ОПТ�МАЛЬНОЕ ОСТЕКЛЕН�Е СОВРЕМЕННЫХ Ж�ЛЫХ ЗДАН�Й

Большие площади стекол требуют повышенных затрат на применение солнцезащитных стекол и других устройств по солнцезащите, а также на создание систем кондиционирования. Кроме того, их применение влечет за собой более высокие теплопотери в зимнее время, приводит к дискомфорту из-за нагревания воздуха в помещениях летом и из-за слишком холодных поверхностей стекла зимой (одностороннее тепловое излучение тела). Чтобы в летнее время микроклимат помещений с застекленными большими площадями фасадов удовлетворял нормативным требованиям, следует предусмотреть защиту таких поверхностей от солнечного излучения. �скусственное кондиционирование — летом преимущественно охлаждение — обходится, в пересчете на килокалории, гораздо дороже, чем подвод тепла. Чтобы поддерживать комфортную температуру воздуха в помещении, наряду с размерами окна следует учитывать и наличие системы вентиляции, и ориентацию окон, тенеобразование от соседней застройки, теплотехнические качества ограждающих конструкций и собственно солнцезащитные устройства. �ми могут служить выступы кровли или балкона, наружные горизонтальные или вертикальные пластинчатые жалюзи, наружные подвижные или жестко закрепленные солнцезащитные экраны, наружные пластинчатые шторы, наружные собираемые шторы, жалюзи, располагаемые между переплетами спаренных окон, внутренние жалюзи, занавеси, солнцезащитные стекла, солнцезащитные пленки и другие. Отсутствие солнцезащитных устройств на окнах приводит к созданию неприемлемого микроклимата в помещении [1]. Путем наклона поверхностей стекла (например, наклон 10) в обращенных на юг окнах удваивается коэффициент отражения стеклянной поверхности (с 10 до 20 %). Эта возможность защиты от солнечного излучения почти не используется [2]. Среди методов повышения уровня теплозащиты светопрозрачных конструкций в мировой строительной практике, помимо совершенствования конструкции переплетов, используют увеличение числа слоев стекла в остеклении, устройство кондиционированных окон, применение стекол со специальными покрытиями — низкоэмиссионные стекла, которые в значительной степени отражают энергию длинноволнового инфракрасного диапазона (25–50 мкм) и тем самым повышают коэффициент сопротивления теплопередаче стекла. Теплопоглощающие стекла защищают от теплового излучения несколько меньше, чем теплоотражающие, и зимой уменьшают освещенность помещения в дневные часы. Теплоотражающие стекла обеспечивают более эффективную защиту от солнечного излучения, чем теплопоглощающие; они гарантируют более высокую освещенность помещений в летнее время, но не обеспечивают достаточную дневную освещенность зимой. Солнцезащитные стекла следует рекомендовать лишь тогда, когда их светопропускание существенно больше, чем пропускание в инфракрасном диапазоне. Они должны предотвращать перегрев воздуха в помещении, но при этом не должны уменьшаться освещенность и равномерность освещения. Не должны возникать какие бы то ни было дополнительные нагрузки, ухудшаться проветривание помещений; затраты на обслуживание солнцезащитных устройств не должны быть слишком высокими. Эффективность солнцезащитных приспособлений следует оценивать в процессе эксплуатации. Нет сомнений, что вопросам создания комфортности внутренней среды помещений будет уделяться все большее внимание, а ее характеристики будут приближаться к оптимальным. Важнейшими задачами при этом являются уменьшение температурных колебаний на внутренней поверхности остекления и низких температур в зимнее время, улучшение светового режима помещений, повышение звукоизоляционных качеств остекления, снижение теплопотерь через остекление. Вполне закономерно, что наряду с внедрением инженерных вариантов регулирования микроклимата помещений будут широко применяться стекла со специальными свойствами, ассортимент которых растет, а их удельный вес в общем объеме выпускаемого стекла постоянно увеличивается. По некоторым данным товарная доля теплоотражающих стекол с покрытиями в Европе достигает 50%, в США — 30%, и объем их продаж постоянно возрастает [3]. Каждый вид стекла обладает присущим ему комплексом свойств и имеет свои области применения. Знание свойств различных видов стекла должно явиться ключом к пониманию его работы в остеклении. Это составляет одно из основных условий при выборе типа стекла для остекления конкретного здания. Другим условием является правильно сформулированные требования к конструкциям и материалам остекления. Наиболее важные функции, которые выполняет остекление: светопропускание, сокращение теплопотерь помещений в холодный период года, защита помещений от интенсивной инсоляции в летний период, проникновения шума, пыли и т.д. При выборе остекления требуется комплексное решение всех этих вопросов. Здесь необходимо остановиться на некоторых положениях, которые имеют самое непосредственное отношение к выбору конструкции остекления и вида стекла, используемого в нем. Следует отметить, что предъявляемые к остеклению архитектурно-строительные требования можно отнести к традиционно сложившимся и во многом устаревшим. Этот вывод можно сделать, анализируя состояние конструкций, применяемых в проектировании и строительстве. Структура и облик современных зданий (прямоугольные объемы, освещение в основном через вертикальные проемы, редкое использование верхнего освещения и т. д.) сложились на рубеже XIX и XX вв. В настоящее время энергетические проблемы изменили взгляд на конструкцию здания и уровень его энергетических расходов. Стремление сократить эти расходы, которые, по разным данным, в странах с умеренным климатом составляют от 30 до 50% в общем балансе энергозатрат, вызвало во всем мире интенсивные исследовательские работы. В результате появились здания нового типа, где стремление уменьшить энергетические расходы на содержание получило более явное выражение [4]. �зменение коснулось не только отдельных конструкций и применяемых материалов, но и всей формы здания в целом, его планировки, систем отопления, вентиляции, решения вопросов освещения. Это стало причиной возникновения и развития новых нетрадиционных видов остекления. Обзор построек, осуществленных в последнее время, показал, что большое внимание уделяется форме здания: для сооружений выбирают более экономичные формы с точки зрения расхода энергии, такие как усеченная пирамида, куб и другие. Функции остекления в новом энергоэкономичном виде помещений значительно расширились. В некоторых последних проектах общественных зданий остекление и затеняющие светопроемы козырьки устроены таким образом, что в летнее время, когда наблюдается высокое стояние солнца, прямая солнечная радиация не попадает на остекление. Однако простое увеличение рядов стекла в остеклении — наиболее частый и не совсем эффективный прием для улучшения теплозащиты оконных проемов. Наиболее современным вариантом конструкции при многорядном остеклении являются многокамерные стеклопакеты. Применение низкоэмиссионных стекол в теплоизоляционном остеклении является весьма эффективным методом снижения теплопотерь через светопроемы, а также повышает температуру внутренней поверхности остекления в зимний период, что является весьма существенным для гигиенической обстановки. В связи с этим нельзя не упомянуть электрообогреваемое остекление, которое является незаменимым в помещениях, где недопустимо низкие температуры на внутренней поверхности стекла. Защита современных зданий от перегрева при интенсивной солнечной радиации в летний период является проблемой, которой занимаются исследователи, проектировщики и строители на протяжении многих лет. Строительные стекла со специальными свойствами позволяют ультрафиолетовой радиации проникнуть в помещение, снизить перегрев помещений лучистым теплом, устранить дискомфортные явления, возникающие в непосредственной близости от остекления в холодное время года и снизить теплопотери через светопрозрачные ограждения. СТЕКЛА, ПРОПУСКАЮЩ�Е УЛЬТРАФ�ОЛЕТОВЫЕ ЛУЧ� При строительстве больниц, яслей, детских садов, школ и зданий курортно-оздоровительного назначения особую важность приобретает использование природного ультрафиолетового излучения. При этом следует иметь в виду, что в больших городах интенсивность естественной ультрафиолетовой радиации резко снижается в результате сильного загрязнения воздуха пылью, копотью и другими промышленными отходами. Так, в некоторых промышленных районах потери ультрафиолетовой радиации достигают 42%, а в районах жилой застройки — 26%. Кроме того, в Центральном и Северном регионах РФ наблюдается значительная неравномерность распределения ультрафиолетовой радиации в течение года. Особенно велика неравномерность на Крайнем Севере, где в течение нескольких месяцев, во время полярной ночи, ультрафиолетовая радиация отсутствует. Ультрафиолетовое голодание может привести к нарушению или ослаблению некоторых функций организма. Несмотря на то, что архитекторы часто применяют в новых зданиях большие площади остекления, оно при заполнении обычным силикатным стеклом является непреодолимой преградой для биологически активной части ультрафиолетового излучения солнца. Устранить этот недостаток может остекление специальными стеклами. СТЕКЛА ДЛЯ СОЛНЦЕЗАЩ�ТНОГО ОСТЕКЛЕН�Я Применение в современных зданиях относительно больших площадей остекления может вызвать при неблагоприятной организации светопроемов значительный перегрев помещений. Для устранения этого отрицательного влияния применяется солнцезащитное остекление, в котором используются теплопоглощающие, теплоотражающие и нейтрально окрашенные стекла. Как видно из самих названий этих стекол, одни из них поглощают, а другие отражают значительную часть инфракрасных солнечных лучей. Нейтральные же стекла имеют пониженное пропускание по всему оптическому диапазону солнечного спектра. ТЕПЛОЗАЩ�ТНОЕ СТЕКЛО ДЛЯ Н�ЗКОЭМ�СС�ОННОГО ОСТЕКЛЕН�Я При использовании в современных зданиях относительно больших площадей остекления в зимнее время в зоне, расположенной вблизи светопроемов, могут возникнуть дискомфортные явления, связанные с отрицательной радиацией от холодных поверхностей остекления и усилением нисходящих конвективных потоков холодного воздуха. Оба эти явления часто служат причиной простудных заболеваний и дискомфортных условий в помещении. Низкая температура внутренней поверхности остекления часто является причиной возникновения конденсата и наледей на стекле в холодные периоды года, а это нежелательно не только по санитарно-гигиеническим условиям, но и с точки зрения светового комфорта в помещении. �, наконец, низкое сопротивление теплопередаче у обычных конструкций остекления приводит к значительным теплопотерям. Для решения указанных проблем наиболее эффективным вариантом является использование энергоэффективного остекления — низкоэмиссионного стекла в различных стеклоконструкциях. Л�ТЕРАТУРА 1. Соловьев С. П., Динеева Ю. М. Стекло в архитектуре. — М.: Стройиздат, 1981. С. 8-185. 2. Кавка Я. Теплоотражающие пленки на стекле. — М.: ВЦП, 1986. С. 65. 3. Спиридонов А. В. Современное состояние и перспективы совершенствования светопрозрачных ограждений. Строительные материалы. — 1998, № 7, с. 4-6. 4. Влияние излучательной способности поверхности стекла на коэффициент U и способы определения излучательной способности . // Стеклостроитель. — Финляндия, 1996, № Е, с. 22-26.