Nisko emisiona stakla - karakteristike i vrste

Staklo je izuzetno važan sastavni deo u građavinarstvu, u građevinskoj stolariji, fasada, za delove nameštaja, u automobilskoj industriji. Način priprema sirovina i mogućnost dodavanja raznih aditiva omogućuje proizvodnju različitih stakla u raznim bojama i sa različitim osobinama. U zavisnosti kakvi se slojevi dodaju osnovnoj staklenoj masi, dobijaju se stakla za različite namene.

Neki pokazatelji i koeficijenti

Stakla su u najužoj korelaciji sa sunčevim zracima. Sunčevi zraci nose u sebi eneriju koja nastaje u Suncu. Od ukupne sunčeve energije koja se zrači do Zemlje stiže 1/50000 deo ili oko  1350W/m². 

Od ukupne svetlosti koja padne na staklenu površinu, jedan deo se odbije, jedan deo upija, a deo se propušta. Prvi deo je definisan koeficijentom refleksije, drugi koeficijentom apsorpcije, i treći koeficijentom transmisije.

Koeficijent apsorpcije nam ukazuje na potrebu kalenja stakla radi izbegavanja termo šoka samog stakla. Preporučuje se kalenje svakog stakla koje apsorbuje više od 60% energije.

Solarni faktor prestavlja ukupni zbir

a.      sunčeve energije koja je prošla kroz staklo direktnom transmisijom i

b.      zračenjem absorbirane energije u staklu i u prostoru oko stakla.

Kontrola gubitka energije

Protok energije kreće se uvek u smeru od toplijeg prema hladnijoj sredini. Posebno je bitan pravac kojom se toplota gubi iz zagrejanih prostorija. Energetski gubici su manji koliko je manji protok toplote kroz staklo.

Koeficijent toplotne provodljivosti pokazuje količinu energije koja u jedinici vremena prođe kroz jedinicu površine i debljine stakla sa tople na hladniju stranu i označava se velikim slovima „K“ ili „U“.

Sva energetska zračenja koja prolaze kroz staklo i ulaze u unutrašnjost, definišemo kao dodatak sunčeve toplote. Zimi on delimično kompenzira gubitke toplote, a leti je njegovo delovanje suprotno – dodaje toplotu. Velike staklene površine kod nekih zgrada utiču na veliko zagrevanje unutranjosti prostorija.

Pojačana toplotna zaštita postiže se primenom izo stakla kojima su tehnološki poboljšana svojstva delovanja na prenos i zračenja toplotnog protoka. Nazivaju se još i niskoemisiona stakla - stakla koja mogu da kontrolišu energiju. Na njihovoj spoljašnoj površini nanesen je vrlo tanak sloj koji selektivno deluje prema sunčevoj svetlosti i koji selektuje vrstu i količinu svetlosti koju će propustiti prema dužini talasa. Najviše uspeha na smanjivanju protoka toplote kroz izo staklo donosi međuprostor između dva staklena panela. Zamenom vazduha sa nekim inertnim gasom dobija se na izolacionim karakteristikama. Sledeći korak za smanjivanje toplotnog protoka je nanošenje tankog sloja nekog metalnog oksida na površini stakla koji reflektuju samo toplotno zračenje dugih talasa. Dakle kroz stakla niske emisije gubi se mnogo manje toplote, zato što ta stakla vraćaju deo energije u prostorije. Danas postoje izo stakla kod kojih se koeficijent K kreće od 2,9 do 0,5 W/m²K.

VRSTE NISKO-EMISIONIH STAKALA

·         Float stakla

Najosnovnija kategorija su tz. float stakla, koja su podloga i osnova za proizvodnju drugih vrsta

Float staklo

prozora. Tehnološki postupak proizvodnje ovih stakala se zove „float postupak“. Osnovno obeležje ovog postupka je ta da rastopljeno staklo meša sa tečnim metalom u kontrolisanim uslovima, onda se smeša postepeno hladi, tako da je staklo idealno ravno. Kolika će biti veličina stakla određuje mogućnost njihovog transporta, a ne tehnološkog procesa njegove proizvodnje. Najznačajnija osobina float stakla je njegova bistrina i prozirnost, ujednačenost debljine i paralelnost površina.

Parsol staklo

·         PARSOL ovo se staklo tokom proizvodnje boji u peći. Boja je ravnomerno nanesena na celu površinu, dobija se vrlo dekorativno staklo koja ima svojstvo upijanja svetlosti i toplote. Primenjuje se kao podloga za reflektirajuća stakla i ogledala u građevinarstvu i automobilskoj industriji.

·         ANTIELO je reflektijrajuće staklo koje kao podlogu ima Parsol staklo koje je podloženo pirolitičkom procesu  (na još toplu staklenu masu nanosi se metalni oksid koji se potpuno utapa u tu masu). Reflektujući sloj je zaštićen staklom. Primenjuje se u građevinarstvu u fasadama na zgradama.

·         PLANILUX poseduje izuzetno ravnu površinu, radi se o bezbojnom staklu velike čistoće i bistrine. Primenjuje se u građevinarstvu, industriji nameštaja i automobilskoj industriji.

Planilux

·         DIAMANT sličan je prethodnom staklu, sa tim što ima manju količinu gvozdenog oksida (Fe₂O₃) što omogućuje veću bezbednost i veću providnost. Primenjuje se svuda gde je potrebna dobra optika: sunčevi kolektori, pultovi i izložbeni ormari u prodavnicama i slično.

·         REFLACTASOL je  reflektujuće, pirolitično staklo slično Antielu sa tom razlikom da se metalni oksidi nanose zaprašivanjem.

·         COOL-LITE je reflektujuće staklo visokih performansi koje se proizvodi na podlozi Planiluksa ili Pasola elsktrostatskim ili magnetron postupkom. Selektivni sloj je hemijski stabilan, ali mehanički je vrlo osetljiv, pa se uvek ugrađuje zajedno sa drugim staklenim panelom. Ima veliku primenu u građevinarstvu u staklenim fasadama.

Staklena fasada od Cool-lite stakla

·         STARELIO - proizvodi se na podlozi Planiluxa, ima plavičastu boju, propušta 48% svetlosti a svaga 39% energije.

Osim ovih vrsta postoji još puno vrsta i podvrsta, svaka nova generacija nosi poboljšane karakteristike toplotne i svetlosne provodljivosti što sve ukupno doprinosi u racionalnom trošenju i štednji energije.  

STAKLENE FASADE SA UGRAĐENIM FOTOVOLTAŽNIM ĆELIJAMA

 UVOD 

Zgrade su jedni od većih potrošača energije i veliki emiteri CO². Njima treba velika količina toplotne energije za grejanje tokom zime, ali i za hlađenje tokom leta (malo je poznato da bi se ohladila neka prostorija za 10ºC potrebno je potrošiti duplo više energije nego zagrejati istu za 10ºC). Energija je skupa, i treba je trošiti efikasno. Fasade na zgradama su važan deo kompeleksne jednačine u energetskoj efikasnosti zgrada (u kojoj su još i stolarija, grejanje, izolacija krova), pošto one definišu izgled zgrade više nego druge komponente.

STAKLO I STAKLENE FASADE

"Pametna fasada"

Staklo je postalo popularno poslednjih godina kao materijal od kojeg se može izraditi fasada. One je estetski lepo i otporno na vodu, štiti od buke, omogućava raznovrsnost dizajna, montaža je relativno jednostavna, male je težine i ima veliku prozračnost. Zbog toga ima sve više zgrada sa staklenim fasadama. Ali one imaju i „ahilovu tetivu“. Zgrade koje su pod velikim staklenim površinama se vrlo brzo zagrevaju (i pregrevaju), zato što sa sunčevom zracima ulazi i topotna energija. Time naravno rastu troškovi za rashlađivanje.  Teži se tome da fasade budu što je moguće više energetski efikasnije,  koriste se specijalna izolaociona stakla , ali mogućnosti ovih stakala su dostigli neki limit, i potrebna su neka nova rešenja.

FASADE SA INTEGRISANIM FOTOVOLTAŽNIM ĆELIJAMA

A to novo rešenje je integracija fotovoltažnih (FV) ćelija u staklene fasade zgrada, sa zadatkom da smanje potrošnju energije. Da pojasnimo, ove fasade proiyvode struju, koja se koristi za potrebe zgrada. Ali odmah da podvučemo da PV ćelije služe ne samo za dobivanje energije, nego i kao elementi koji štite od sunca i uopšte ne smanjuju sve one zahteve koje se postavljaju ispred klasičnih fasada. U tom smeru se ide i korak dalje, ovi sistemi nude bezbroj mogućnosti za nova reešnja u dizajnu i izgledu, i omogućavaju projektnu specifikaciju i optmizaciju fizičkih osobina zgrada, što koje „stare“ fasade ni mogu da postignu. Tamo gde PV sistemi nemaju opravdanost sa energetske tačke gledišta, mogu da imaju estetsku ulogu.

Princip rada PV sistema koji su ugrađeni u fasadi

OSOBINE I VRSTE FOTOVOLTAŽNIH ĆELIJA

Broj FV ćelija na staklenoj fasadi može da varira. Izrađuju se u različitim dimenzijama, oblicima i bojama: visoko-efikasne plavo-crne standardne ćelije, ćelije u zelenoj, sivoj, srebrenoj, zlatnoj boji, itd. Pri njihovoj proizvodnji koristi se kompjuterska trodimenzionalna simulacija kako bi se postigla njihova optimalna interna povezanost.

  

Posebna pažnja se  posvećuje delovima prostorija koji su delimično osvetljeni. Zatamljene oblasti se mogu uočiti na početku tako da mogu imati svoja integrisana električna kola da bi se na taj način smanjili gubici u sistemu.

Još više mogućnosti se dobija kada se iskombinuju difuzni svetlosni slojevi koji skreću dolazeće svetlo i dopuštaju stvaranje senki. Na ovaj način sunčevi zraci prodiru dublje u prostoriju i usmeravaju senke sa PV elemenata, tako da ne postoji njihova refleksija u unutrašnjost.

Da bi se izbeglo stvaranje senki od PV ćelija na podu, koriste se dodatni svetlosno-difuzni materijali. Time se postiže da svetlost koja ulazi u prostoriji nije blještava, pošto je 100% difuzna.

Postoje i sistemi gde su PV ćelije integrisani u udubljenjima  na staklenoj fasadi, gde se postiže veća količina prolaska dnevne svetlosti.

ZAKLJUČAK

staklena fasada

Dizajn fasade igra glavnu ulogu u energetskoj efikasnosti kao i usmanjivanju „ekološkog otiska“ tj. smanjivanja emisije CO². Dva građevinska projekta nikada nisu isti zato što svaki postavlja svoje posebne i specifične zahteve, na koje arhitekti i dizajneri moraju da odgovore. Prioritet se daje individualnoj adaptaciji svake zgrade i željama korisnika. Staklene fasade sa integrisanim fotovoltažnim ćelijama nisu neka daleka budućnost, one se već koriste u razvijenim zemljama, i polako će osvojiti svetska tržišta pa i ovo naše. Razlog je taj što one ne samo što smanjuju energetskih troškove preko toplotne izolacije, nego i proizvode energiju preko kombinacija fotovoltažne tehnologije i stakla. Naravno, istovremenu zadržavaju svoju osnovnu ulogu, a to je zaštita i lep izgled objekta.

Okov

Prozori i vrata se sastoje od nekoliko elemenata:

·         Ramovi/profili od drveta, aluminijuma, PVC-a ili čeličnih profila

·         Okovi

·         Dihtunzi

·         Staklo

Sve njih u jedan sistem povezuje  okov od koga zavisi funkcionalnost i estetski izgled stolarije. Okov je skup delova koji omogućuju otvaranje – zatvaranje i vezu sastavnih elemenata prozorske konstrukcije. U najvećem broju slučajeva okov proizvode specijalizovane firme, od kojih proizvođači stolarije nabavljaju ove vrlo bitne i značajne elemente. Neke od njih proizvode samo okov za aluminijumske a neke samo za PVC prozore i vrata.

Okov se može podeliti  u tri velike grupe:

·         Tipski okov

·         Univerzalni okov

·         Dodatni ili pomoćni okov

Tipski okov

Tipski ili namenski okov je temelj svake građevinsko bravarske konstrukcije. Zadatak tipskog okova je da vrši funkciju otvaranje i zatvaranje pokretnih delova (krila) prozora i vrata u odnosu na nepokretne delove (ram-štok). U ovu grupu spadaju tipski kompleti okova za otvaranje, razvrstani prema tipu otvaranja i prema osnovnom materijalu od kojih su izgrađeni prozori ili vrata (poseban se okov izračuje za drvenu, aluminijumsku ili  PVC stolariju). Dimenzije i dizajn delova okova i njihove konstrukcione kote određuju konstrukcije prozora i vrata, način otvaranja krila prozora ili vrata, tipove otvaranja, odnosno tipove okova

U tipski okov spadaju:

• šarke,
• brave,
• cilindri,
• kvake,
• ručice,
• rukohvati,
• rigle,
• hidraulični zatvarači,
• odbojnici,
• točkovi,
• šine,
• protiv tegovi ....i dr.

Univerzanli okov

Ovaj okov nije precizno namenjen za određeni osnovni materijal od koga se izrađuje stolarija, već može da se ugrađuje kako u aluminijumske tako i u PVC ili drvene konstrukcije.

Univerzalni okov se deli u tri grupe:

• Sigurnosni okov ( katanci, brave, cilindri, anti-panik sistemi, elektromagnentne rigle,...)
• Okov za rukovanje (ručice, kvake, rigle, rukohvati,...). Radi se o pojedinačnim delovima iz tipskih okova koji se ugrađuju u neki komplet okova
• Automatski mehanizmi za otvaranje – zatvaranje (hidraulični zatvarači – tzv. automati, sistemi sa elektromotorima, sistemi strme ravni, sistemi sa protivtegom, sistemi sa oprugom,...)

Automati mogu da budu raznih oblika, izgleda i veličina, i moraju da budu prilagođeni estetiki, težini krila i funkciji otvaranja ili zatvaranja vrata i prozora. Automati se mogu ugrađivati u gornjem delu krila (gornji) ili u donjem delu, u podu, (podni automati).

Dodatni ili pomoćni okov

Ovaj okov vrši spajanje osnovnih delova stolarije, profila, cevi ...i da bude veza sa građevinskom konstrukcijom. Ovde spadaju:

• razne vrste spojnica za spajanja pod uglom od 45, 90 ili 180 stepeni,
• čepovi za zatvaranje raznih oblika i dimenzija cevi,
• poklopci za odvod vode, razni specijalni podešavajući
• ankeri za vezu bravarskih konstrukcija za objekat i sl.
• šarke - koje se dalje mogu podeliti na više grupa:

–        prema nameni: za drvenu, aluminjumsku ili PVC stolariju

–        prema ugradnji: za vrata ili prozore

–        prema sili nošenja (npr.za vrata težine 80, 100, ...kg.)

–        prema broju delova od kojih su sastavljene: dvodelne, trodelne i višedelne (tzv.klavir šarke)

–        prema mogućnosti podešavanja: sa podešavanjem po vertikali i/ili horizontali ili bez podešavanja

–        prema vrsti otvaranja: za otklopna ili klatna vrata

–        sa sistemom za samozatvaranje: oprugom ili strmom ravni

Ispitivanje kvaliteta okova (sertifikacija)

Iz razloga što su okovi veoma važni za funkcionisanje i izgled građevinske stolarije, a i zbog toga što trepe velike statičke sile pritiska, dinamičke sile pri otvaranju i zatvaranju, kao i meteorolške promene, oni moraju da poseduju veliki kvalitet. Kako bi odgovorili na to najpoznatiji  proizvođači okova vrše testiranje svojih proizvoda.

Najpoznatija međunarodna institucija za verifikaciju kvaliteta određenog dela okova ili mehanizma za otvaranje/zatvaranje je Nemački institut RAL(Reichs hus Ausschuss Lifeberdingungen).

testiranje 

Da bi se dobio njihov sertifikat potrebno je izvršiti testiranje u 5 koraka:

1. korak - izdržlivost

–         15.000 otvaranje pokretanjem ručice u zaokretnoj poziciji

–         15.000 zatvaranje pokretanjem ručice u zaokretnoj poziciji

–         15.000 otvaranja pokretanjem ručice u nagnutoj poziciji

–         15.000 zatvaranja pokretanjem ručice u nagnutoj poziciji

UKUPNO: 60.000 kretanja ručice i pomeranja

2. korak -  otvaranje za 90 stepeni

5.000 otvaranja i zatvaranja, bez aktiviranja ručice tako da se krilo iz 0 položaja otvori do položaja od 90 stepeni.

3. korak

Krilo se otvori za 90 St. i optereti dodatnom težinom od 100 kg. u trajanju od 5 min.

4. korak - udar krila o prepreku

Ovaj test simulira udar krila u slučaju promaje. Krilo se nasloni na čvrstu vertikalnu prepreku i onda se silom pokuša da se izvali krilo iz šarki. Postupak se ponavlja 3 puta.

5. korak - udar krila o prepreku koja se nalazi između krila i rama prozora

Krilo se nasloni na čvrstu prepreku i onda se silom izvrši pritisak koji se prenosi na šarke. Postupak se ponavlja 3 puta.

Funkcionalnost okova, pre i posle testiranja, mora ostati nepromenjena i bez vidnih mehaničkih oštećenja. Okov koji zadovolji sve ove testove dobija tzv. markicu kvaliteta sa natpisom RAL. Proizvođač ovu markicu ima pravo sa stavi na svoju ambalažu za pakovanje kao i u svoj promotivni materijal.  

ZNAČAJ KONTROLE U PROIZVODNJI PVC PROFILA

Možda najvažniji elemenat kvaliteta jednog PVC prozora ili vrata je kvalitet i karakteristike profila (rama) koji mora da je na najvišem mogućem nivou da bi taj prozor mogao da zadovolji zahteve i potrebe kupaca.

Razvoj novih materijala za prozorske konstrukcije i pojava savremenih proizvodnih tehnologija na jednoj strani,  i očekivanja da komponente prozora budu multifunkcionlne na drugoj strani, dovelo je do situacije gde krajnja provera i testiranje finalnog proizvoda više nisu dovoljni. Od sistema kontrole se traži da otkrivaju greške u svim stadijumima proizvodnje, i da eliminišu te greške i nedostatke, a istovremeno da sprečavaju njihovo ponavljanje.  Najidealnija je situacija kada se greške i nepravilnosti u proizvodnji otkriju na samom početku. Greške koje se pronađu treba da se analiziraju kakobi se postiglo poboljšanje i unapređivanje proizvodnje, a kontrola treba da se shvati kao sistem koji uzima u obzir sledeće stvari:

–        strukturu proizvoda,

–        proces proizvodnje,

–        kompleksnost proizvoda

–        primena proizvoda

Zahtevi pri kontroli fabričke proizvodnje

Kako bi izvršena kontrola bila na najvišem mogućem nivou i kako bi bila u velikom procentu delotvorna, moraju da se obezbede izvesni preduslovi kao što su:

–        adekvatna kvalifikacija zaposlenih

–        informacije o održavanju proizvodnog sistema,

–        dokumentacija o proizvodnji i vodič o proizvodnji u kome su sadržane informacije o bitnim elementima od kojih je sastavljen proizvod, u ovom slučaju prozor.

Pogon za proizvodnju PVC stlarije

Sertifikacija i testiranje

Svi veliki proizvođači PVC profila imaju sertifikovane proizvode i ne samo proizvode nego oni su sertifikovali ceo proizvodni proces. Sertifikacija je pokazatelj kvaliteta proizvoda i značajna marketinška alatka koja pospešuje prodaju i profit proizvođača. Da bi se dobio sertifikat mora se uvesti sistem testiranja, i to na više pozicija. Testiranja se vrše na:

1. gotovom proizvodu,
2. na individualnim komponentama i delovima prozora. Individualne kompomente i njihova kombinacija unutar građevinskih elemenata ne smeju biti potcenjene kada kompanija želi da obezbedi i garantuje određene karakteristike svog proizvoda kroz neki vremenski period. Testiranja su pokazali da različite komponente kao što je na primer, zamena rama ili dihtung profila dovodi do različitih rezultata. Čak i kombinacije  PVC rama sa različitim dihtunzima, koji imaju iste karakteristike, ali su sastavljeni od različitih materijala, imaju veliki uticaj na  karakteristike finalnog proizvoda i njegovu klasifikaciju,
3. PVC profili se proizvode pod određenim proizvodnim uslovima  koji su značajni za njihove karakteristike, a informacije o tim uslovima mogu da pokažu uzroke kasnijih oštećenja i nepravilnosti, tako da postoje sertifikati koji zahtevaju testiranja i samog proizvodnog procesa i uslova pod kojima se odvija taj proces. 

Umesto zaključka

Kontrola fabričke proizvodnje PVC profila  mora da bude sastavni deo samog proizvodnog procesa, od njegovog početka do kraja, jer ukoliko dođe do nepravilnosti i oštećenja na njemu oni će se primetiti tek tokom kasnijeg stadijuma proizvodnje ili kad je proizvod već gotov, a vršiti naknadnu korekciju i popravke je skupo i nepraktično.

Jasno je da proizvođači građevinske stolarije nemaju lak zadatak kad su suočeni sa potrebom i nužnošću postavljanja kvalitetnog i efikasnog sistema kontrole fabričkog procesa, koji će biti u skladu sa potrebama same kompanij za postizanja proizvodnje kvalitetnih proizvoda sa što manje grešaka i oštećenja. Dobra kontrola proizvoda i proizvodnog procesa omogućuje dobivanje sertifikata koji su pokazatelj kvaliteta proizvodnje i moćno marketinško sredstvo.