда уплотнение периметра не удавалось, и когда осушитель стал насыщенным и, как правило, может быть устранен только путем замены пластиковые окна. Уплотнение уплотнения и последующие замены приводят к существенному фактору в общей стоимости владения пластиковые окна.
Большие разности температур между внутренней и внешней панелями усиливают спейсерные клеи, которые в конечном итоге могут потерпеть неудачу.Единицы с небольшим зазором между стеклами более склонны к провалу из-за повышенного напряжения.
Изменение атмосферного давления в сочетании с влажной погодой может в редких случаях привести к заполнению зазоров водой.
Гибкие уплотнительные поверхности, препятствующие проникновению вокруг оконного блока, могут также ухудшаться или разорваться или повредиться.Замена этих уплотнений может быть трудно невозможна из-за окон IG, обычно использующих экструдированные рамы канала без крепежных винтов или пластин уплотнения. Вместо этого краевые уплотнения устанавливаются путем нажимания гибкой губки в виде стрелки в виде прорези в щель на экструдированном канале и часто не могут быть легко извлечены из экструдированного щели, подлежащей замене.