Анна Савич: Королевство кривых зеркал

Первые стеклопакеты были изобретены еще во второй половине 19 века в США. Но тогда идея не получила отклика и развития. Промышленное производство стеклопакетов для остекления железнодорожных вагонов началось в 1930-х гг., в Германии. Американцы, немцы периодически предлагали те или иные новые разработки в этой области. В 1970 году была создана технология современного стеклопакета с двухслойной герметизацией. С тех пор совершенствуются материалы, технологии и конструктивные решения в этой области. Стеклопакеты становятся все более энергосберегающими, прочными и долговечными.
17.06.16

Как правило, стеклопакеты занимают от 45 до 75 процентов общей площади оконного блока, поэтому являются основным элементом, отвечающим за энергосбережение зданий и помещений. Последние технологические достижения позволяют получить энергосберегающие параметры стеклопакета на уровне, аналогичном теплозащите стен конца прошлого века. При этом эти параметры определялись тогда требованиями действующих строительных норм и правил (СНиП).

Стеклопакет - едва ли не единственный элемент в области строительства, где сегодня действительно реализуются нанотехнологии. Основным элементом современного стеклопакета является энергосберегающее или мультифункциональное стекло. Для его производства используются самые передовые научные разработки. Порой при изготовлении энергосберегающего покрытия необходимо нанести до 20-30, а иногда и до 40 нанопокрытий, каждое из которых требует поистине космических технологий. (Россия в этом вопросе находится в лидирующих позициях!!!)

Длина такого технологического процесса может достигать нескольких сот метров, где на каждом из этапов создаются космические вакуумные условия.

Зарубежные производители отнюдь не являются передовыми в данной отрасли. Некоторые из разработок отечественных ученых, такие как эффект стоячей волны при производстве «флоат» стекла, зарубежные коллеги так и не смогли воспроизвести.

Конкуренция на этом рынке столь велика, что ведущие производители не могут позволить себе допускать существенные ошибки. Параметры конструкции многократно проверяются российскими и зарубежными лабораториями. Если имеются отклонения от заявленных параметров, это серьезные основания для выяснения причин.

Большинство специалистов, принимающих участие в новосибирской строительной выставке Стройсиб, проезжая мимо автосалонов, расположенных между городом и Экспоцентром, отмечают, что при стандартной февральской температуре в Новосибирске, в центре стеклопакетов этих автосалонов наблюдается характерное белое пятно, свидетельствующее о промерзании центральной зоны стеклопакетов (возникновении эффекта линзы). Понятно, что, если в центре стеклопакета образовалась наледь (даже не конденсат), то говорить об энергосбережении становится практически бессмысленно.


Эти физические процессы хорошо известны и вполне прогнозируемы. Современная компьютерная программа способна оценить деформации стекла для различных климатических условий, размеры стеклопакетов, толщины выбранного стекла. Почему же большинство российских, да и не только российских зданий, представляют из себя «королевство кривых зеркал»? Причин здесь несколько.

В ходе работы над статьей были проведены консультации с ведущими специалистами в данной области, что помогло сформулировать несколько основных причин возникновения дефектов.

Это может быть, во-первых, ошибка проектирования. Есть несколько российских и зарубежных стандартов, позволяющих предсказать возможность появления эффекта линзы. Существует элементарные правила проектирования, позволяющие снизить визуальную или оптическую роль эффекта линзы для архитектуры здания. К сожалению, проектировщики редко учитывают эти элементарные принципы. При использовании, скажем, стекол равной толщины изнутри и снаружи стеклопакетов, а также стеклопакетов практически квадратной формы избежать эффекта линзы маловероятно.

Этим объясняется то, что эффект линзы не столь актуален для мягких климатических условий Европы. По словам руководителя испытательного центра «Фасады СПК» НИИСФ РААСН, к.т.н. А.А. Верховского, согласно расчетам российских производителей для климатических условий Москвы и дистанционной рамки стеклопакетов 14-16 мм изменение воздушной прослойки стеклопакета, или проще говоря, прогиб стекла за счет объемного сжатия воздуха, может достигать 3-4 мм. То есть, если вы выбрали стеклопакет с дистанционной рамкой 16-20 мм, ничего страшного не произойдет. Если сэкономили и выбрали стеклопакет с воздушной прослойкой 8 мм, то при дополнительных воздействиях ветра и большой площади стекла могут возникнуть проблемы вплоть до схлопывания стекол и даже разрушения стеклопакета.

Важно понимать также, насколько производитель заинтересован в производстве безупречной продукции, насколько качественные и проверенные комплектующие он использует, каким образом стеклопакеты транспортируются, в каких условиях хранятся и как устанавливаются. Стеклопакет – это маленький космический корабль, живущий в вашей квартире. Если космический корабль Гагарина призван подняться на орбиту и довольно быстро вернуться назад, то стеклопакет призван работать в вашей квартире не менее 20 лет (ГОСТ 24866 и пр.).

С момента создания стеклопакет претерпел серьезные технологические изменения. Десятки ведущих мировых производителей ломают головы над разработкой новых составов первичной и вторичной герметизации стеклопакетов, формой дистанционных рамок, оптимизацией технологически процессов. Большинство российских производителей укомплектованы современным высокопроизводительным оборудованием ведущих зарубежных европейских (итальянских, финских, немецких и пр.) производителей. Однако на рынке не редки случаи производства стеклопакетов не в полной мере соответствующих действующим технологическим регламентам и стандартам.

Причины могут быть различны – это может быть и закупка «левых» комплектующих, и оптимизация стоимости в ущерб качеству, и некомпетентность технических специалистов, и главное, нарушение технологического регламента.

Одним из главных параметров регламента является скорость изготовления и доставки продукции. Зачастую производители забывают, что между моментом изготовления и поставкой стеклопакета должно пройти от нескольких дней до недели. По опыту проведения экспертиз ясно, что наибольший процент брака (до 75-80 процентов) относился к продукции «немедленно доставленной» потребителю. То есть, не дали возможности высохнуть вторичному слою герметика и стеклопакету превратиться в конечный продукт.

Кроме того, если стеклопакет изготовлен на морально устаревших технологических линиях с горизонтальной ориентацией стеклопакета, данный эффект заведомо заложен за счет элементарного прогиба стекла под действием законов физики и гравитации.

Также причиной может стать и нарушение технологии транспортировки продукции. Как уже отмечалось ранее, чтобы стеклопакет стал законченным технологически продуктом он должен пройти долгий путь от грамотного проектирования до установки. Зачастую, даже правильно изготовленный стеклопакет с учетом всех технологических требований, спешит попасть в руки потребителя. Хранятся, как правило, стеклопакеты на улице, их транспортировка также часто производится без учета требований действующего ГОСТа. Воздух внутри стеклопакета при этом сжимается, и, попадая в теплое помещение, стеклопакет «запоминает» такие условия. Поэтому, какие бы внешние и внутренние температуры ни были, стеклопакет навсегда «запомнит» эффект линзы.

Надо учитывать и такой фактор как эффект «менегера». Неоднократно мы сталкивались с ситуацией, когда эффекта линзы можно было легко и без дополнительных затрат избежать. Для этого достаточно было выбрать наружное стекло для жилых зданий толщиной 6 мм, а внутреннее – 4 мм (для каждого конкретного окна эти цифры могут варьироваться). Зачастую находится «менегер», игнорирующий основополагающие принципы проектирования и пожелания заказчика, и берущий на себя ответственность за оптимизацию технического решения. Эта проблема тесно связана с вопросом выбора квалифицированного персонала и оценки качества выполненных работ. К сожалению, в наши дни, «менегеров» в России больше, чем квалифицированных специалистов.

Даже в рамках столь поверхностного рассмотрения вопроса становится понятно, что во всех вышеперечисленных случаях возникновение эффекта линзы неминуемо. Обсуждение этой проблемы может стать основой для полноценной профессиональной дискуссии на нашей экспертной площадке.

Итак, этот эффект- следствие физического процесса, влияние на который оказывают свойства заполняющего стеклопакет газа, физические параметры стекла, наружно климатические параметры и параметры внутреннего микроклимата в помещении, характеристики системы отопления и вентиляции, параметры оконного блока или фасадной системы… По мнению члена-корреспондента РААСН, профессора, д.т.н. В.К. Савина, в этом вопросе кроется не одна докторская диссертация.

Решить эту проблему на данный момент можно только локально и с учетом оптимизации энергосбережения и затрат материальных ресурсов. Каждый отдельный случай «сложного заказа» нуждается в грамотной консультации и экспертизе.

Интересно, что шведские ученые только недавно подошли к пониманию изменения теплотехнических характеристик стеклопакетов при различных наружных температурах. А опыт наших специалистов уже сегодня позволяет предвидеть будущие проблемы или устранять их (предупреждать заранее).

Анна Савич
Репортер, редактор
 

КОММЕНТАРИИ
Оксана 20.08.16 в 13:52
хорошая статья!
добавить комментарий