Skoro smo pisali o raznim strategijama koje proizvođači prozora koriste u cilju poboljšanja energetskih performansi: dodavanje dodatnih slojeva stakla i povećanje debljine vazdušnog prostora između slojeva stakla (taj tekst možete pogledati ovde). Sada ćemo pričati o više revolucionarnoj promeni u dizajnu prozora koji se pojavi 1980-tih godina: nisko-emisioni premazi.
Da ne bude zabune. Uvođenje nisko-emisionih (low-e: low-emissivity) premaza je zaista bilo revolucionarno. Mnogo početnog rada na nisko-emisionim premazima je finansirano od strane Ministarstva energije Sjedinjenih Američkih Država (U.S. Department of Energy) - pokazujući praksu koju vlade sveta treba da nastave da praktikuju. Jedan od pionira energetske efikasnosti, arhitekta Bler Hamilton (Blair Hamiliton), bio je uključen u nekim od najranijih istraživanja nisko-emisionih premaza na Masačusetskom institutu tehnologije (MIT).
Sredino 1970-tih, arhitekta Hamilton je radio na tehnologiji u kojoj veoma tanki, transparentni premaz srebra je vakumom postavljen na tanak sloj milar (mylar) plastike koja se zatim može postaviti između dva sloja stakla. Pravilno proizveden, plastični film je nevidljiv, i on je proizve ne samo troslojno zastakljenu konfiguraciji već i magičan način reflektovanja toplote koja pokušava da pobegne nazad u sobu.
Kako nisko-emisioni premazi funkcionišu
Pre nego što fizičari koji čitaju ovo izazovu poslednju tvrdnju, dozvolite da razjasnimo da nisko-emisioni premazi zapravo ne "reflektuju" toplotu. Umesto toga, oni usporavaju emisiju zračeće energije. Hajde da pogledamo energetske tokove kroz prozor.
Jednom kada se solarna energija koja sija kroz prozor apsorbuje od strane površina u kući - recimo u podu ili zidu - energija zagreva površinu, koju zauzvrat počinje da zrači sopstvenu energiju. Ta energija koja se emituje od strane poda ili zida je dugotalasno elektromagnetno zračenje. Staklo ili film sa nisko-emisionim premazom apsorbuje tu toplotnu radijaciju (umesto da ga prenosi) i nisko-emisioni premaz u velikoj meri ograničava ponovno zračenje - ili emisiju - te energije. Odatle i termin nisko-emisioni.
Neki od istraživača koji su radili na ovim premazima u MIT-u su natovarili svoju laboratoriju u kombi i preselili se iz Kembridž (Masačusets) u Palo Alto (Kalifornija) gde su osnovali kompaniji Southwall Technologies 1979. godine. Proizvod kompanije, Heat Mirror (toplotno ogledalo), je komercijalno bilo dostupno od 1981. godine - ugrubo udvostručujući R vrednost prozora sa R-2 do R-4 i uvodeći novo dobu u tehnologiju proizvodnje prozora.
U međuvremenu, druge komapnije su aktivno radile na naporima da direktno postave nisko-emisione premaza na staklo. I kompanija PPG (prvobitno Pittsburgh Plate Glass) i Cardinal Glass su proizveli nisko-emisiono staklo 1983. godine i drugi proizvođali stakla su ih ubrzo pratili.
Tokom naredne dve decenije, nisko-emisioni premazi koji su direktno postavljeni na staklo su osvojili većinu tržišta - i oni i dan danas dominiraju. Iako kompanija Southwall i dalje proizvodi dobre proizvode i veliki broj proizvođača prozora inkorporira njihov Heat Mirror film na prozore, direktno obloženo nisko-emisiono staklo je daleko češće danas.
Gde treba postaviti nisko-emisione premaze?
Da bi bili najefikasniji u podnebljima gde želite da blokirate gubitak toplote ali da dozvolite ulazak solarnog toplotnog dobitka, nisko-emisioni premazi treba da se postave na spoljnoj površini unutrašnjeg okna stakla - u indsutriji proizvodnje prozora, ovo je poznato kao površina br.3 (u nabrajanju površina uvek počinjete sa spoljne površine).
U toplijim klimama, gde se više brinete oko nedozvoljavanja ulaska neželjene toplote, preferirana lokacija nisko-emisionog premaza je površina br.2 (unutrašnja strana spoljašnjeg stakla). Određene nemačke kompanije su proizvele prozor kome se stakla okreću tako da se optimizuje nisko-emisioni premaz u zavisnosti od godišnjeg doba.
Iako su ovi nisko-emisioni plasmani (na površinama br.2 i 3) prednost, ako imate premaz na drugoj površini nije kraj sveta. Razlike između sveukupnog energetskog performansa prozora sa premazima bilo na površini br.2 ili 3 u bilo kojoj klimi je manje značajna od razlike postojanje nisko-emisionog premaza i nepostojanja istog. Neki proizvođači samo stavljaju nisko-emisivni premaz na površini br.2, navodeći zabrinutost zbog neuspeha zapečećenja kada je premaz na površini br. 3. To nije veliki problem čak i u hladnoj klimi.
Sa nisko-emisionim premazima direktno postavljenim na staklu postoje dve široke kategorije: meki premaz i tvrdi premaz. Sa mekim nisko-emisionim premazom, tanak sloj srebra se stavlja na staklo putem procesa prskanja nakon proizvodnje stakla, Iako su najraniji meki nisko-emisioni premazi imali jedan sloj srebra, premazi sa dva sloja (nisko-emisioni na kvadrat) i tri sloja (nisko-emisioni na kub) su počeli da se proizvode pošto imaju još manju emisivost i manji gubitak toplote.
Ovi prskajući premazi se nazivaju "mekim premazima" zato što premazi ostaju prilično delikatni i moraju da se zaštite unutar izolovane staklene jedinice (suočavajući se sa vazdušnim prostorom) - iako se ovo možda menja, kao što je opisano u nastavku.
Sa tradicionalnim tvrdim nisko-emisionim premazima, nisko-emisioni sloj oksida indijuma i kalaja se primenjuje kada je staklo istopljeno i kada tek počinje da očvršćava. Označavajući proizvodnju na visokoj temperaturi, ovi premazi se takođe nazivaju "pirolitički" (pyrolytic) nisko-emisioni premazi. Oksid indijuma i kalaja postaje deo stakla i, kao rezultat, nisko-emisioni premazi postaju dugotrajniji. Zato su ova vrsta premaza dobra za prozore koji trpe dosta atmosferskih padavina i puno abrazivnih akcija.
Iako su tvrdi nisko-emisioni premazi izdržljiviji od makih, emisivost nije tako niska, tako da ova stakla ne postižu tako nizak U faktor. Sa druge strane, oni dozvoljavaju veći prodor sunčevih zraka, tako da su obično bolji za kuće koje se oslanjaju na pasivno solarno grejanje.
Šta je novo u nisko-emisivim premazima?
Razlika između mekih i tvrdih nisko-emisionih premata postaje neprimetna. Kompanija Cardinal Glass skoro je predstavila ultra jasan premaz za staklo (LoE-i89) koji može biti postavljen na površini br. 4 izolovane jedinice stakla - površini stakla koja gleda na sobu. Prema Džimu Larsenu iz kompanije Cardinal, ovo staklo pruža izuzetno visoku provodljivost od 89% - mnogo veće od standardnog pirolitičkog tvrdog nisko-emisivnog stakla. Ovaj premaz je trajan i nema onu plavkastu nijansu koja je nekim ljudima smetala kod pirolitičkih tvrdih nisko-emisivnih stakala.
Staklo sa ovim premazom može da se kombinuje sa nisko-emisionim dvoslojnim ili troslojnim premazanim staklom u cilju postizanja U faktora niskog do 0,20 (R-5) kod dvostruko zastakljenim prozorima. Ranije smo morali da imamo trostruko zastakljeni prozor da bismo postigli ovaj nivo energetske efikasnosti.
Kompanija Cardinal je takođe nedavno predstavila novo meko nisko-emisiono staklo LoE-180 sa visokim solarnim prenosom (transmisija 80 posto vidljive svetlosti) i sa jednoslojnim premazom. Ovo obezbeđuje veoma veći solarni dobitak nego prethodna jednoslojna meka nisko-emisiona stakla.
Linkovi:
Povezani tekstovi sa portala Gradjevinarstvo.rs:
