Конструкция стеклопакета

Благодаря высоким тепло- и звукоизоляционным свойствам стеклопакеты получили широкое применение в качестве важного строительного элемента, производство стеклопакетов стало развиваться еще в 30-е годы. Решающую роль сыграл тот факт, что сухой воздух является хорошим теплоизолятором, его теплопроводность в 25 раз меньше теплопроводности стекла.

Для улучшения тепло- звукоизоляционных свойств стеклопакета межстекольное пространство может заполняться инертными газами. Но следует помнить, что воздух, также как и газовые смеси, которыми заполнены стеклопакеты, могут сохранять свои функции лишь до тех пор, пока в межстекольное пространство не попадет такое количество влаги, которое могло бы существенно повлиять на теплопроводность. Стеклопакет состоит из двух или более стекол и дистанционной рамки, герметично прикрепленной к стеклу по периметру. Для обеспечения долголетней надежности стеклопакетов, решающими условиями являются выбор и подготовка, как вышеназванных конструкционных материалов, так и качественная герметизация стеклопакета.

Для производства стеклопакетов можно использовать почти все типы стекол. Выбор стекла зависит от требований предъявляемых к конкретному окну. Очень важно также правильно определить месторасположение и ориентацию стекол со специальными свойствами в стеклопакете. Например, в случае использования селективных стекол поверхность с нанесенным покрытием, как правило, должна располагаться внутри стеклопакета. Для производства стеклопакетов с художестввенным стеклом используется стекло самых различных типов обработки: фьюзинг, Тиффани, заливной витраж, триплекс, матированное и травленое. при этом важно учитывать, что оно должно подвергаться дополнительной обработке — быть закаленным.

   Качественные стеклопакеты изготавливаются по принципу двойной герметизации. В качестве первичного герметика чаще всего применяют бутил, который обладает наилучшей относительной способностью сопротивляться проникновению водяного пара. Бутиловая масса наносится при температуре чуть большей ста градусов в виде тонкой ленты на обе стороны дистанционной рамки. При сдавливании системы стекло-бутил-дистанция-бутил-стекло, между стеклами и рамкой остается разделяющий их бутиловый шов толщиной в несколько десятых долей миллиметра. Хорошая диффузионная плотность достигается благодаря тонкости шва и плохой газопроницаемости массы.

Каждый стеклопакет в зависимости от вида стекла использованного для его сборки отличается своими характеристиками: световыми, энергосберегающими, звукоизоляционными и т. д.

В качестве материала для дистанционных рамок применяются, как правило, алюминий и оцинкованная сталь. Дистанционная рамка выполняется полой внутри, со специальными диффузионными отверстиями (дырочной перфорацией или щелями). Внутри находится осушитель, функция которого способствовать быстрой абсорбции (впитыванию) самых незначительных количеств воды в межстекольном пространстве. Тем самым предотвращается выпадение росы внутри стеклопакетов в холодное время года. Особое внимание уделяется свойствам тех поверхностей рамок, которые образуют соединение с герметиками.

В качестве осушителей хорошо зарекомендовало себя молекулярное сито. Следует отметить, что различные по химическому строению осушители имеют также различную абсорбционную способность. Эти различия проявляются в зависимости от температуры, давления и содержания влаги в осушаемых газах.

Задачами первостепенной важности, которые стоят перед герметиками, применяемыми для заделки швов в стеклопакете, являются во-первых, обеспечение прочности стеклопакетов и во-вторых, препятствовать проникновению водяного пара в межстекольное пространство, что прямым образом влияет на долговечность стеклопакетов, которая зависит в основном, от уплотнения краев. С точки зрения прочности, важнейшими свойствами герметиков являются: сила сцепления со стеклом и материалом дистанционной рамки, эластичность, прочность, время старения, ширина и толщина уплотняющей массы, скорость диффузии молекул через герметик.

Первичный герметик не может обеспечить требуемую прочность кромочного соединения, эту задачу должны решать материалы, применяющиеся для вторичной герметизации с наружной стороны стеклопакета. Чаще всего это двухкомпонентный полисульфид, но также используют силиконовые массы. Они помимо придания прочности конструкции, придают дополнительную диффузионную плотность и дают возможность подвижки, вызываемой сменой температур и давлений. Толщина эластичной массы равна нескольким миллиметрам. Влияние толщины слоя массы на величину проникновения водяного пара можно определить, например, увеличивая толщину слоя с 2 мм до 5 мм, при этом проникновение водяного пара падает при одних тех же условиях больше чем на половину.

Для заполнения межстекольного пространства в стеклопакетах вместо воздуха часто используют инертные газы или смеси газов, что существенно улучшает тепло- и звукоизолирующие свойства стеклопакетов. В том случае, когда межстекольное пространство заполняется более плотным, по сравнению с воздухом, газом, потери тепла происходящие за счет конвекции и теплоотдачи внутри стеклопакета, снижаются.

Наиболее часто для заполнения межстекольного пространства применяются: аргон(Ar) и криптон(Kr). Эти газы, получают отделением от сжиженного атмосферного воздуха. Криптон — это реже встречающейся и значительно более дорогой по сравнению с аргоном инертный газ, но он в большей степени чем аргон повышает теплоизолирующую способность стеклопакета.