За чинним нормативам площа скління житлового приміщення становить 18% (25% - громадські будівлі), що робить задачу підвищення теплоеффектівності віконних прорізів досить актуальною. Технології теплозбереження щодо склопакетів розвиваються в двох напрямках:
- нанесення на скла світлопроникного покриттів, які перешкоджають теплопередачі, тобто відображають інфрачервону складову спектра всередину приміщення (I і K-покриття);
- розробка конструкцій склопакетів з різним числом камер і / або контрольованими характеристиками повітря або газу (2-х і 3-х камерні склопакети, в яких одна з камер наповнена зневоднених повітрям або інертним газом).
На практиці застосовуються обидва способи підвищення теплоізоляції, але кожен з них підійшов до свого технологічної межі. Їх комплексне застосування не дає вираженого ефекту, але істотно впливає на вартість скління.
Вакуум між стеклами
Вакуум є абсолютним ізолятором. Загальна конструкція вакуумного пакета складається з двох стекол, розпірок (піллари) висотою 0,15-0,5 мм між ними, герметизирующего контуру і газовідвідної трубки (штенгеля) для відкачування повітря з порожнини між стеклами. Скляні листи пакета зварені між собою по контуру. Технічний вакуум з розрядженням не менше 0,0013 ПА (нижнє значення середнього вакууму) забезпечить коефіцієнт теплопередачі 0,5 Вт / м² • ° C, що відповідає вимогам до якісних двокамерним стеклопакетам. Розрахунки і виготовлення дослідних зразків показали, що однокамерний вакуумний склопакет може забезпечувати:
- Світлопроникність в межах 90-95% проникності однокамерного пакету в залежності від технології отримання розпірок всередині вакуумного пакета.
- Коефіцієнт теплопередачі - до 0,7-0,72 Вт / м² • ° C в залежності від матеріалу і технології формування піллари. Застосування теплоотражающего покриття одного з стекол збільшує коефіцієнт до 0,85.
- Звукопроникність на рівні однокамерних склопакетів. Хоча вакуум і не проводить звукові хвилі, але вставки між стеклами стають провідниками звукових хвиль.
Серйозним плюсом вакуумного склопакета є зниження ваги в півтора рази і зменшення товщини більш ніж удвічі в порівнянні зі стандартним двокамерним виконанням.
Проблеми вакуумного склопакета і шляхи їх вирішення
Привабливість ефективності ізолюючих властивостей вакууму стикається з технічними і технологічними труднощами. Розрядження у внутрішній порожнині створює відповідний тиск на зовнішню поверхню пакету. При розрядці до середнього вакууму розрахунковий тиск складає близько 100 кгс / см², яке близьке до межі міцності віконного скла на вигин. При цьому необхідно враховувати акустичні навантаження і температурні деформації, які будуть відчувати реальні вікна. Рішення проблеми - надання пакету властивостей моноліту. Для створення ефекту монолітності збірки між стінками пакета необхідно розмістити достатню кількість розпірок, які, в свою чергу, не повинні знижувати світлопроникність, мати однакову висоту і щільність розміщення по площі поверхні (для запобігання утворенню локальних зон концентрації напружень) і високі і довготривалі міцності ( на рівні характеристик скла).
Перспективними напрямками створення вставок із заданими характеристиками вважаються:
- освіту перемичок фотохімічним способом;
- наповнення порожнини гелееобразной випаровується рідиною з наповнювачем з скляних каліброваних кульок.
Обидві технології пройшли стадію дослідних зразків, але не позбавлені недоліків, які не дозволяють застосовувати їх в промисловому виробництві вакуумних склопакетів.
Розробкою вакуумних склопакетів займаються всі великі виробники в Німеччині, Японії та Китаї. У Росії розробки знаходяться на рівні «любителів», тому що немає необхідного фінансування і промислової бази. Продукція, що сьогодні на російському ринку комплекти з вакуумним пакетом проводяться через систему сертифікації як однокамерний склопакет, в якому одне із стекол має підвищений опір теплопередачі. У разі втрати герметичності (підвищених властивостей) склопакет стане простим однокамерним пакетом з підвищеною вагою. Проте, перспективи у вакуумного пакета величезні.