Окна будущего - энергоэффективное остекление

Пластиковые окна завоевали популярность благодаря своей долговечности, высоким тепло- и звукоизолирующим свойствам. Развитие оконной индустрии не прекращается, появляются все более эффективные энергосберегающие конструкции и материалы, которые помогают сэкономить тепло и деньги потребителей. Это одно из самых востребованных направлений, т.к. энергоресурсы постоянно поднимаются в цене, отопление зданий обходится все дороже, во многих странах регулярно ужесточаются нормы по теплосбережению. Растут и требования к потребительским качествам оконных систем.

Рассмотрим некоторые инновации, которые уже завоевывают российский рынок или появятся на нем в ближайшие годы.

Одним из самых интенсивно развивающихся направлений является совершенствование светопрозрачной части окон - стеклопакета. Поскольку на него приходится существенная доля теплопотерь, немалые усилия сосредоточены на увеличении его термосопротивления.

Стекольные новации помогают увеличить уровень теплозащиты всей оконной конструкции. Для этого стеклопакеты заполняют инертными газами (аргон, криптон, ксенон). Это позволяет существенно повысить сопротивление теплопередаче.

Энергосберегающие k-стекла и еще более эффективные l-стекла пользуются большой популярностью в странах с холодным климатом. На них наносят специальные низкоэмиссионные металлические покрытия. В результате коэффициент теплопроводности стекла снижается до 2,0 Вт/м2С. Потребитель получает стеклопакет со средним уровнем термозащиты, потери тепла удается значительно сократить.

Недавно на оконном рынке появилась технология "Тепловое зеркало" (Heat Mirror), разработанная американской компанией SouthWall Technologiest. Между обычными стеклами в камере стеклопакета натягивается прозрачная полимерная мембрана толщиной 0,075 мм с низкоэмиссионным покрытием, которое задерживает тепловое излучение.

Применение комбинированных стеклопакетов с использованием "теплового зеркала" помогает добиться уменьшения коэффициента теплопроводности до 0,5 Вт/м2С (теплопотери через такой стеклопакет минимальны). При этом "тепловое зеркало" практически не ухудшает светопропускающую способность конструкции.

Еще одним инновационным направлением являются вакуумные стеклопакеты. Суть технологии в следующем. Между двумя листами стекла толщиной в 4 мм оставляется зазор не более 0,5-0,7 мм, из которого откачивается воздух. Теплоизоляция достигается благодаря нулевой теплопроводности вакуума - в нем не происходит конвекционный перенос тепла, как в газах. Толщина конструкции при этом не более 1 см. Применение вакуумных стеклопакетов позволит создавать более легкие и теплые оконные конструкции.

Высокотехнологичные стекла. В Эстонском центре развития нанотехнологий и Институте физики Тартуского университета разработаны оконные стекла с изменяемой прозрачностью. В обычном состоянии стекло матовое и находящихся за ним людей можно увидеть только в виде расплывчатых контуров. Но стоит нажать на выключатель - и стекло становится прозрачным.

На него нанесены сверхтонкие прозрачные слои оксидов индия и олова, между которыми находится особый гель. При поступлении тока на слой оксидов частицы геля выстраиваются таким образом, что стекло становится прозрачным. Когда напряжение снимают, стекло снова матовое. Такое окно с изменяемой прозрачностью потребляет электричества не больше, чем обычная энергосберегающая лампочка – и только когда оно должно быть прозрачным.

Если для эстонской разработки нужен источник электричества, то аналогичное голландское изобретение может без него обойтись. Дело в том, что это стекло не просто изменяет свою прозрачность, но и само вырабатывает электрический ток. Smart Energy Glass – это стекло, покрытое специальными полимерными составами, работает как солнечная батарея. Оно было создано в рамках европейского проекта Peer+. Ноу-хау, без сомнения, найдет в будущем немалый спрос во всем мире.

Для оконного остекления предлагаются технологии, которые еще не так давно можно было встретить только в дорогих автомобилях. Так, компания Thermique Technologies решила проблему конденсации влаги на окнах закрытых бассейнов, саун и душевых с помощью подогреваемых стекол. Поскольку температура стекла выше температуры внутреннего воздуха, вся влага остается в воздухе и не конденсируется на стекле. Термоокна со стеклами Thermique совершенно прозрачны и характеризуются низким энергопотреблением, причем их температуру регулирует электронный контроллер.

Похожие технологии могут использоваться совсем для других целей. Например, белорусская компания Glassbel разработала стекло Glassheat, защищающее от прослушивания и сканирования информации. В конструкцию стеклопакета входит электропроводящее стекло с электродами, к которому подключен генератор случайных сигналов. На поверхности стекла возникает электромагнитное поле, в результате чего отраженный лазерный луч в приемнике создает сплошной шум при демодуляции снимаемого сигнала. Данное стекло предназначено для использования в офисах компаний, банков, в военных, дипломатических и правительственных учреждениях для предотвращения утечки информации.

Другая модификация стекла Glassheat призвана защищать человека от внешнего электромагнитного излучения. В конструкцию стеклопакета Glassheat входит стекло с электропроводящим покрытием и заземляющими электродами. Такие стекла могут применяться в офисных, производственных и жилых зданиях, аэропортах – везде, где по санитарным нормам нужна защита от вредного для здоровья влияния электромагнитных полей. Они могут возникнуть при работе, например, силовых линий электропередач или базовых станций мобильной связи. Еще одна новейшая разработка будет интересна, скорее, дизайнерам и архитекторам. Корпорация AGC Glass Europe, один из лидеров стекольной индустрии, и компания Traxon Technologies недавно запатентовали Glassiled – безопасное стекло со встроенными светодиодами. Между двух слоев стекла закачан газ и размещены в определенной последовательности светодиоды, которые и являются источником света. При этом цвет LED-источников самый различный, что позволяет разгуляться фантазии дизайнеров. По заверению разработчиков, такой материал может применяться для остекления фасадов зданий, оформления атриумов торговых центров, зимних садов, ресторанов и т.п.