Стекло известно уже несколько
тысячелетий. Первые упоминания о стекле
связываются с находками, найденными в древнем
Египте в 7 000 годах до нашей эры- стеклянными
бусами и амулетами. А первые стекольные заводы
начали появляться только в ХVIII веке.
Стекло представляет собой
находящуюся в застывшем состоянии жидкость. Это -
аморфное вещество, которое не обладает в твердом
состоянии свойствами кристаллического вещества.
Основными компонентами, образующими стекло,
являются: кварцевый песок (69-74 %); сода (12-16 %);
известняк и доломит (5-12 %) и в небольших
процентных соотношениях некоторые другие
компоненты. Кроме основных сырьевых компонентов
можно вводить различные добавки, например, для
окрашивания стекла в желаемый цвет или для
изменения других свойств стекла.
Технология получения листового стекла в
основном базируется на двух способах: Фурко и
Флоат.
В 1902 году Эмиль Фурко разработал метод машинной
вытяжки стекла. При этом способе стекло
вытягивается из стекловаренной печи в виде
непрерывной ленты через прокатные валки,
поступает в шахту охлаждения, где режется на
отдельные листы. На сегодняшний день в Европе
метод Фурко практически не применяется, его
вытеснил более совершенный Флоат-метод.
Флоат-метод был разработан
в 1959 году фирмой <Пилкингтон>. При этом
процессе, стекло поступает из печи плавления в
горизонтальной плоскости в виде плоской ленты
через ванну с расплавленным оловом на дальнейшее
охлаждение и отжиг. Преимуществами этого метода
по сравнению со всеми предыдущими является:
- стабильная толщина стекла
- высокое качество поверхности стекла, не
требующее дальнейшей полировки
- отсутствие оптических дефектов в стекле
- высокая производительность
Наибольший размер получаемого стекла, как
правило, составляет 5000-6000 мм х 3210 мм, а толщина
листа может быть от 2 мм до 25 мм.
В массе выпускаемого стекла в последнее время
значительно возрастает доля функционального (с
особыми свойствами) и декоративного стекла.
Связано это с тем, что обычное стекло,
применяемое в архитектуре, не отвечает
современным требованием. В настоящее время к
нему предъявляются чрезвычайно высокие
требования по теплосбережению, механической
прочности, спектральному диапазону
пропускаемого излучения и т.д.
Флоат-метод позволяет придавать стеклу
некоторые необходимые свойства на стадии его
производства. Ассортимент выпускаемого в
настоящее время стекла настолько широк, что
может привести в замешательство
неподготовленного потребителя. Некоторые сорта
стекла выпускаются под собственными именами. Для
того, чтобы сориентироваться в этом многообразии
и сделать правильный выбор необходимо четко
представлять, в каких условиях будет
эксплуатироваться то или иное стекло. Так,
например, использование тонированного в массе
стекла, с коэффициентом пропускания меньше чем 50
% в качестве облицовочного фасадного остекления
не рекомендуется. Поскольку в жаркий солнечный
день панели из него могут нагреваться до
температуры 80-90 оС и выше, что создает большие
температурные напряжения, которые могут
привести к разрушению панели со всеми
вытекающими отсюда последствиями. В этом случае
необходимо применение специальных закаленных,
армированных и ламинированных стекол.
В России наблюдается повсеместное увлечение
тонированным (имеющим различную окраску стеклом)
остеклением. В Европе от данной моды отказались.
Это связано со многими причинами. Одна из них
отмечалась выше, вторая заключается в том, что
сильно отличающиеся от природного спектральный
состав освещения пагубно влияет на самочувствие
людей. При большой степени остекления, люди,
находящиеся внутри помещения, теряют чувство
времени, и у них ухудшается зрение.
Итак, выбор стекла должен определяться не только
эстетическими соображениями, но и
оптико-энергетическими характеристиками
остекления и его биологическим воздействием.
Чтобы грамотно применять современные виды
строительного стекла, необходимо понимать, что
такое солнечное излучение.
Рассмотрим основные составляющие солнечного
излучения:
- Ультрафиолетовые лучи (длина волны 280-380 нм);
- Видимый свет (длина волны 380-780 нм);
- Короткие волны (длина волны 780-2480 нм);
- Длинные волны (длина волны 2480 и более).
Световые лучи частично отражаются стеклом,
частично поглощаются и часть из них, попадает
внутрь помещения, для чего, собственно и,
существует остекление (рис. 1). Коэффициент
светопропускания стекла от 88 % (для обычного
полированного стекла) до 19% (специального).
Прямая солнечная энергия (короткие волны) - это
невидимая часть спектра, она также частично
отражается стеклом (особенно темным, окрашенным),
а часть ее проходит внутрь помещения. Солнечный
фактор (СФ) состоит из энергии прямого
прохождения I и поглощенной стеклом энергии II,
которое оно передает внутрь.
Косвенная солнечная энергия (длинные волны)
передается тремя путями:
- Теплопроводность
- Конвекция
- Тепловое излучение
- 2/3 потери тепла через стекло происходит за счет
теплового излучения и 1/3 за счет
теплопроводности и конвекции.
Придавая стеклу определенные свойства
(создавая различные типы стекол) можно влиять на
проникновение в помещение того или иного вида
световой энергии.
Металлопластиковые окна, производство и продажа