يعتبر الزجاج أحد أكثر مواد البناء شيوعًا وتنوعًا المستخدمة اليوم ، ويرجع ذلك جزئيًا إلى التحسن المستمر في الأداء الشمسي والحراري. إحدى الطرق التي يتم بها تحقيق هذا الأداء هي استخدام الطلاءات المنخفضة الانبعاثية السلبية والتحكم في الطاقة الشمسية. إذن ، ما هو زجاج low-e؟ في هذا القسم ، نقدم لك نظرة عامة متعمقة على الطلاءات.
لفهم الطلاءات ، من المهم فهم طيف الطاقة الشمسية أو الطاقة من الشمس. تحتل الأشعة فوق البنفسجية (UV) والضوء المرئي وضوء الأشعة تحت الحمراء (IR) أجزاءً مختلفة من الطيف الشمسي - يتم تحديد الاختلافات بين الثلاثة من خلال أطوال موجاتهم.
• الأشعة فوق البنفسجية ، التي تسبب تلاشي المواد الداخلية مثل الأقمشة وأغطية الجدران ، لها أطوال موجية من 310 إلى 380 نانومتر عند الإبلاغ عن أداء الزجاج.
• يحتل الضوء المرئي جزءًا من الطيف بين أطوال موجية من حوالي 380-780 نانومتر.
• ينتقل ضوء الأشعة تحت الحمراء (أو الطاقة الحرارية) كحرارة إلى المبنى ، ويبدأ عند أطوال موجية تبلغ 780 نانومتر. يشار عادةً إلى الأشعة تحت الحمراء الشمسية على أنها طاقة الأشعة تحت الحمراء قصيرة الموجة ، في حين أن الحرارة المنبعثة من الأجسام الدافئة لها أطوال موجية أعلى من الشمس ويشار إليها باسم الأشعة تحت الحمراء طويلة الموجة.
تم تطوير الطلاءات Low-E لتقليل كمية الأشعة فوق البنفسجية والأشعة تحت الحمراء التي يمكن أن تمر عبر الزجاج دون المساس بكمية الضوء المرئي المنقول.
عندما يمتص الزجاج الحرارة أو الطاقة الضوئية ، فإنه يتم إزاحتها بعيدًا عن طريق تحريك الهواء أو إعادة إشعاعها بواسطة سطح الزجاج. تُعرف قدرة المادة على إشعاع الطاقة بالانبعاثية. بشكل عام ، المواد العاكسة لها انبعاثية منخفضة والمواد ذات الألوان الداكنة الباهتة لها انبعاثية عالية. تشع جميع المواد ، بما في ذلك النوافذ ، حرارة على شكل طاقة طويلة الموجة والأشعة تحت الحمراء اعتمادًا على انبعاث ودرجة حرارة أسطحها. تعد الطاقة المشعة إحدى الطرق المهمة التي يحدث بها انتقال الحرارة عبر النوافذ. يؤدي تقليل انبعاثية سطح زجاج النافذة أو أكثر إلى تحسين خصائص عزل النافذة. على سبيل المثال ، الزجاج غير المطلي له انبعاثية .84 ، بينما الزجاج الزجاجي المعماري الزجاجي (زجاج PPG سابقًا) للتحكم في الطاقة الشمسية سولاربان® زجاج 70XL له انبعاث .02.
هذا هو المكان الذي تلعب فيه الطلاءات منخفضة الانبعاثات (أو الزجاج المنخفض). يحتوي زجاج Low-E على طبقة رقيقة وشفافة مجهريًا - أرق بكثير من شعرة الإنسان - تعكس طاقة الأشعة تحت الحمراء (أو الحرارة) طويلة الموجة. تعكس بعض أجهزة low-e أيضًا كميات كبيرة من طاقة الأشعة تحت الحمراء الشمسية قصيرة الموجة. عندما تحاول الطاقة الحرارية الداخلية الهروب إلى الخارج الأكثر برودة خلال فصل الشتاء ، يعكس طلاء low-e الحرارة مرة أخرى إلى الداخل ، مما يقلل من فقد الحرارة المشعة عبر الزجاج. يحدث العكس خلال الصيف. لاستخدام تشبيه بسيط ، يعمل الزجاج المنخفض بنفس طريقة الترمس. يحتوي الترمس على بطانة فضية تعكس درجة حرارة المشروب الذي يحتوي عليه. يتم الحفاظ على درجة الحرارة بسبب الانعكاس المستمر الذي يحدث ، فضلاً عن فوائد العزل التي يوفرها الفضاء الجوي بين الغلاف الداخلي والخارجي للترمس ، على غرار وحدة الزجاج العازل. نظرًا لأن الزجاج low-e يتكون من طبقات رقيقة جدًا من الفضة أو مواد أخرى منخفضة الانبعاثات ، فإن نفس النظرية تنطبق. يعكس الطلاء الفضي المنخفض درجات الحرارة الداخلية للداخل ، مما يجعل الغرفة دافئة أو باردة.
أنواع الطلاء المنخفضة وعمليات التصنيع
يوجد في الواقع نوعان مختلفان من الطلاءات منخفضة الانبعاث: الطلاءات السلبية المنخفضة الانبعاثية والطلاء المنخفض الانبعاث للتحكم الشمسي. تم تصميم الطلاءات السلبية المنخفضة الانبعاثية لزيادة اكتساب الحرارة الشمسية للمنزل أو المبنى لخلق تأثير التسخين "السلبي" وتقليل الاعتماد على التدفئة الاصطناعية. تم تصميم طلاءات low-e للتحكم في الطاقة الشمسية للحد من كمية الحرارة الشمسية التي تمر إلى المنزل أو المبنى بغرض الحفاظ على برودة المباني وتقليل استهلاك الطاقة المتعلقة بتكييف الهواء.
يتم إنتاج كلا النوعين من الزجاج المنخفض الكهربي ، والتحكم السلبي والشمسي ، من خلال طريقتين إنتاج أساسيتين - التحلل الحراري ، أو "الغلاف الصلب" ، والترسيب الفراغي المغنطروني (MSVD) ، أو "الغلاف الناعم". في عملية الانحلال الحراري ، التي أصبحت شائعة في أوائل السبعينيات ، يتم وضع الطلاء على الشريط الزجاجي أثناء إنتاجه على خط الطفو. ثم "يندمج" الطلاء على سطح الزجاج الساخن ، مما يخلق رابطة قوية شديدة التحمل لمعالجة الزجاج أثناء التصنيع. أخيرًا ، يتم قطع الزجاج إلى أوراق مخزون بأحجام مختلفة لشحنها إلى المصنّعين. في عملية MSVD ، التي تم إدخالها في الثمانينيات وتم تكريرها باستمرار في العقود الأخيرة ، يتم وضع الطلاء خارج الخط لتقطيع الزجاج مسبقًا في غرف مفرغة في درجة حرارة الغرفة.
نظرًا للتطور التاريخي لتقنيات الطلاء هذه ، ترتبط الطلاءات السلبية المنخفضة الانبعاثية أحيانًا بعملية الانحلال الحراري والطلاء المنخفض الانبعاث الحراري للتحكم الشمسي باستخدام MSVD ، ومع ذلك ، لم يعد هذا دقيقًا تمامًا. بالإضافة إلى ذلك ، يختلف الأداء بشكل كبير من منتج لآخر ومن مصنع لآخر (انظر الجدول أدناه) ، ولكن جداول بيانات الأداء متاحة بسهولة ويمكن استخدام العديد من الأدوات عبر الإنترنت لمقارنة جميع الطلاءات منخفضة الطاقة في السوق.
موقع الطلاء
في لوحة IG القياسية المزدوجة ، توجد أربعة أسطح محتملة يمكن تطبيق الطلاءات عليها: السطح الأول (# 1) الوجوه الخارجية ، والسطح الثاني (# 2) والثالث (# 3) يواجهان بعضهما البعض داخل وحدة الزجاج العازل و مفصولة بفاصل محيطي مما يخلق مساحة هوائية عازلة ، بينما السطح الرابع (# 4) يواجه الداخل مباشرة. تعمل الطلاءات المنخفضة الانبعاثية السلبية بشكل أفضل عندما تكون على السطح الثالث أو الرابع (الأبعد عن الشمس) ، بينما تعمل الطلاءات المنخفضة الطاقة الشمسية بشكل أفضل عندما تكون على السطح الخفيف الأقرب إلى الشمس ، وعادةً السطح الثاني.
مقاييس أداء الطلاء المنخفض
يتم تطبيق طلاء Low-e على الأسطح المختلفة لوحدات الزجاج العازل. سواء كان الطلاء منخفض الانبعاث يعتبر تحكمًا سلبيًا أو تحكمًا شمسيًا ، فإنه يوفر تحسينات في قيم الأداء يتم استخدام ما يلي لقياس فعالية الزجاج مع الطلاءات المنخفضة الانبعاثية:
• U- القيمة هو التصنيف الممنوح للنافذة بناءً على مقدار فقد الحرارة الذي يسمح به.
• نفاذية الضوء المرئية هو مقياس لمقدار الضوء الذي يمر عبر النافذة.
• معامل اكتساب الحرارة الشمسية هو جزء الإشعاع الشمسي الساقط الذي يتم إدخاله من خلال النافذة ، سواء تم إرساله مباشرة أو امتصاصه أو إعادة إشعاعه إلى الداخل. كلما انخفض معامل اكتساب الحرارة الشمسية للنافذة ، قلت الحرارة الشمسية التي تنقلها.
• زيادة الضوء على الطاقة الشمسية هي النسبة بين معامل اكتساب الحرارة الشمسية للنافذة (SHGC) وتصنيف نفاذية الضوء المرئي (VLT).
إليك كيفية قياس الطلاءات عن طريق تقليل كمية الأشعة فوق البنفسجية والأشعة تحت الحمراء (الطاقة) التي يمكن أن تمر عبر الزجاج دون المساس بكمية الضوء المرئي المنقول.
عند التفكير في تصميمات النوافذ: يتبادر إلى الذهن الحجم واللون والصفات الجمالية الأخرى. ومع ذلك ، تلعب الطلاءات منخفضة الطاقة دورًا مهمًا بنفس القدر وتؤثر بشكل كبير على الأداء العام للنافذة والتدفئة الإجمالية والإضاءة وتكاليف التبريد للمبنى.
الوقت ما بعد: 13 أغسطس - 2020