Il vetro è uno dei materiali da costruzione più diffusi e versatili utilizzati oggi, in parte grazie alle sue prestazioni solari e termiche in costante miglioramento. Un modo in cui si ottengono queste prestazioni è attraverso l'uso di rivestimenti passivi ea controllo solare a bassa emissività. Allora, cos'è il vetro low-e? In questa sezione vi forniamo una panoramica approfondita dei rivestimenti.
Per comprendere i rivestimenti, è importante comprendere lo spettro dell'energia solare o l'energia del sole. La luce ultravioletta (UV), la luce visibile e la luce infrarossa (IR) occupano tutte parti diverse dello spettro solare - le differenze tra i tre sono determinate dalle loro lunghezze d'onda.
• La luce ultravioletta, che è ciò che causa lo sbiadimento di materiali interni come tessuti e rivestimenti murali, ha lunghezze d'onda di 310-380 nanometri quando si riportano le prestazioni del vetro.
• La luce visibile occupa la parte dello spettro tra le lunghezze d'onda da circa 380-780 nanometri.
• La luce a infrarossi (o energia termica) viene trasmessa come calore in un edificio e inizia a lunghezze d'onda di 780 nanometri. L'infrarosso solare è comunemente indicato come energia infrarossa a onde corte, mentre il calore che si irradia da oggetti caldi ha lunghezze d'onda maggiori rispetto al sole e viene definito infrarosso a onde lunghe.
I rivestimenti Low-E sono stati sviluppati per ridurre al minimo la quantità di luce ultravioletta e infrarossa che può passare attraverso il vetro senza compromettere la quantità di luce visibile trasmessa.
Quando l'energia termica o luminosa viene assorbita dal vetro, viene spostata dall'aria in movimento o irradiata nuovamente dalla superficie del vetro. La capacità di un materiale di irradiare energia è nota come emissività. In generale, i materiali altamente riflettenti hanno una bassa emissività e i materiali di colore più scuro opaco hanno un'elevata emissività. Tutti i materiali, comprese le finestre, irradiano calore sotto forma di energia infrarossa a onde lunghe a seconda dell'emissività e della temperatura delle loro superfici. L'energia radiante è uno dei modi importanti in cui avviene il trasferimento di calore con le finestre. La riduzione dell'emissività di una o più superfici di vetro della finestra migliora le proprietà isolanti di una finestra. Ad esempio, il vetro non rivestito ha un'emissività di .84, mentre il controllo solare Vitro Architectural Glass (ex vetro PPG) Solarban® Il vetro 70XL ha un'emissività di 0,02.
È qui che entrano in gioco i rivestimenti a bassa emissività (o vetro a bassa emissività). Il vetro Low-E ha un rivestimento microscopicamente sottile e trasparente - è molto più sottile di un capello umano - che riflette l'energia (o il calore) infrarossa a onde lunghe. Alcuni bassi emissivi riflettono anche quantità significative di energia solare a infrarossi a onde corte. Quando l'energia termica interna cerca di fuoriuscire verso l'esterno più freddo durante l'inverno, il rivestimento a bassa emissività riflette il calore verso l'interno, riducendo la perdita di calore radiante attraverso il vetro. Il contrario accade durante l'estate. Per usare una semplice analogia, il vetro basso emissivo funziona allo stesso modo di un thermos. Un thermos ha un rivestimento d'argento, che riflette la temperatura della bevanda che contiene. La temperatura viene mantenuta a causa della riflessione costante che si verifica, nonché dei vantaggi isolanti che lo spazio d'aria fornisce tra i gusci interni ed esterni del thermos, simili a un'unità di vetro isolante. Poiché il vetro a bassa emissività è composto da strati estremamente sottili di argento o altri materiali a bassa emissività, si applica la stessa teoria. Il rivestimento argento basso emissivo riflette le temperature interne all'interno, mantenendo la stanza calda o fredda.
Tipi di rivestimento a bassa emissività e processi di produzione
Esistono in realtà due diversi tipi di rivestimenti a bassa emissività: rivestimenti passivi a bassa emissività e rivestimenti a bassa emissività a controllo solare. I rivestimenti passivi a bassa emissività sono progettati per massimizzare il guadagno di calore solare in una casa o in un edificio per creare l'effetto del riscaldamento "passivo" e ridurre la dipendenza dal riscaldamento artificiale. I rivestimenti a bassa emissività a controllo solare sono progettati per limitare la quantità di calore solare che passa in una casa o in un edificio allo scopo di mantenere gli edifici più freschi e ridurre il consumo di energia legato al condizionamento dell'aria.
Entrambi i tipi di vetro basso emissivo, passivo e a controllo solare, sono prodotti mediante due metodi di produzione primari: pirolitico, o "rivestimento duro", e deposito sotto vuoto (MSVD), o "rivestimento morbido", Magnetron Sputter. Nel processo pirolitico, diventato comune nei primi anni '70, il rivestimento viene applicato al nastro di vetro mentre viene prodotto sulla linea float. Il rivestimento quindi "fonde" sulla superficie calda del vetro, creando un forte legame che è molto durevole per la lavorazione del vetro durante la fabbricazione. Infine, il vetro viene tagliato in fogli di scorta di varie dimensioni per la spedizione ai produttori. Nel processo MSVD, introdotto negli anni '80 e continuamente perfezionato negli ultimi decenni, il rivestimento viene applicato off-line al vetro pretagliato in camere sottovuoto a temperatura ambiente.
A causa dell'evoluzione storica di queste tecnologie di rivestimento, i rivestimenti passivi a bassa emissività sono talvolta associati al processo pirolitico e ai rivestimenti a controllo solare a bassa emissività con MSVD, tuttavia, questo non è più del tutto accurato. Inoltre, le prestazioni variano notevolmente da prodotto a prodotto e da produttore a produttore (vedere la tabella di seguito), ma le tabelle dei dati sulle prestazioni sono prontamente disponibili e diversi strumenti online possono essere utilizzati per confrontare tutti i rivestimenti a bassa emissività sul mercato.
Posizione del rivestimento
In una vetrata isolante standard a doppio pannello ci sono quattro potenziali superfici alle quali è possibile applicare i rivestimenti: la prima (n. 1) superficie è rivolta all'esterno, la seconda (n. 2) e la terza (n. 3) superfici sono una di fronte all'altra all'interno dell'unità di vetro isolante e sono separate da un distanziatore periferico che crea una intercapedine isolante, mentre la quarta (n. 4) superficie si affaccia direttamente all'interno. I rivestimenti passivi a bassa emissività funzionano meglio sulla terza o quarta superficie (la più lontana dal sole), mentre i rivestimenti a controllo solare a bassa emissività funzionano meglio sulla lite più vicina al sole, tipicamente la seconda superficie.
Misurazioni delle prestazioni del rivestimento a bassa emissività
I rivestimenti a bassa emissività vengono applicati alle varie superfici delle vetrate isolanti. Indipendentemente dal fatto che un rivestimento a bassa emissività sia considerato controllo passivo o solare, offrono miglioramenti nei valori delle prestazioni. Per misurare l'efficacia del vetro con rivestimenti a bassa emissività vengono utilizzati i seguenti:
• Valore U. è la valutazione assegnata a una finestra in base alla quantità di dispersione termica che consente.
• Trasmissione della luce visibile è una misura della quantità di luce che passa attraverso una finestra.
• Coefficiente di guadagno del calore solare è la frazione della radiazione solare incidente ammessa attraverso una finestra, sia direttamente trasmessa che assorbita e ri-irradiata verso l'interno. Più basso è il coefficiente di guadagno di calore solare di una finestra, minore è il calore solare che trasmette.
• Guadagno da luce a solare è il rapporto tra il coefficiente di guadagno del calore solare (SHGC) della finestra e il valore di trasmissione della luce visibile (VLT).
Ecco come si misurano i rivestimenti riducendo al minimo la quantità di luce ultravioletta e infrarossa (energia) che può passare attraverso il vetro senza compromettere la quantità di luce visibile trasmessa.
Quando si pensa al design delle finestre: vengono in mente dimensioni, tinta e altre qualità estetiche. Tuttavia, i rivestimenti a bassa emissività svolgono un ruolo altrettanto importante e influiscono in modo significativo sulle prestazioni complessive di una finestra e sui costi totali di riscaldamento, illuminazione e raffreddamento di un edificio.
Tempo post: agosto-13-2020