ما هو زجاج Low-E ومتى يجب استخدامه في الجدران الستائرية؟
طبقة رقيقة للغاية من الفضة، غير مرئية للعين، تقوم بمعظم العمل الحراري في الواجهة الحديثة.
هذا هو الزجاج منخفض الانبعاثية باختصار. يعكس الطلاء الإشعاع تحت الأحمر ذي الموجات الطويلة بينما يسمح بمرور الضوء المرئي، مما يعني أن المبنى يمكنه الاحتفاظ بضوء النهار وفقدان حرارة أقل بكثير عبر نوافذه مقارنةً بما تسمح به قوانين الفيزياء للزجاج العادي.
الانبعاثية هي الخاصية التي يتم تعديلها. يتميز الزجاج غير المطلي بانبعاثية تبلغ حوالي 0.84، مما يعني أنه يشع الحرارة بكفاءة عالية. أما الطلاء الجيد منخفض الانبعاثية فيخفضها إلى أقل من 0.04. يبقى الزجاج في مظهره الزجاجي، ولكنه يتصرف حرارياً كمادة مختلفة تماماً.
تكمن المشكلة، ومصدر الخطأ في المواصفات، في اختيار نوع الطلاء ونوع السطح. هذان القراران كفيلان بإلغاء الفائدة تمامًا. شركة برانس للتوريدات أنظمة الجدران الستائرية الزجاجية بمواصفات التزجيج الخاصة بكل مشروع.
كيف تعمل الزجاجيات ذات الانبعاثية المنخفضة؟
تنتقل الحرارة عبر الوحدة الزجاجية بثلاث طرق: التوصيل عبر المواد الصلبة، والحمل الحراري في التجويف، والإشعاع عبره.
يُعدّ الإشعاع أكبر أنواع الإشعاع الثلاثة في الوحدة المغلقة، وهو ما يُعالج بالطلاء. أما تعبئة الأرجون فتُعالج الحمل الحراري. بينما يُعالج تصميم الفواصل وبنية الإطار التوصيل الحراري.
يعكس الطلاء الأشعة تحت الحمراء باتجاه مصدرها. في الشتاء، يعني ذلك ارتداد الحرارة الداخلية إلى الغرفة بدلاً من إشعاعها للخارج عبر الزجاج. أما في الصيف، ومع اختلاف موضع الطلاء، فيعني ذلك انعكاس الأشعة تحت الحمراء الشمسية للخارج قبل دخولها المبنى.
نفس التقنية، وظائف متضادة، يتم تحديدها بناءً على السطح الذي يحمل الطلاء.
معطف ناعم ومعطف صلب
مساران تصنيعيان ينتجان منتجات مختلفة تمامًا.
تُطبّق طبقة رقيقة ، تُعرف أيضاً بالترسيب بالرش أو الترسيب الفيزيائي للبخار المعدني (MSVD)، في غرفة مفرغة من الهواء بعد تصنيع الزجاج. تتكون من طبقات متعددة، بما في ذلك طبقة أو طبقتين أو ثلاث طبقات من الفضة. تتميز بانبعاثية أقل من 0.04 وتحكم ممتاز في الإشعاع الشمسي. هذه الطبقة هشة، وتتأكسد في الهواء، ويجب وضعها داخل تجويف محكم الإغلاق.
تُطبّق الطبقة الصلبة ، والتي تُسمى أيضاً بالطبقة الحرارية، على الزجاج وهو لا يزال ساخناً أثناء التصنيع، حيث تندمج مع سطحه. تتراوح انبعاثيتها عادةً بين 0.15 و0.20، وهي أقل بكثير من الطبقة اللينة. تتميز هذه الطبقة بالمتانة، ويمكن تعريضها للهواء، كما يمكن التعامل معها وقصها كالزجاج العادي، ويمكن استخدامها في الزجاج الأحادي.
بالنسبة للجدران الستائرية، يهيمن الطلاء الناعم بشكل شبه كامل. الوحدات محكمة الإغلاق على أي حال، لذا فإن الهشاشة غير ذات صلة، وفارق الأداء كبير جدًا بحيث لا يمكن تجاهله.
طبقات فضية
يحدد عدد طبقات الفضة في الفرو الناعم مدى انتقائيته.
فضة مفردة: طبقة أساسية منخفضة الانبعاثية، قيمة U جيدة، تحكم معتدل في الطاقة الشمسية
الفضة المزدوجة: المعيار التجاري، تحكم قوي في الطاقة الشمسية مع نفاذية جيدة للضوء
الفضة الثلاثية: أعلى انتقائية، تُستخدم حيث يكون الحمل الشمسي شديدًا ولا يزال ضوء النهار مطلوبًا
كل طبقة إضافية تُحسّن نسبة الضوء الداخل إلى الحرارة الداخلة، وتزيد التكلفة. يُغطي الطلاء الفضي المزدوج معظم الأعمال التجارية. أما الطلاء الفضي الثلاثي فيستحق سعره المرتفع في المناطق التي... اختيار الطلاء في المناطق شديدة الحرارة هذا هو الشاغل الرئيسي.
اختيار زجاج منخفض الانبعاثية (Low-E) لمعامل نفاذية الضوء المرئي (VLT) ومعامل اكتساب الحرارة الشمسية (SH
ثلاثة أرقام تحدد ما إذا كانت مواصفات الزجاج مناسبة للمبنى، وهي تتعارض مع بعضها البعض.
VLT نفاذية الضوء المرئي هي نسبة الضوء المرئي الذي يمر عبر النافذة، وتتراوح قيمتها من 0 إلى 1. قد تصل قيمة نفاذية وحدة زجاجية مزدوجة شفافة إلى حوالي 0.78. أما وحدة التحكم الشمسي ذات اللون الداكن فقد تصل قيمتها إلى 0.20.
SHGC معامل اكتساب الحرارة الشمسية هو نسبة الطاقة الشمسية الداخلة، وتتراوح قيمته بين 0 و1. انخفاض القيمة يعني دخول كمية أقل من الحرارة. يستخدم النظام الأوروبي قيمة g، وهي نفس المفهوم.
قيمة معامل انتقال الحرارة (U-value) ، مشمولة بموجب نظرة شاملة على انتقال الحرارة ، يقيس الفقد التوصيلي بدلاً من الكسب الشمسي.
نسبة الضوء إلى الطاقة الشمسية المكتسبة
LSG هو VLT مقسومًا على SHGC، وهو الرقم الأكثر فائدة لمقارنة الطلاءات.
تشير النسبة التي تزيد عن 1.25 إلى طلاء انتقائي طيفي يسمح بمرور ضوء النهار مع عزل الحرارة. أما النسبة الأقل من 1.0 فتعني أن الزجاج يحجب الضوء بنفس فعالية حجبه للحرارة على الأقل، مما يعني عادةً أن التلوين هو المسؤول عن ذلك وليس الطلاء.
زجاج مزدوج شفاف: معامل نفاذية الضوء المرئي حوالي 0.78، معامل كسب الحرارة الشمسية حوالي 0.70، معامل كثافة الضوء المرئي حوالي 1.1
عدسة فضية مفردة منخفضة الانبعاثية: نفاذية الضوء المرئي 0.70، معامل اكتساب الحرارة الشمسية 0.55، كثافة الضوء المرئي تقريبًا 1.3
زجاج فضي مزدوج منخفض الانبعاثية: نفاذية الضوء المرئي 0.65، معامل كسب الحرارة الشمسية 0.35، كثافة الضوء المرئي تقريبًا 1.9
زجاج ثلاثي الفضة منخفض الانبعاثية: نفاذية الضوء المرئي 0.60، معامل اكتساب الحرارة الشمسية 0.27، كثافة الضوء التقريبية 2.2
مُلوّن بطبقة منخفضة الانبعاثية: نفاذية الضوء المرئي 0.35، معامل اكتساب الحرارة الشمسية 0.25، كثافة الضوء المرئي حوالي 1.4
هذه أرقام إرشادية للمقارنة. تختلف القيم الفعلية باختلاف الشركة المصنعة والمنتج، ويجب الحصول عليها من بيانات مورد الزجاج.
يُعد ارتفاع نسبة LSG أمراً بالغ الأهمية في المباني التجارية المضاءة بضوء النهار في المناخات الحارة، حيث يتطلب التصميم مساحات داخلية مشرقة وحمل تبريد منخفض في نفس الوقت.
ما هو السطح الذي يوضع عليه الطلاء؟
تُرقم الأسطح من الخارج إلى الداخل. في وحدة الزجاج المزدوج، يكون السطح 1 مواجهًا للعوامل الجوية، والسطح 2 هو الوجه الداخلي للوح الزجاج الخارجي، والسطح 3 هو الوجه الخارجي للوح الزجاج الداخلي، والسطح 4 مواجهًا للغرفة.
هذا القرار يعكس وظيفة الطلاء، والخطأ فيه هو خطأ حقيقي في المواصفات وليس مجرد تفضيل.
| مناخ | سطح الطلاء | ما يفعله |
|---|---|---|
| يغلب عليه التبريد، حار | السطح 2 | يعكس الأشعة تحت الحمراء الشمسية قبل دخولها التجويف |
| بارد، يهيمن عليه التدفئة | السطح 3 | يعكس الحرارة الداخلية إلى داخل الغرفة |
| مناخ مختلط | السطح 2، عادةً | يُعد حمل التبريد هو العامل المؤثر بشكل عام في المباني التجارية |
| زجاج ثلاثي الطبقات | السطحان 2 و 5 | طبقتان، واحدة لكل تجويف |
في المناخات الباردة، يُحسّن الطلاء على السطح الثالث قيمة معامل انتقال الحرارة (U-value)، ولكنه يسمح بدخول الطاقة الشمسية إلى التجويف أولاً، حيث تُسخّن اللوح الداخلي وتشعّ إلى الغرفة. وبالتالي، يحصل المبنى على قيمة معامل انتقال حرارة أفضل، ولكنه يُعاني من زيادة في حمل التبريد.
تُنتج المباني التجارية حرارة داخلية كبيرة من الأشخاص والإضاءة والمعدات، ولهذا السبب غالباً ما يكون التبريد هو السائد حتى في المناطق المعتدلة.
متى يجب تحديد Low-E؟
في أغلب الأحيان، يُستخدم في أي جدار ستائري تجاري. أما الحالات التي لا يُضيف فيها الكثير فهي نادرة.
حدد مكانه:
المبنى مُكيّف أو مُدفأ أو مُبرّد
راحة شاغلي المبنى بالقرب من الواجهة أمر مهم
يحدد قانون الطاقة حدودًا لقيمة U أو SHGC، وهو ما يفعله معظمها الآن.
يوجد خطر التكثف في فصل الشتاء
يؤثر الوهج وارتفاع درجة حرارة الشمس على مساحة الأرضية القابلة للاستخدام بالقرب من المحيط
ويضيف أقل حيث:
المساحة غير مكيفة، مثل موقف سيارات أو مستودع.
يشكل الزجاج نسبة صغيرة من واجهة معتمة إلى حد كبير
تتعرض الواجهة لظل دائم من المباني المجاورة، مما يقلل من الفائدة ولكنه لا يلغيها تمامًا.
تُعتبر مناطق السباندر حالة منفصلة. فهي معتمة، لذا فإن الطلاء لا يؤدي وظيفة الإضاءة النهارية، على الرغم من أن طبقة الانبعاث المنخفض على زجاج السباندر لا تزال تساهم في الأداء الحراري لتلك اللوحة.
متطلبات الزجاج منخفض الانبعاثية وغيرها من متطلبات الزجاج
يجب أن تتعايش الطلاءات مع كل ما يفعله الزجاج.
السلامة. تتوافق طبقات Low-E مع كل من التصليد والتصفيح، على الرغم من أن الطبقات الناعمة التي يتم تطبيقها قبل التصليد تتطلب تركيبة طلاء قابلة للمعالجة الحرارية. الزجاج الآمن وكيفية انكسار كل نوع منه يغطي الاختيار.
علم الصوتيات. لا تؤثر الطلاءات بشكل أساسي على تقليل الصوت، والذي يعتمد على الكتلة، وسماكة الألواح غير المتماثلة، وعرض التجويف، ونوع الطبقة البينية. تراكمات الزجاج التي تحجب الضوضاء أيضًا تم تصميمها بناءً على متغيرات مختلفة.
الخلايا الكهروضوئية. حيث تتضمن الواجهة الزجاج الكهروضوئي يتفاعل اختيار الطلاء مع تقنية الخلايا ويتطلب التنسيق مع مورد الخلايا الكهروضوئية.
المظهر. تتميز الطلاءات بلون معين ومستوى انعكاس. المنتجات المطلية بالفضة الثلاثية على وجه الخصوص يمكن أن تبدو أكثر انعكاسًا بشكل ملحوظ من الخارج، وهو قرار معماري بقدر ما هو قرار تقني.
التحقق مما يتم تزويدك به
أربعة أمور يجب التأكد منها في أي طلب تقديم خاص بالزجاج.
اسم المنتج المحدد والشركة المصنعة ، حيث يختلف الأداء بشكل كبير بين الطلاءات المتشابهة ظاهريًا
VLT وSHGC وU-value للوحدة بأكملها، وليس لمركز الزجاج فقط حيث يتطلب الكود قيم التجميع
سطح الطلاء ، المذكور صراحةً في الطلب المقدم
يُفضل أن يكون مصدر البيانات أرقامًا منشورة من قِبل الشركة المصنعة أو معتمدة من قِبل المجلس الوطني لأبحاث السرطان (NFRC) بدلاً من مجموعة بيانات عامة من الكتالوج.
من المهم أيضاً التأكد من انعكاس الضوء الخارجي. فالواجهة التي تبدو كمرآة من الشارع قد تُشكّل مشكلة تخطيطية في بعض المناطق، ومن الأسهل حلّها عند تقديم الطلب بدلاً من حلّها بعد التركيب.
الأسئلة الشائعة
1. هل يستحق الزجاج منخفض الانبعاثية التكلفة في الجدران الستائرية التجارية؟
نعم، في جميع المباني المكيفة تقريبًا. إنها أفضل ترقية للزجاج من حيث القيمة المتاحة، حيث تُحسّن كلاً من معامل انتقال الحرارة (U-value) والتحكم في الطاقة الشمسية مقابل زيادة طفيفة مقارنةً بالزجاج الشفاف، وتتطلبها معظم قوانين الطاقة الآن فعليًا من خلال حدود معامل انتقال الحرارة (U-value) ومعامل اكتساب الحرارة الشمسية (SHGC).
2. على أي سطح يجب وضع طبقة الطلاء منخفضة الانبعاثية؟
يُفضّل استخدام السطح 2 في المناخات ذات المناخ البارد، حيث ينعكس ضوء الشمس تحت الأحمر قبل دخوله التجويف، بينما يُفضّل استخدام السطح 3 في المناخات ذات المناخ الدافئ، حيث ينعكس الحرارة الداخلية عائدةً إلى الغرفة. غالباً ما تُفضّل المباني التجارية استخدام السطح 2 حتى في المناطق المعتدلة، لأن اكتساب الحرارة الداخلية يجعل التبريد هو الحمل الحراري الرئيسي.
3. ما الفرق بين طلاء الأظافر ذي الطبقة الناعمة وطلاء الأظافر ذي الطبقة الصلبة منخفض الانبعاثية؟
تُطبّق الطبقة الرقيقة في فراغ بعد التصنيع، لتصل إلى معامل انبعاثية أقل من 0.04 مع تحكم ممتاز في الإشعاع الشمسي، لكنها هشة ويجب وضعها داخل تجويف محكم الإغلاق. أما الطبقة الصلبة فتُدمج في الزجاج أثناء التصنيع، وهي متينة بما يكفي للاستخدام في الهواء الطلق، لكن أداءها أقل جودة بكثير عند معامل انبعاثية يتراوح بين 0.15 و0.20.
4. هل يجعل الزجاج ذو الانبعاثية المنخفضة المساحات الداخلية أكثر قتامة؟
ليس بالضرورة. عادةً ما يحافظ الطلاء الفضي المزدوج الانتقائي طيفيًا على نفاذية الضوء المرئي (VLT) عند حوالي 0.65 مع خفض معامل اكتساب الطاقة الشمسية (SHGC) إلى حوالي 0.35. وينتج التعتيم بشكل أساسي عن التلوين وليس عن الطلاء، ولهذا السبب تُعد نسبة الضوء إلى اكتساب الطاقة الشمسية مؤشرًا أكثر فائدة للمقارنة من معامل اكتساب الطاقة الشمسية وحده.
5. هل يمكن تقوية أو تغليف الزجاج منخفض الانبعاثية؟
نعم، باستخدام المنتج المناسب. تُصنع الطبقات الرقيقة المُخصصة للمعالجة الحرارية لتكون قابلة للمعالجة الحرارية، أما الطبقات الرقيقة القياسية غير القابلة للمعالجة الحرارية فيجب طلاؤها بعد التقسية. يُعدّ التغليف بالرقائق متوافقًا في كلتا الحالتين، ويجب على مُورّد الزجاج تأكيد طريقة المعالجة عند تقديم الطلب.
تحديد مواصفات الزجاج المطلي بشكل صحيح
حدد ما إذا كان المبنى يعتمد بشكل أساسي على التبريد أو التدفئة، لأن ذلك يحدد سطح الطلاء. اختر نسبة الفضة بناءً على الحمل الشمسي وكمية ضوء النهار المطلوبة في التصميم. قارن المنتجات بناءً على نسبة الضوء إلى الطاقة الشمسية المكتسبة، وليس على معامل اكتساب الحرارة الشمسية فقط. ثم أكد سطح الطلاء بشكل واضح في المستندات المقدمة، لأنه التفصيل الأكثر شيوعًا الذي يُغفل ذكره، وخطأه مكلف للغاية.
تُوفر شركة برانس أنظمة الجدران الستائرية بمواصفات زجاجية مُنسقة تشمل نوع الطلاء وموقع السطح وبيانات الأداء المعتمدة. أرسل لنا معلومات عن منطقتك المناخية ومتطلبات كود الطاقة وأهداف الإضاءة الطبيعية. اطلب توصية بشأن الزجاج .