نمونه کارها

تولید شیشه دوجداره :

واحدهای شیشه‌ای عایق با ضخامت شیشه ۳ میلی‌متر تا ۱۰ میلی‌متر (۱/۸" تا ۳/۸") یا بیشتر در کاربردهای خاص ساخته می‌شوند. شیشه لمینت یا سخت شده ممکن است بعنوان بخشی از ساخت مورد استفاده قرار بگیرد. اکثر واحدها با ضخامت مشابه شیشه استفاده شده در دو قاب شیشه‌ای ساخته می‌شوند ولی کاربردهای خاص همچون کم کردن عایق صوتی یا کاربردهای امنیتی ممکن است به طیف وسیعی ضخامت برای ترکیب شدن در واحد مشابه نیازمند داشته باشند.

تاریخچه ساخت :

در سال ۱۸۶۵ در شهر نیویورک یک فروشنده ، شیشه اختراع کرد و این ابداع خود را به ثبت رساند وی در آن زمان اثبات کرد که شیشه‌های دوجداره می‌توانند در جلوگیری از انتقال حرارت به بیرون از ساختمان نقش به‌ سرائی را ایفا کنند.

لزوم استفاده :

امروزه آلودگی صوتی از سوی محافل دست اندرکار مانند سایر آلودگی‌ها نظیر آلودگی هوا مورد توجه قرار گرفته و استفاده از شیشه‌ های چند جداره از مهمترین روش‌های کاهش این آلودگی به ویژه در شهرهای بزرگ به شمار می‌رود. افزایش چشمگیر قیمت انرژی در سالهای اخیر موجب گردیده است دست اندرکاران صنعت ساختمان به روش‌های کاهش اتلاف انرژی از سطوح خارجی ساختمان روی آورند. پنجره و شیشه‌ های ساختمان مهمترین بخش هدر دهنده انرژی به شمار می‌روند و استفاده از شیشه‌های دو و یا چند جداره به میزان قابل توجهی در کاهش اتلاف انرژی موثر است و در حد محسوسی هزینه‌های حرارتی و برودتی را کاهش می‌دهد. پنجره‌های عایق استاندارد، ضمن کاهش ۲۵ تا ۴۰ درصدی مصرف انرژی ، آسایش حرارتی ساکنین ساختمان را نیز فراهم می‌سازد.

اجزای اصلی پنجره‌های عایق :

  1. قاب و بازشو پنجره
  2. شیشه سه جداره Low-e
  3. لاستیک درزگیر EPDM
  4. پروفیل گالوانیزه بعنوان استراکچر پنجره

مزایای پنجره‌های دو یا سه جداره :

  1. عایق مناسب در برابر گرما و سرما
  2. مانع نفوذ گرد و غبار، دود و آلودگی‌های محیطی
  3. عایق صوت تا ۵۵ دسیبل
  4. تنوع اشکال بازشو و شکل پذیری متناسب با معماری و فضای ساختمان
  5. مقاوم در برابر نور خورشید
  6. مقاوم در برابر خوردگی و پوسیدگی
  7. قابلیت نصب یراق آلات استاندارد

درصد عایق صدا و کاهش آلودگی صوتی :

استفاده از شیشه دو جداره ، سطح صدا را بین ۲۰ الی ۳۵ دسیبل کاهش می‌دهد. متوسط شدت سر و صدا در محیط‌ های معمولی زندگی در شهرها در حدود ۶۰ الی ۷۰ دسیبل می‌باشد. از لحاظ علمی صدا با شدت ۶۰ دسیبل به عنوان صدای مزاحم و با شدت ۹۰ دسیبل مضر برای سیستم شنوایی و با شدت ۱۲۰ دسیبل بالاتر از آستانه تحمل بوده که خطرناک تلقی می‌گردد.

نوع شیشهفلوت ۶ م. مسکوریت ۶ م. مدوجداره ۶-۱۰-۴لمینتدوجداره با یک لایه لمینتدوجداره با دو لایه لمینت
میزان کاهش ۲۲ ۲۲ ۳۴ ۳۶ ۴۱ ۴۳

درصد عایق حرارتی و برودتی

نوع شیشهضخامت لایه شیشه (mm)نوع لایه‌های هواضخامت لایه‌های هواضریب انتقال حرارت (W/m2.K)
شیشه دو جداره ۴،۶ گاز بی اثر ۱۲ ۲،۹
شیشه دو جداره ۴،۶ هوای خشک ۱۲ ۳
شیشه سه جداره ۴،۶،۴ هوای خشک ۹،۹ ۲،۲
شیشه سه جداره ۴،۶،۴ گاز بی اثر ۹،۹ ۱،۹

فاصله انداز

قاب‌های شیشه‌ای بوسیله یک «فاصله انداز» جدا می‌شوند. یک فاصله انداز قطعه‌ای است که دو قاب شیشه‌ای را در یک سیستم پنجره عایق جدا می‌کند و گازی را در بین آنها محفوظ می‌سازد از لحاظ تاریخی فاصله اندازها ابتدا از فلز یا فیبر ساخته می‌شوند که سازندگان در مورد مقاومت بیشتر آنها فکر کرده بودند. همچنین فاصله اندازهای فلزی رسانای حرارتی هستند. (مگر اینکه فلز از لحاظ حرارتی اصلاح نشده باشد)، که قابلیت پنجره عایق را برای کاهش جریان حرارتی کم می‌کنند و ممکن است به تشکیل آب یا یخ در انتهای درز آن بعلت اختلاف شدید حرارتی کم می‌کنند و ممکن است به تشکیل آب یا یخ در انتهای درز آن بعلت اختلاف شدید حرارتی بین پنجره و هوای محیط منجر شود. برای کم کردن انتقال گرما از طریق فاصله انداز و افزایش عملکرد کلی گرمایی، سازندگان ممکن است فاصله انداز را از مواد کمتر رسانا مثل فوم ساختمانی سازند. یک فاصله انداز که از آلومنیوم ساخته شده است و محتوی یک مانع گرمایی می‌باشد چگالش را در سطح شیشه‌ای کاهش می‌دهد و همانطور که بوسیله فاکتور u کلی اندازه‌گیری می‌شود عایق را بهبود می‌بخشد. (به بخش رسانایی گرمایی مراجعه کنید).

  • یک فاصله انداز که جریان حرارتی را در پنجره کاهش می‌دهد ممکن است ویژگی‌هایی برای عایق صوتی در جائیکه سروصدای خارجی یک مسئله می‌باشد داشته باشد.
  • معمولاً فاصله انداز با ماده خشک کننده برای برطرف کردن رطوبت به دام افتاده در فضای گازی در طول ساخت پر می‌شوند که بموجب آن نقطه شبنم گاز در آن فضا کاهش می‌یابد و از چگالش در سطح ۲ در زمانیکه حرارت بیرون قاب پنجره کاهش می‌یابد جلوگیری می‌کند.
  • تکنولوژی جدید برای مبارزه با افت گرما از میله‌های فاصله انداز رایج پدیدار شده است که شامل اصلاح عملکرد ساختاری و مقاومت طولانی مدت فلز اصلاح شده (آلومنیوم با یک مانع حرارتی) و فاصله اندازهای فومی می‌باشد.

فرایند ساخت

ابعاد (طول و عرض) ، ضخامت قاب‌های شیشه‌ای و نوع شیشه برای هر قاب و همچنین ضخامت کلی پنجره بایستی به سازنده اعلام شود. در خط مونتاژ، فاصله اندازهایی با ضخامت خاص بریده و در ابعاد (طول و عرض) مورد نیاز قرارداد می‌شوند و با ماده خشک کننده پر می‌شوند. در یک خط موازی، قاب‌های شیشه‌ای به اندازه بریده و برای شفافیت شسته می‌شوند.

یک درزگیر چسبنده (پلی ایزوبوتیلن- PIB) در رویه فاصله انداز در هر طرف بکار برده می‌شود و قاب‌ها به فاصله انداز پرس می‌شوند. اگر شیشه با گاز پر شود، دو حفره در فاصله انداز پنجره مونتاژ شده ایجاد می‌شود، خطوط برای بیرون کشیدن هوا خارج از فضا و جایگزین کردن آن با گاز دلخواه متصل می‌شوند سپس این خطوط از بین می‌روند و حفره‌ها برای نگه داشتن هوا بسته می‌شوند. تکنیک مدرن تر، استفاده از پر کننده گاز آنلاین می‌باشد که نیاز به ایجاد حفره در فاصله انداز را برطرف می‌کند. سپس پنجره‌های عایق بر لبهٔ کناری با استفاده از پلی سولفید یا درزگیر سیلیکونی یا مواد مشابه برای جلوگیری از ورود هوای مرطوب بیرون محکم می‌شوند. مادهٔ خشک کننده اثرات رطوبت بجا مانده از هوای محفوظ شده را از بین می‌برد تا هیچ آبی از درون (یا بخار آب) قاب‌های شیشه‌ای در طول هوای سرد ظاهر نشود. بعضی سازندگان فرایندهای خاصی را ایجاد کرده‌اند که فاصله انداز و ماده خشک کننده را در یک سیستم کاربردی تک مرحله‌ای ترکیب می‌کنند.

پنجره دو جداره در دههٔ ۱۹۳۰ ابداع شد و در دههٔ ۱۹۵۰ تحت مارک تجاری thermopane TM که در سال ۱۹۴۱ توسط کمپانی شیشه تیبی- اونزخورد به ثبت رسید در آمریکا در دسترس بود. بعد از چندین دهه این فرایند ساخت پا گرفت گرچه ابداع و نوآوری برای بهبود فاکتور R و دیگر ویژگیهای پنجره ادامه پیدا کرد. نام تجاری Thermopane به واژگان صنعت شیشه بصورت علامت تجاری کلی برای پنجره‌های عایق وارد شده است. ماده‌هایی که می‌توان برای شیشه‌های دو جداره مورد استفاده قرار داد شامل آلومینوم، pvc و چوب است.

عملکرد گرمایی

حداکثر کارایی عایق یک پنجره عایق استاندارد بوسیله ضخامت فاصله محتوی هوا تعیین می‌شود. فاصله خیلی کم بین قاب‌های شیشه‌ای به افت گرما بوسیله انتشار بین قاب‌ها منجر می‌شود. فاصله خیلی کم بین قاب‌های شیشه‌ای به افت گرما بوسیله انتشار بین قاب‌ها منجر می‌شود. (گرما از یک قاب از طریق گاز پر شده به قاب دیگر حرکت می‌کند) در حالیکه اگر فاصله بسیار بزرگ باشد جریانات انتقال گرما بوسیله ویسکوزیته گاز کاهش پیدا می‌کند و گرما را بین قاب‌ها انتقال می‌دهد. برای اطلاعات بیشتر به مقالهٔ انتقال گرما مراجعه کنید. معمولاً اکثر واحدهای محکم شده به حداکثر مقدار عایق با استفاده از یک فاصله گازی ۱۶ تا ۱۹ میلی‌متر (۶۳/۰- ۷۵/۰ اینچ) می‌رسند اگر در مرکز واحد پنجره عایق اندازه‌گیری شود. زمانیکه با ضخامت قاب‌های شیشه‌ای استفاده شده ترکیب می‌شود، این می‌تواند به یک ضخامت کلی ۲۲ تا ۲۵ میلیمتر (۸۷/۰-۹۸/۰ اینچ) برای شیشه ۳ میلیمتر (۱۲/۰ اینچ) تا ۲۸ تا ۳۱ میلیمتر (۱/۱-۲/۱ اینچ) برای شیشه سطح ۳۵/۶ میلیمتری (۲۵/۰ اینچ) منجر شود.

ضخامت پنجره عایق حدوسط بین حداکثر مقدار عایق و قابلیت سیستم تنظیمی استفاده شده برای حمل یک پنجره می‌باشد. بعضی سیستم‌های پنجره مسکونی و اکثر سیستم‌های تجاری می‌توانند ضخامت ایده‌آل یک پنجره دو جداره را اصلاح کنند. موضوعاتی با استفاده از شیشه‌های ۳ جداره برای کاهش بیشتر افت حرارت در یک ساختمان مطرح می‌شود. ترکیب ضخامت و وزن به واحدهایی منجر می‌گردد که برای اکثر سیستم‌های شیشه مسکونی و تجاری خیلی سنگین هستند خصوصاً اگر این قاب‌های شیشه‌ای دارای حمایل متحرک باشند.

این توازن برای ش یشه عایق خلاء (VIG) یا شیشه خلاء بکار نمی‌رود چون افت گرما بعلت انتقال گرما از بین می‌رود که اتلاف تا شبی و رسانایی از طریق درز لبه متوقف می‌شود. در شیشه‌های عایق خلاء هوایی بین قاب‌ها وجود ندارد و تقریباً خلا که در حال حاضر در بازار موجود می‌باشد در امتداد پیرامون خود با شیشه لحیمی بعضی شیشه‌ای که نقطه ذوب کمتری دارند بدون هوا بسته می‌شود. چنین درز شیشه‌ای سخت می‌باشد و فشار زیادی را با افزایش تفاضل دما در سراسر واحد تجربه می‌کند. این فشار ممکن است مانع استفاده کردن از شیشه خلاء زمانیکه تفاضل دمایی خیلی زیاد باشد شود. یک سازنده تفاضل دمایی ۳۵ درجه سانتیگراد را پیشنهاد می‌دهد. تکنولوژی خلاء در بعضی از محصولات عایق غیرشفاف با نام پانل‌های عایق خلاء مورد استفاده قرار می‌گیرند. یک روش قدیمی برای بهبود عملکرد عایق، جایگزین کردن هوا در فاصله بین دو شیشه با یک گاز با رسانایی گرمایی کمتر می‌باشد. انتقال حرارتی گاز، عملکردی از ویسکوزیته و گرمای ویژه می‌باشد. گازهای تک اتمی همچون آرگون، کریپتون و زنون معمولاً مورد استفاده قرار می‌گیرند چون (در دماهای نرمال) گرما را در حالت‌های چرخشی حمل نمی‌کنند که به ظرفیت گرمایی کمتر از گارهای چند اتمی منجر می‌شوند. آرگون رسانایی گرمایی ۶۷ درصد دارد. کریپتون حدود نیمی از رسانایی آرگون دارد. کریپتون و زنون بسیار گرانقیمت هستند این گازها مورد استفاده قرار می‌گیرند چون غیرسمی، شفاف، بی‌بو، از لحاظ شیمیایی فاقد نیروی جنبشی و از لحاظ تجاری بعلت کاربرد گسترده آنها در صنعت در دسترس هستند. بعضی سازندگان سولفور ۶ فلوریدی را بعنوان گاز عایق خصوصاً برای عایق صوتی پیشنهاد می‌دهند. این گاز تنها ۳/۲ رسانایی آرگون را دارد ولی پایدار ارزان قیمت و متراکم است. همچون سولفور ۶ فلوریدی یک گاز شدت پر قدرت گلخانه‌ای است که بر گرم شدن جهان تاثیر دارد.

در اروپا سولفور ۶ زیرگاز F قرار می‌گیرد که مصرف آن برای کاربردهای مختلف ممنوع یا کنترل شده است از اول ژانویه سال ۲۰۰۶ سولفور ۶ بعنوان یک گاز ردیاب و در تمام کاربردها به جز دستگاه سوئیچ ولتاژ بالا ممنوع شده است.

به طور کلی هرچه گاز پر شده در ضخامت مطلوب آن موثر تر باشد ضخامت مطلوب باریکتر می‌باشد.

به عنوان مثال ضخامت مطلوب برای کریپتون کمتر از آرگون و برای آرگون کمتر از هوا می‌باشد. همچنین چون تعیین اینکه آیا گاز در واحد پنجره عایق در زمان ساخت با هوا ترکیب می‌شود یا خیر (یا در زمان نصب) سخت می‌باشد، ولی بسیاری از طراحان ترجیح می‌دهد تا از شکاف‌های ضخیم‌تر از ضخامت مطلوب برای گاز پر کننده البته اگر خالص باشد استفاده کنند. آرگون معمولاً در پنجره عایق مورد استفاده قرار می‌گیرد چون از همه چیز مقرون به صرفه تر می‌باشد. کریپتون که به طور قابل توجه‌ای گران تر می‌باشد معمولاً مورد استفاده قرار نمی‌گیرد به جز برای تولید پنجره‌های دو جداره بسیار باریک یا نسبتاً باریک یا پنجره‌های ۳ جداره با عملکرد به شدت بالا. زنون بعلت هزینه کاربرد اندکی در پنجره‌های عایق داشته است.

ویژگیهای عایق گرمایی

اثربخشی شیشه عایق را می‌توان بعنوان «ارزش R» بیان کرد. هرچه ارزش R بیشتر باشد مقاومت آن برای انتقال گرما بیشتر می‌باشد. یک پنجره عایق استاندارد که شامل قاب‌های بدون پوشش شفاف با حفره پر شده از هوا بین قاب‌های شیشه‌ای می‌باشد معمولاً ارزش R 35/0 Km2/w دارد.

با استفاده از واحدهای عادی آمریکایی روش کاربردی در ساخت پنجره عایق استاندارد این است که هر تغییر در مولفهٔ واحد پنجره عایق به افزایش ارزش R 1 در کارایی واحد منجر می‌شود. اضافه کردن گاز آرگون این بهره‌ وری را حدود R-3 افزایش می‌دهد. با استفاده از شیشه با قابلیت کم انتشار در سطح ۲ ارزش R دیگری را اضافه می‌کند. پنجره‌های عایق سه جداره به خوبی طراحی شده با پوشش‌هایی با انتشار کم در سطوح ۲ و ۴ که با گاز آرگون در حفرها پر شده است به پنجره‌های عایق با ارزش R 5 منجر می‌شود. شیشه‌های عایق خلاء مشخص (VIG) یا واحدهای چنه خوابه با پنجره‌های عایق که از ورقه‌های پوششی پلاستیکی استفاده می‌کنند به ارزش R 5/12 منجر می‌شوند.

لایه‌های اضافی پنجره این فرصت را برای عایق بهتر فراهم می‌کنند. در حالیکه پنجره دو جداره استاندارد اغلب به طور گسترده مورد استفاده قرار می‌گیرد پنجره ۳ جداره غیرمعمول نیستند و پنجره ۴ جداره برای محیط‌های خیلی سرد مثل آداسکا تولید می‌شود. حتی پنجره ۴ جداره (۴ حفره‌ای، ۵ قاب شیشه‌ای) با فاکتورهای عایق نیمه قاب مشابه با دیوار ۴ در دسترس می‌باشند.

ویژگیهای عایق صوتی

در بعضی موقعیت‌ها این عایق برای کم کردن سر و صدا می‌باشد. در این شرایط یک فاصله هوایی بزرگ کیفیت عایق صوتی یا انتقال صدا را بهبود می‌بخشد پنجره عایق نامتقارن که از ضخامت‌های مختلف شیشه به جای سیستم‌های متقارن معمول استفاده می‌کند (ضخامت‌های مشابه شیشه استفاده شده برای هر دو قاب بدون پوشش) ویژگی‌های عایق صوتی پنجره عایق را بهبود خواهد بخشید. اگر فاصله‌های استاندارد هوا مورد استفاده قرار بگیرد، از سولفور ۶ فلوریدی برای جایگزین یا تقویت گاز راکد استفاده می‌شود و عملکرد عایق صوتی را بهبود می‌دهد. تنوع مواد شیشه‌ای بر صوت‌ها تاثیر می‌گذارد. رایج ترین پیکربندیهای شیشه‌ای مورد استفاده قرار گرفته برای عایق صوتی شامل شیشه لمینت با ضخامت متغیر لایه درونی و ضخامت شیشه می‌باشد. مانع حرارتی آلومنیوم که از لحاظ گرمایی بهبود یافته است. در شیشه عایق می‌تواند عملکرد عایق صوتی را با کم کردن انتقال منابع سروصدای بیرونی را در سیستم پنجره بندی بهبود ببخشد. بررسی کلی مولفه‌های سیستم پنجره‌ای از جمله مواد استفاده شده در شیشه عایق می‌تواند پیشرفت کلی انتقال صوت را تضمین کند.

طول عمر

طول عمر پنجره‌های عایق بسته به کیفیت مواد استفاده شده اندازهٔ شکاف بین قاب درونی و بیرونی، تفاوت‌های دما، طرز ساخت و مکان نصب هم بر حسب نما و موقعیت جغرافیایی و همچنین کاربری واحد متفاوت می‌باشد. پنجره‌های عایق معمولاً ۱۰ تا ۲۵ سال دوام دارند پنجره‌هایی که رو به خط استوا می‌باشند کمتر از ۱۲ سال دوام دارند. این پنجره ۴ بسته به سازنده ۱۰ تا ۲۰ سال گارانتی دارند. اگر این پنجره‌ها تغییری ایجاد شود (مثلاً نصب ورقه کنترل خورشیدی) ضمانت نامه ممکن است از طرف سازنده از اعتبار ساقط شود. پیمان سازندگان پنجره‌های عایق (IGMA) مطالعهٔ جامعی را برای مشخص کردن شکسته‌های شیشه‌های عایق تجاری بعد از مدت ۲۵ سال انجام دادند.

برای پنجره عایق استاندارد، بخار بین لایه‌های شیشه زمانیکه درز دور تا دور آن از بین می‌رود و زمانیکه مادهٔ خشک کننده اشباع می‌شود جمع می‌شود می‌توان به طور کلی بوسیله جایگزین کردن IGA آن را برطرف کرد. از بین رفتن درز و تعویض آن به یک فاکتور مهم در هزینه کلی داشتن پنجره‌های عایق منجر می‌شود. تفاوت‌های دمایی زیاد بین قاب درونی و بیرونی بر فاصله بین آنها فشار می‌آورد که می‌تواند در نهایت باعث شکست آن شود. پنجره‌هایی که شکاف کمی بین قاب‌ها وجود دارد بعلت فشار افزایش یافته بیشتر مستعد شکست هستند.

تغییرات فشار اتمسفری همراه با آب و هوای مرطوب در نموه‌های نادر می‌تواند در نهایت به پر شدن شکاف با آب منجر شود. در کانادا از اوایل سال ۱۹۹۰ چندین کارخانه وجود دارد که خدماتی را برای پنجره‌های عایق شکسته شده ارائه می‌دهند. آنها تهویه باز به اتمسفر با ایجاد حفره‌هایی در شیشه یا فاصله انداز ایجاد می‌کنند. این راه حل معمولاً بخار مرئی را از بین می‌برد ولی نمی‌تواند سطح داخلی شیشه و لکهٔ ایجاد شده بعد از قرارگیری طولانی مدت در برابر رطوبت را تمییز کند. آنها ممکن است گارانتی را از ۵ تا ۲۰ سال ارائه دهند. این راه حل مقدار عایق پنجره را کمتر کند ولی می توند راه حل ساده لوحانه در زمانیکه پنجره همچنان در شرایط خوبی است محسوب شود. اگر پنجره عایق دارای یک گاز پر کننده (مثل آرگون یا کریپتون یا ترکیبی از هر دو) باشد، این گاز بطور طبیعی هدر می‌رود و ارزش R کم می‌شود.

از سال ۲۰۰۴ کارخانه‌هایی وجود دارد که کار ترمیم پنجره‌های دو جداره شکسته شده را در انگلستان انجام می‌دهند و در ایرلند تنها یک کارخانه کار ترمیم پنجره‌های دو جداره شکسته شده را از سال ۲۰۱۰ انجام می‌دهد

برآورد افت حرارت از پنجره‌های دو جداره

با توجه به ویژگیهای گرمایی حمایل، قاب و لبهٔ پنجره و ابعاد ویژگیهای لعاب و گرمایی شیشه، میزان انتقال گرما برای چنین پنجره‌هایی و یک سری شرایط را می‌توان محاسبه کرد. این محاسبات را می‌توان در کیلو وات (KW) انجام داد ولی برای فواید اقتصادی محاسبات را می‌توان بسته بر شرایط خاص در طول یک سال برای مکان ویژه بصورت KWH Pa (کیلووات ساعت در هر سال) بیان کرد.

پانل‌های شیشه در پنچجره‌های دو جداره گرما را در هر دو مسیر بوسیله تابش، در سراسر قاب‌ها بوسیله جریان همرفتی و در درزهای اطراف بوسیله رسانش انتقال می‌دهد. میزان واقعی با این شرایط در تمام طول سال تغییر می‌کند و در حالیکه ارزش انرژی خورشیدی در زمستان بیشتر مورد استقبال قرار می‌گیرد، ولی ممکن است به افزایش هزینه‌های تهویه در تابستان منجر شود. انتقال ناخواسته گرما را می‌توان مثلاً با استفاده از پرده در زمستان و استفاده از سایبان در تابستان کاهش داد. در یک تلاش برای مقایسهٔ سودمند بین گزینه‌های ساخت پنجره، شورای رتبه بندی پنجره بریتانیا یک رتبه بندی انرژی پنجره (WER) با محدودهٔ A برای بهترین درجه و C,B و غیره برای درجات پائین تر تعریف کرد. این کار ترکیب افت گرما از طریق پنجره (ارزش U معکوس ارزش R) استفاده از انرژی خورشیدی (ارزش g) و افت گرما از طریق نشت هوا در اطراف چارچوب (ارزش L) را در نظر می‌گیرد. بعنوان مثال پنجره‌ای با رتبهٔ A در یک سال همان اندازه که گرما را از انرژی خورشیدی می‌گیرد از راههای دیگر از دست می‌دهد. (هر چند حداکثر انرژی بدست آمده در طول ماههای تابستان می‌باشد که ساکنین ساختمان به گرما نیازی ندارند.) این روش عملکرد گرمایی بهتری را نسبت به دیوار معمولی نشان می‌دهد.

برای آنالیز مفصل احتمالات مطرح شده با این پنجره‌ها به لنیک طراحی انرژی غیر فعال خورشیدی مراجعه کنید.

عایق شیشه‌ای

اولین عایق شیشه‌ای در سال ۱۹۲۹ بوسیله شرکت مخصوص و حقوقی الکتردور ساخته شد. در سال ۱۹۴۷ کاربرد فرایند گرما در عایقهای شیشه‌ای مخصوص و حقوقی الکتردور ساخته شد. در سال ۱۹۴۷ کاربرد فرایند گرما در عایقهای شیشه‌ای منجر به تولید محصولی شد که اجراء و نمایش استثنائی آن شرکت را به موفقیت بین‌المللی رساند. خطوط تولید اتوماتیکی این محصول ۱۰ سال بعد در سال ۱۹۵۷ معرفی شد. این خط تولید در سال ۱۹۵۹ بوسیله اتحاد الکتروور و کارپونیوکس منجر به اختراع سدیور شده بعد از بنا شدن بازار عایق، در دهه ۱۹۶۰ شرکت در اولین پروژه بین‌المللی خودش را در خطر شکست دیده محصولات جدید در طول دهه ۱۹۷۰ که شامل میدان عایق‌های مرکب برای خطوط انتقال قدرت یا نیرو و سیستم‌های راه آهن با کشتی حمل شده مکمل برزیلی آن، الکترویدرو در طول این دوره تأسیس شد. سال ۱۹۹۳ نیز شروع پروژه‌ای مشترک در چین است سدیور زیگونگ با تخصصی کردن عایقهای شیشه‌ای، و کارخانه ذوب فلزات (ریخته گری) سافام زیگونگ عناصر آهنی سازگار را ساخت.

در اکتبر ۲۰۰۲، سدیور بوسیله وتروریدو، شرکتی با نام زمینه اسمی جدید اما با تاریخ طولانی و برابر و آبرومند و اعتباری تأسیس کرد. اصل و تروریدو بر می‌گردد به سال ۱۹۲۸ وقتی که پرنس پیتروگینوری کانتی پیش قدم شد.

این کارگاه‌ها در نقش رهبری و گسترش دادن یکی از محصولات شروع کردند. چگونگی خواستن تولیدات در این دوره شیشه‌های اوپتیکال بود. در ۱۹۴۰ این کارگاه‌ها در قسمت بشتر ایتالیا تعیین کننده اهمیت مالکیت گروه صنعتی IRI که در مورد محصول صنعتی محصولی برای مصارف نظامی توسط نیروی دریایی شروع کرد. نام s.a.i.v.a را گرفت.

بعد از جنگ جهانی دوم شرکت محصولاتش را که شامل موزائیک، سرامیک، ظروف غذا بود گسترش داد. در سال ۱۹۹۰ فیدنزا وتراریا، تولید کننده قدیمی عایق‌های شیشه‌ای و ظروف غذای ایتالیایی شرکت تأسیس شده را خصوصی کرد. در دهه ۱۹۲۰ فیدنزا وتراریا همچنین شروع به تولید شکلی از آجر شیشه‌ای بهتر به نام بلوک‌های شیشه‌ای یا شیشه تقویت شده چسبی کرد.

بلوک‌های شیشه‌ای در سال ۱۹۹۱ به عنوان پایه محصول و تیورو ریدو ریسکی پر خطر محسوب می‌شدند. با تصمیمات شرکت جدید رشد دائمی در طول یک سری از فراگیری‌ها بدعت گزاری‌ها بدست آمد. در طول دهه ۱۹۹۰ و ترواردو با تجارت چراغ شیشه‌ای روشن و وترری لودی، شرکتی با سابقه طولانی ۱۰ ساله، شرکت کزیچ، بلوک ویترا، یک سازنده متخصص بلوک شیشه‌ای شیشه سازی سنتی بوهمیان را غرق کرد.

برای گسترش و پوشش دادنش به سایر کاربران تکنیکی شیشه، در سال ۲۰۰۱ شرکت نمایندگی ایتالیایی دیلو، سازنده جهانی عایقهای شیشه‌ای برای خطوط انتقال قدرت را بدست آورد. این اولین قدم برای بدست آوردن رهبری در این زمینه بود. یادگیری و تحصیل سدیور، تولید کننده شماره یک شیشه و عایقهای ترکیبی منجر به تولد گروه و ترواردو سدیور، رهبر صنعتی که بالاخره نام سیول را به خود گرفت شد.

شیشه یک جامد بی‌ریخت (غیر بلوری) است که می‌تواند رفتار انتقالی از یک جامد سخت و شکننده به یک مادهٔ مذاب لاستیک شکل و برعکس داشته باشد. این رفتار که انتقال شیشه نام دارد در محدودهٔ مواد بی‌ریخت و یا بی‌ریخت‌های نیمه بلوری دیده می‌شود.

در حدود ۱٬۵۰۰ پیش از میلاد، بطری‌های شیشه‌ای برای نخستین بار در مصر مورد استفاده قرار گرفت.

ویژگی‌ها

شیشه‌ها معمولاً ترد و در برابر نور شفاف اند. پرکاربردترین گونهٔ شیشه، شیشه آهک سوددار است که از نزدیک به ۷۵٪ سیلیسیم دی‌اکسید (SiO۲) و سدیم اکسید (Na۲O) که از نمک سدیم بدست می‌آید، آهک (CaO) و چند افزودنی جزئی بدست می‌آید. نام شیشه معمولاً برای اشاره به این گونه از آن است.

شیشه‌های سیلیکاتی و کاربرد آن

شیشه‌های سیلیکاتی بیشتر شفاف‌اند از این رو کاربرد فراوانی دارند از آن جمله می‌تواند به کاربرد فراوان آن‌ها در صنعت ساختمان و در و پنجره‌های شیشه‌ای اشاره کرد. هرچند امروزه بیشتر از آن به عنوان روکش مواد دیگر استفاده می‌شود چون می‌تواند هر شکلی را به خود بگیرد. کاربرد دیگر شیشه، استفادهٔ سنتی آن به عنوان کاسه، گلدان، بطری و ... است. اگر شیشه صلب تر باشد در تولید تیله، تسبیح و وسایل تزئینی شیشه‌ای کاربرد پیدا می‌کند. شیشه می‌تواند بازتابنده یا شکنندهٔ نور باشد این ویژگی‌ها می‌تواند با برش یا جلا بدست آید و در تولید عدسی، منشور یا ظرف‌های بلوری کاربرد داشته باشد. همچنین با کمک نمک‌های فلزی می‌توان به شیشه رنگ داد یا آن را رنگ آمیزی کرد. این توان باعث کاربرد فراوان شیشه در کارهای هنری و شیشه‌های رنگی شد. شیشه با اینکه شکننده است اما بسیار پایدار است، عمر برخی از شیشه‌های یافت شده به دوران آغازین ساخت شیشه باز می‌گردد.

تعاریف مختلف شیشه در دانش

تعریف شیشه در دانش متفاوت است، شیشه به هر جامدی گفته می‌شود که هیچ ساختار بلوری ندارد (مانند جامد بی‌ریخت) و در برابر گرما و مذاب شدن رفتاری مانند انتقال شیشه از خود نشان می‌دهد. این گونه شیشه می‌توان گفت از مواد گوناگونی به‌دست می‌آید مانند آلیاژ فلزها، گدازه‌های یونی (یون ذوب شده)، محلول آبی، مایع‌های مولکولی و بسپارها. در بسیار کاربردها (بطری، محافظ‌های چشمی)، شیشه‌های بسپاری (شیشهٔ اکریلیک)، پلی‌کربنات، پلی‌اتیلن ترفتالات گزینهٔ سبک تری نسبت به شیشه‌های سیلیکاتی اند.

تعریف فرهنگ معین: شیشه جسمی است شفاف و حاکی ماورا و شکننده و مخلوطی است از سیلیکات‌های قلیایی. این اجسام را در کوره و در قالب می‌ریزند. شیشه دارای شکل هندسی نیست و در نتیجه می‌توان آن را به شکل دلخواه درآورد اما ساده‌ترین تعریف از شیشه آن است که شیشه مایعی است سفت شده که در ساختار آن هیچ نوع بلوری وجود ندارد.

کوره‌های ذوب شیشه

رایج ترین کوره‌های مورد استفاده برای تهیه شیشه کوره‌های تانکی است. طول این نوع کوره در حدود ۴۰ متر و پهنای آن در حدود ۱۲ متر می‌باشد. کار این کوره‌ها پیوسته بوده و با جلو رفتن مواد همیشه جا برای تغذیه مجدد کوره آماده می‌گردد. مواد نسوز داخل کوره‌های ذوب شیشه از اهمیت ویژه‌ای برخوردار می‌باشد و باید در مقابل سایش دارای مقاومت بالایی باشند زیرا مواد داخل کوره به شدت جداره کوره را در مقابل سایش قرار می‌دهند. عمر مواد نسوز کوره‌های ذوب شیشه حداثر ۴ سال می‌باشد. ظرفیت این کوره‌ها تقریباً حدود ۱۵۰۰ تن است. دستگاه‌های شکل دادن شیشه به انتهای شیشه متصل است. پس از آنکه مواد اصلی شیشه و درصد آن‌ها به دقت تعیین شد و مواد زائد آن جدا گردید مواد را وارد کوره می‌نمایند زیرا تغییر جزئی مواد روی خواص شیشه مخصوصا روانی و شکل دادن و کارایی بعدی آن تأثیر زیادی دارد. مواد که وارد کوره شد به تدریج جلو رفته گرم‌تر می‌شود. در حرارت حدود ۱۰۰ درجه آب فیزیکی خود را از دست می‌دهد و در حرارت حدود ۶۰۰ درجه کربنات سدیم و کربنات کلسیم مخلوط می‌شوند و در حرارت ۹۰۰ درجه کربنات سدیم با سیلیس ترکیب می‌شود، در ۱۰۰۰درجه متا سیلیکات کلسیم تشکیل می‌شود و در حرارت ۱۴۰۰ تا ۱۵۰۰ درجهذوب و پالایش شیشه درون کوره پایان می‌یابد ولی در این حرارت شیشه روان بوده و دارای ویسکوزیته ای بسیار پایین می‌باشد که کار کردن روی آن غیر ممکن می‌باشد. برای کار کردن روی شیشه باید مواد را به حالت خمیری در بیاوریم. برای این کار حرارت شیشه را پایین آورده و به حدود ۱۰۰۰ درجه سانتیگراد می‌رسانند .

ویژگی‌های نوری

 

مهم ترین دلیل تولید شیشه ویژگی شفاف بودن آن در برابر طول موج‌های مرئی است نقطهٔ مقابل شیشه مواد چندبلوری است که نور مرئی را از خود عبور نمی‌دهند.سطح شیشه معمولاً هموار است چون هنگام تشکیل، مولکول‌های بسیار سرد شدهٔ مایع دیگر مجبور نیستند هندسهٔ بلورهای سخت را به خود بگیرند بلکه نیروی کشش سطحی باعث شکل گرفتن آن‌ها می‌شود و به صورت میکروسکوپی سطحی هموار بدست می‌آید. این ویژگی‌ها باعث شفافیت و درخشندگی شیشه می‌شود و حتی در شیشه‌های رنگی (که نور را جذب می‌کنند) هم قابل مشاهده است.

شیشه این توان را دارد تا نور را بشکند، آن را بازتاب کند و بدون اینکه نور دچار پراکندگی شود برپایهٔ نورشناسی هندسی آن را از خود بگذراند. این ویژگی‌ها در ساخت عدسی و پنجره مورد نیاز است. شیشه‌های معمولی ضریب شکستی نزدیک به ۱٫۵ دارند. بر پایهٔ معادله‌های فرسنل، بازتاب یک ورق شیشه در محیط معمولی و در هوا، نزدیک به ۴٪ در یکای سطح است و گذر نور از آن برای یک جزء (دو روی سطح) نزدیک به ۹۰٪ است.

استفاده از شیشه در نمای ساختمان

گونه‌های کاربردی

  • شیشه‌های رنگی : این شیشه‌ها در مقایسه با شیشه‌های معمولی بخش اعظمی از نور را جذب و بخش کمتر را از خود عبور می‌دهند.
  • شیشه‌های بازتابنده : این شیشه‌ها بخش بیشتری از طیف‌های مختلف نور را بازتاب می‌دهند و در کنترل ورود و خروج نور و انرژی تاثیر می‌گذارند. در انتخاب شیشه رفلکس باید به محدودیت‌های آن از جمله آیینه‌ای بودن آن در شب از سمت داخل نیز توجه نمود.
  • شیشه‌های Low-e: این شیشه‌ها پرتوهای گرمازای مادون قرمز را بازتاب داده اما نورمرئی را از خود عبور می‌دهند. در مناطق گرمسیر انتخاب این نوع شیشه موجب جلوگیری از اتلاف انرژی حرارتی داخل ساختمان به بیرون می‌گردد.
  • شیشه‌های Laminate: این نوع شیشه مانع عبور ۹۹٪ از پرتوهای ماوراء بنفش شده و همزمان نورمرئی و مادون قرمز را از خود عبور می‌دهند .

اجرا

مهمترین نیاز عملکردی در نمای شیشه‌ای، ایمنی است که به عنوان موضوعی مهم در شیشه کاری در ارتفاع بالاتر از قد انسان مطرح است. در این باره دو عامل مطرح است:

  • انتخاب نوع شیشه کاری و خصوصیات آن
  • نوع طراحی سیستم نگهدارنده

کاربری

کاربردهای دیداری

سقف، سایبان و نمای شیشه‌ای باید پاسخگوی نیازهای کاربری زیادی باشد. از جمله آن‌ها می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

  • استفاده حداکثری از نور روز
  • دید به داخل و دید به خارج
  • نما

کاربری گرمایشی

  • جلوگیری از هدررفت گرما
  • جذب گرما
  • ایجاد تعادل گرمایی

کاربری مکانیکی

  • عمر مفید بالا
  • استحکام کافی
  • تحمل تنش‌های گرمایی

دیگر کاربری‌ها

  • پایداری در برابر آتش
  • عایق صدا

تماس با ما

دفتر مرکزی : اصفهان - چهارباغ بالا - مجتمع پارسیان - طبقه اول

تلفن تماس : ۰۹۱۳۱۶۵۱۹۳۸
۰۳۱۳۳۶۸۷۱۱۲

با ما در تماس باشید

نظر کاربران

  • مهندس نادری

    سپاس از زحمات شما
  • دکتر رضایی

    قیمت مناسب ، خوش قول و با اخلاق
  • مهندس جواهریان

    بی بدیل در صنعت آلومینیوم
  • 1
  • 2
  • 3