شیشه کنترل کننده انرژی :

شیشه‌های کم‌انرژی(  Low- E GLASS)  برای ساختمان‌های پایدار

در تلاش برای معماری پایدار، تمرکز بر کارآیی انرژی اهمیت بیشتری به خود گرفته است. از میان عوامل مختلفی که به بهینه‌سازی انرژی در ساختمان‌ها کمک می‌کنند، نقش شیشه نمی‌تواند اغماض شود. شیشه‌های کم‌انرژی با تکنولوژی‌های پیشرفته و طراحی‌های نوآورانه، در جبهه این انقلاب قرار دارند.

این مقاله به پیچیدگی‌های شیشه‌های کم‌انرژی پرداخته و اصول، کاربردها، مزایا و چشم‌اندازهای آینده آن‌ها در شکل‌دهی به ساختمان‌های فردا را بررسی می‌کند.

• تعریف شیشه‌های با انرژی کم:

شیشه‌های با انرژی کم، همچنین به عنوان شیشه‌های با کارایی انرژی بالا یا با تابش کم (low-e) شناخته می‌شوند.  به طور ویژه برای کمینه کردن انتقال حرارت بین داخل و خارج ساختمان طراحی شده‌اند. این انواع شیشه‌ها معمولاً دارای پوشش‌ها یا پردازش‌هایی روی سطح خود هستند که امیتیویتهای آنها را کاهش می‌دهند. به این معنی که درصد بالاتری از حرارت مادون قرمز را بازتاب می‌دهند در حالی که اجازه عبور نور قابل رویت را می‌دهند. با کاهش میزان انتقال حرارت، شیشه‌های با انرژی کم به بهبود کارایی انرژی ساختمان‌ها، کاهش هزینه‌های گرمایش و سرمایش، و افزایش سطح راحتی کلی برای ساکنان کمک می‌کنند.

تکنولوژی شیشه‌های کم‌انرژی(  Low- E GLASS)  :

شیشه‌های با انرژی کم از فناوری‌های پیشرفته برای کاهش انتقال حرارت بین داخل و خارج ساختمان‌ها استفاده می‌کنند. فناوری اصلی پشت شیشه‌های با انرژی کم شامل اعمال پوشش‌ها یا پردازش‌های ویژه بر روی سطح شیشه است.

در ادامه، یک مرور کلی از فناوری‌های مورد استفاده ارائه شده است:

1. پوشش‌های Low-E: پوشش‌های با کارایی انرژی پایین (low-e) لایه‌های نازک و شفافی هستند که بر روی سطح شیشه اعمال می‌شوند. این پوشش‌ها معمولاً از لایه‌های فلزی یا اکسیدهای فلزی تشکیل شده‌اند، مانند نقره، اکسید استان‌ها، یا دی‌اکسید تیتانیوم. این مواد ویژگی‌هایی دارند که به آنها اجازه می‌دهند تا تابش مادون قرمز (حرارت) را بازتاب کنند در حالی که همچنان اجازه عبور نور قابل رویت را می‌دهند.
2. انتقال انتخابی: شیشه‌های با انرژی کم به گونه‌ای طراحی شده‌اند که برخی از طول موج‌های نور را انتخابی انتقال دهند در حالی که دیگران را بازتاب می‌دهند. آنها به نور قابل رویت ورودی را به ساختمان اجازه می‌دهند در حالی که بخش قابل توجهی از تابش مادون قرمز را مسدود می‌کنند. این انتقال انتخابی با کاهش جذب حرارت خورشیدی در آب و هوای گرم و نگه‌داری حرارت داخلی در آب و هوای سرد، در بهبود دمای داخلی راحتی ساختمان کمک می‌کند.
3. ساختار چندلایه: برخی از شیشه‌های با انرژی کم شامل چندین لایه شیشه با پوشش‌های low-e بر روی یک یا چند سطح هستند. این ساختارهای چندلایه با قفل کردن هوا یا گاز‌های بی‌فعال بین لایه‌های شیشه، از عایق‌گذاری حرارتی بیشتری برخوردارند و مانعی اضافی را در برابر انتقال حرارت ایجاد می‌کنند.
4. پر کردن با گاز: در برخی موارد، فضای بین لایه‌های شیشه در پنجره‌های چندپانلی با گازی با هادی‌کنندگی کم، مانند آرگون یا کریپتون، پر می‌شود. این گازها ویژگی‌های عایقی بالاتری نسبت به هوا دارند که منجر به کاهش انتقال حرارت از طریق شیشه می‌شوند.
5. سیستم‌های فاصله‌گذار: واحدهای شیشه‌های با انرژی کم معمولاً شامل سیستم‌های فاصله‌گذار بین پنجره‌های شیشه‌ای هستند. این فاصله‌گذارها فضای هوای مهر و مومی را ایجاد می‌کنند، عایق را تقویت می‌کنند و جلوگیری از تشکیل شبنم بین پنجره‌ها را انجام می‌دهند.
6. فرآیندهای تولید پیشرفته : تولید شیشه‌های با مصرف انرژی پایین نیازمند فرآیندهای تولید پیشرفته است . تا اطمینان حاصل شود که لایه‌های محافظ، کنترل ضخامت شیشه، و حفظ شفافیت نوری به دقت انجام شود. این فرآیندها ممکن است شامل ترسیب بخار شیمیایی (CVD)، روش تراشه‌گذاری و انواع روش‌های گرمایشی مختلف باشد.

در کل، فناوری پشتیبانی از شیشه‌های با مصرف انرژی پایین هدف آن بهینه‌سازی عملکرد حرارتی در حالی که شفافیت، دوام و جذابیت ظاهری را حفظ می‌کند است. با کنترل موثر انتقال حرارت، شیشه‌های با مصرف انرژی پایین به بهبود کارایی انرژی، کاهش تأثیرات محیطی، و افزایش سطوح راحتی در ساختمان‌ها کمک می‌کنند.

مزایای شیشه‌های کم‌انرژی(  Low- E GLASS)  :

شیشه‌های با مصرف انرژی پایین برخی مزایای مهم را نسبت به گزینه‌های سنتی شیشه‌گیری دارند .  که آنها را به گزینه‌ی جذابی برای ساختمان‌هایی که به دنبال بهبود کارایی انرژی و راحتی هستند، تبدیل کرده است.

در زیر به برخی از مزایای کلیدی شیشه‌های با مصرف انرژی پایین اشاره شده است:

1-کارایی انرژی: یکی از مزایای اصلی شیشه‌های با مصرف انرژی پایین توانایی کاهش انتقال حرارت بین داخل و خارج ساختمان است.

با بازتاب قسمت قابل توجهی از تابش مادون قرمز در حالی که به نور قابل رؤیت اجازه عبور می‌دهند، این شیشه‌ها به حداقل رساندن بارهای گرمایش و سرمایش کمک می‌کنند. به عبارت دیگر، ساختمان‌هایی که دارای شیشه‌های با مصرف انرژی پایین هستند برای گرمایش و تهویه مطبوع کمتری انرژی مصرف می‌کنند که منجر به کاهش قابل توجه هزینه‌های کاربری و کاهش تأثیرات محیطی می‌شود.

2-راحتی بهبود یافته: شیشه‌های با مصرف انرژی پایین با حفظ دماهای متمایل به یکنواخت در طول روز به بهبود راحتی داخلی کمک می‌کنند. آنها به کاهش گرفتن حرارت از طریق خورشید در فصل‌های گرم و حفظ حرارت داخلی در فصل‌های سرد کمک می‌کنند. این منجر به ایجاد محیط‌های زندگی و کاری راحت‌تر برای ساکنان ساختمان می‌شود که با نوسانات دما و نقاط گرم نزدیک پنجره‌ها کمتر مواجه می‌شوند.

3-محافظت در برابر UV: بسیاری از شیشه‌های با مصرف انرژی پایین طراحی شده‌اند تا بخش قابل توجهی از تابش فرابنفش (UV) را مسدود کنند که می‌تواند با گذشت زمان باعث زوال و آسیب به مبلمان، کفپوش و تزئینات داخلی شود. با کاهش انتقال UV، شیشه‌های با مصرف انرژی پایین به حفظ و طولانی کردن عمر تزئینات و تجهیزات داخلی کمک می‌کنند و نیاز به تعویض یا بازسازی آنها را کاهش می‌دهند.

4-کاهش درخشانی: برخی از انواع شیشه‌های با مصرف انرژی پایین پوشش‌ها یا رنگ‌هایی را دارند که به کاهش درخشش خورشید کمک می‌کنند. این مزیت به ویژه در فضاهایی با پنجره‌های بزرگ یا مناطقی که به نور مستقیم خورشید معرض هستند مفید است. با کاهش درخشش، شیشه‌های با مصرف انرژی پایین به بهبود راحتی بصری کمک می‌کنند و استفاده از دستگاه‌ها و صفحات الکترونیکی بدون زحمت‌تر می‌کنند.

5-کاهش نویز: برخی از شیشه‌های با مصرف انرژی پایین ویژگی‌های عایقی صوتی را دارند که به کاهش انتقال صدای بیرونی به داخل ساختمان کمک می‌کنند. این مزیت به ویژه در مناطق شهری یا نزدیک جاده‌های پرسر و صدا، فرودگاه‌ها یا تاسیسات صنعتی مفید است. با کاهش آلودگی نویز، شیشه‌های با مصرف انرژی پایین محیط‌های داخلی آرام‌تری ایجاد می‌کنند و راحتی و بهره‌وری ساکنان را افزایش می‌دهند.

6-کنترل تراکم: شیشه‌های با مصرف انرژی پایین با سیستم‌های فضایی و گازهای پیشرفته به کمینه رساندن تراکم روی سطوح پنجره کمک می‌کنند.  به‌ویژه در مناطق سرد، با حفظ دماهای سطح داخلی بالاتر، این شیشه‌ها احتمال تشکیل تش‌تراکم را کاهش می‌دهند که می‌تواند منجر به مشکلات مرتبط با رطوبت مانند رشد قارچ و تخریب قاب‌های پنجره شود.

7-چندپهنه و ظاهر زیبا: شیشه‌های با مصرف انرژی پایین در انواع پیکربندی‌ها از جمله شفاف، رنگی، بازتابی و الگویی در دسترس هستند. این چندگانگی به معماران و طراحان امکان می‌دهد تا اهداف زیبایی‌شناسی خود را دست‌یافته کنند . در حالی که همچنان از خواص صرفه‌جویی در انرژی شیشه بهره‌مند می‌شوند. علاوه بر این، شیشه‌های با مصرف انرژی پایین می‌توانند با استفاده از مواد و فرآیندهای تولید ساختمان‌های پیشروی و ویژگی‌های معماری نوآورانه ایجاد شوند.

در کل، مزایای شیشه‌های با مصرف انرژی پایین آنها را به اجزای حیاتی از طراحی ساختمان پایدار تبدیل کرده است . که علاوه بر مزایای اقتصادی و محیط‌زیستی، راحتی و رفاه ساکنان را نیز بهبود می‌بخشند.

عملکرد شیشه های لو انرژی :

عملکرد شیشه‌های با مصرف انرژی پایین بر اساس چندین عامل کلیدی ارزیابی می‌شود .  که تأثیربخشی آنها در بهبود کارایی انرژی، راحتی و کارایی کلی در ساختمان‌ها را تعیین می‌کند.

در زیر مروری بر جنبه‌های عملکردی شیشه‌های با مصرف انرژی پایین آورده شده است :

1. عایق حرارتی: شیشه‌های با مصرف انرژی پایین بر اساس توانایی کاهش انتقال حرارت بین داخل و خارج ساختمان ارزیابی می‌شوند. مقدار U-value یا تراکم حرارتی، نرخ جریان حرارت از طریق شیشه را اندازه‌گیری می‌کند. مقادیر کمتر از U-value و بهتر نشان‌دهنده خواص عایقی بهتر است، زیرا کمترین حرارت از طریق شیشه منتقل می‌شود. شیشه‌های با مصرف انرژی پایین معمولاً مقادیر پایین‌تری از U-value نسبت به گزینه‌های شیشه‌گیری استاندارد دارند که منجر به کاهش بارهای گرمایش و سرمایش می‌شود.
2. کنترل گرمایش خورشیدی: ضریب گرمایش خورشیدی (SHGC) مقدار تابش خورشیدی را که از طریق شیشه وارد ساختمان می‌شود را می‌سنجد. شیشه‌های با مصرف انرژی پایین برای کمینه کردن گرمایش خورشیدی طراحی شده‌اند . که با بازتاب یک قسمت از نور خورشید و همچنان اجازه عبور نور قابل رؤیت را فراهم می‌کنند. مقادیر کمتر از SHGC نشان‌دهنده کاهش کمتر گرمایش خورشیدی است . که به حفظ دماهای داخلی راحت در طول فصل‌های گرم کمک می‌کند و نیاز به خنک‌کننده‌ها در مناطق گرم را کاهش می‌دهد.
3. انتقال نور قابل رؤیت: درصد انتقال نور قابل رؤیت (VLT) درصدی از نور قابل رؤیت را که از طریق شیشه عبور می‌کند را اندازه‌گیری می‌کند. شیشه‌های با مصرف انرژی پایین به طور فنی طراحی شده‌اند تا سطوح بالایی از انتقال نور قابل رؤیت را حفظ کنند. در حالی که همچنان از ایزولاسیون حرارتی و کنترل خورشیدی بهره‌مند باشند. این اطمینان حاصل می‌شود که ساختمان‌ها از نور طبیعی کافی بهره‌مند شوند تا نیاز به نور مصنوعی را کاهش داده و محیط‌های داخلی را بهبود ببخشند.
4. محافظت در برابر اشعه ماوراءبنفش: شیشه‌های با مصرف انرژی پایین ممکن است ویژگی‌های مسدود کردن اشعه ماوراءبنفش (UV) را نیز داشته باشند . تا از مبلمان، کفپوش و ساکنان در مقابل تابش مضر UV محافظت کنند. نرخ انتقال UV درصدی از پرتوهای UV که به شیشه نفوذ می‌کنند را نشان می‌دهد. با کاهش انتقال UV، شیشه‌های با مصرف انرژی پایین به پیشگیری از زوال و آسیب به مواد کمک می‌کنند . و خطر سرطان پوست و مشکلات سلامت مرتبط با UV را کاهش می‌دهند.
5. مقاومت در برابر تراکم: مقاومت در برابر تراکم میزان توانایی یک شیشه را در مقابل تشکیل تراکم بر روی سطح خود تحت شرایط دما و رطوبت خاص می‌سنجد. شیشه‌های با مصرف انرژی پایین با سیستم‌های فضایی و گازی پیشرفته به کاهش حداقلی تش‌تراکم کمک می‌کنند. این کار موجب کاهش احتمال مشکلات مرتبط با رطوبت مانند رشد قارچ و تخریب مؤلفه‌های ساختمانی می‌شود.
6. عایق صوتی: برخی از شیشه‌های با مصرف انرژی پایین ویژگی‌های عایقی صوتی را دارند که به کاهش انتقال نویز خارجی به داخل ساختمان کمک می‌کنند. کلاس انتقال صدا (STC) یا شاخص کاهش صدا وزنی (Rw) توانایی شیشه را در کاهش نویز اندازه‌گیری می‌کند. شیشه‌های با مصرف انرژی پایین با امتیازات بالاتر STC یا Rw محیط‌های داخلی آرام‌تری ایجاد می‌کنند و راحتی و بهره‌وری ساکنان را افزایش می‌دهند.
7. دوام و طول عمر: دوام شیشه‌های با مصرف انرژی پایین برای اطمینان از عملکرد بلندمدت و عملیات بدون نیاز به نگهداری بسیار مهم است. عواملی مانند مقاومت در برابر خراشیدگی، زنگ‌زدگی و تماس با مواد شیمیایی بر عمران و عملکرد شیشه تأثیر می‌گذارند. فرآیندهای تولید و مواد با کیفیت بالا برای تولید شیشه‌های با مصرف انرژی پایین که می‌توانند تحت استرس‌های محیطی مقاومت کنند . و خواص صرفه‌جویی در انرژی خود را به مدت زمان حفظ کنند، حیاتی است.

در کل، عملکرد شیشه‌های با مصرف انرژی پایین بر اساس ویژگی‌های حرارتی، نوری، صوتی و دوامی آنها ارزیابی می‌شود  . که همگی به بهبود کارایی انرژی، راحتی و پایداری ساختمان‌ها کمک می کنند.

گروه صنعتی شیشه کاوه 

کاتالوگ اکو استار – کاتالوگ اکو استار پلاس

مقایسه انواع شیشه های: