Пропорции применение жидкого стекла в строительстве: применение в строительстве, быту и творчестве

пропорции и инструкция по применению

X

Жидкое стекло — это химическое вещество, разработанное для добавления в бетон или обработки его поверхности. Как и другие подобные средства, оно используется для улучшения характеристик монолитных конструкций.

С помощью этой присадки можно влиять на скорость схватывания бетонной смеси, а также свести к минимуму разрушительное действие внешней среды.

Отвечая на вопрос, зачем в бетон добавляют жидкое стекло, прежде всего необходимо разобраться в том, что представляет собой эта добавка.

Полезная информация:

Читайте также:  Дробилки щековые для различных материалов: кирпича, мрамора, ферросплавов, шунгита, камней, шлаков, хрупких полимеров

• Полировка бетона своими руками
• Проникающая гидроизоляция для бетона
• Железнение поверхности бетона
• Сколько весит куб бетона
• Как выбрать пропитку для бетона
• Как использовать жидкое стекло: теория и практика

Что такое жидкое стекло для бетона

Термин «жидкое стекло», который часто используют строители, знаком многим. Однако у большинства людей имеются лишь самые приблизительные сведения о составе и способах его применения.

Средство в расфасовке от 1кг до 200 литров можно найти в магазинах строительных материалов. На вид это тягучая светлая жидкость, иногда имеющая желтоватый или зеленоватый оттенок. По химическому составу добавка представляет собой раствор щелочных силикатов. Отличие жидкого стекла от обычного заключается в том, что при его синтезе не вводится кальций, который заставляет сплав быстро отвердевать. Полученную при высокой температуре смесь кремния и щелочного металла разбавляют водой, что позволяет веществу оставаться в текучем состоянии, пока оно хранится в закрытой таре. На воздухе влага испаряется из смеси, в результате чего она твердеет.

Свойства добавки и область ее применения зависят от металла, который входит в химическую формулу вещества. Известны следующие виды силикатных средств:

1. Натриевое. Хорошо себя зарекомендовало как гидроизоляционный материал для подземных бетонных конструкций. Применяется как антисептическое, противокоррозийное средство, помогает склеивать части конструкций, устранять трещины.
2. Калиевое. Подходит для защиты бетона от кислотного воздействия, придает ему огнеупорные свойства. Используется как клей для плитки, добавляется в строительные растворы, смеси для наружной отделки здания.
3. Литиевое. В строительстве используется редко, подходит для защиты поверхностей от высоких температур.
4. Смешанное. Включает в себя калиевую и натриевую составляющие. Свойства зависят от пропорций смеси.

Все виды ЖС не имеют запаха, нетоксичны. В качестве растворителя используется вода.

Свойства добавок

При выборе компонентов отталкиваются от функций, которые покрытие должно выполнять. При смешивании добавки кардинально меняют характеристики бетона. Рассмотрим сильные и слабые стороны химических веществ.

ПВА

Материал создали на основе эмульсии поливинилацетата с загустителями и присадками. Клейкая белоснежная или слегка желтая масса по структуре напоминает сметану. У вещества есть легкий, едва уловимый аромат без химического подтона. Для цемента с клеем ПВА часто используют строительную (универсальную МБ) разновидность или специальную жидкую дисперсию.

В бетоне средство выполняет функции пластификатора. При соединении с раствором вещество улучшает характеристики материала:

• Повышается пластичность. Цемент выдерживает разрывные нагрузки, снижается возможность появления трещин в конструкции.
• Увеличиваются сроки службы. Клей ПВА продлевает эксплуатационные качества бетона.
• Упрощает работу с сырьем. Клеящий состав легко замешивать, масса становится однородной, поэтому исполнитель затрачивает мало усилий.
• Держится на любой поверхности. Стяжку без проблем можно расположить в горизонтальном или вертикальном положении.
• Не деформируется. Затвердевший слой получается очень крепким, не пылится при эксплуатации.

Клей ПВА разрушается под ультрафиолетом, но при добавлении в цемент вступает в химическую реакцию. В бетоне вещество уже не боится солнца, выдерживает 8 циклов заморозки-оттаивания. Компонент часто используют при создании наливных полов и стяжек в закрытых помещениях.

Для чего добавляют жидкое стекло в бетон

Для изменения свойств бетона с помощью силикатов существует два метода:

• добавление жидкого стекла в бетонный раствор на этапе его замешивания;
• нанесение вещества на поверхность готовых конструкций.

После укрепления жидким стеклом бетон приобретает следующие свойства:

• защиту от воздействия воды. Силикатная добавка заполняет все пустоты внутри монолитной конструкции, препятствуя проникновению влаги;
• термостойкость. Вещество не разрушается при высокой температуре и предохраняет от нее обработанную поверхность. Поэтому цементный раствор с этой присадкой подходит для выкладывания печей и каминов;
• ускоренное застывание. Время отвердевания зависит от того, сколько стекла содержится в растворе бетона. Для быстрой заделки отверстий применяют высокую концентрацию ЖС;
• устойчивость к кислотам. Агрессивное воздействие различных кислот на бетонные конструкции снижается, если поверхность обработана силикатным раствором.

При изготовлении модифицированного бетона с применением жидкого стекла крайне важно соблюдать пропорции ингредиентов.

Стяжка полов

Поверх загрунтованной черновой поверхности заливается стяжка, в которую добавляется раствор силикатов примерно в пропорции не более 5% от общего объёма пескобетона.

Способы применения жидкого стекла для бетона

Для гидроизоляции монолитных конструкций жидким стеклом используют наружный и внутренний метод его введения. Выбор делают с учетом того, какие характеристики должен приобрести материал. Кроме этого, приминают во внимание условия его дальнейшей эксплуатации.

Заменитель бетона и его преимущества

Внешняя обработка

Жидкое стекло, нанесенное поверх бетона, пропитывает его наружные слои, оставаясь в мельчайших порах. После застывания силикат запечатывает все отверстия. Частицы влаги не могут проникнуть внутрь, поскольку после кристаллизации ЖС уже не растворяется водой. Таким образом, бетон защищают от влажности, кислот, плесени.

Покрытие бетона жидким стеклом рекомендуется для:

• фундаментов любого типа;
• внутренних поверхностей пола и стен в подвальных и цокольных помещениях;
• балконов;
• бассейнов с бетонными чашами, внутренней части колодцев и т.д.

Нанесение на поверхность ЖС производится не только для предохранения бетона от внешнего воздействия, но и как основа для дальнейшей отделки декоративными смесями. В этом случае силикаты выполняют роль грунтовки.

Добавление в состав бетона

Теперь поговорим о том, в каких случаях жидкое стекло добавляют в бетонный раствор и для чего это делается. Если пропитка защищает лишь наружный слой, то силикатная добавка, введенная при замешивании, делает монолит устойчивым к влаге и перепаду температур по всей толщине. На срезе застывшего модифицированного бетона хорошо видны заполненные пустоты. Возникает вопрос: сколько жидкого стекла нужно добавить в бетон, чтобы достичь такого эффекта и что будет, если превысить норму?

Силикатный клей после отвердевания легко ломается и крошится. Если бетонный раствор содержит большой процент этой добавки, несущая конструкция также становится хрупкой. Поэтому при введении силиката в основной материал необходимо следить, чтобы его доля не превышала 5-10% от общего объема. Чтобы рассчитать, сколько жидкого стекла будет нужно для работы, обычно пользуются следующей пропорцией: 72 литра ЖС на 1 куб бетона.

Силикатный концентрат недопустимо вводить в жидкий бетон напрямую. Обычно используют следующий способ приготовления:

• смешивают отдельно сухие компоненты для бетона;
• в воде для замешивания растворяют силикат;
• затворяют получившейся жидкостью сухие ингредиенты, постоянно перемешивая массу;
• модифицированный раствор как можно быстрее помещают в опалубку.

Если добавить в готовый бетон жидкое стекло в чистом виде, то не получится достичь однородности из-за быстрого схватывания присадки.

Бетон, в процессе изготовления которого было использован силикатный клей, подходит для:

• гидротехнических сооружений;
• подземной части зданий, которые находятся на участках с повышенным уровнем грунтовых вод;
• печей, каминов, в том числе уличных;
• колодцев;
• бассейнов;
• септиков.

Для быстрого устранения протечек применяют цементный раствор, который содержит силикаты. Способность такого материала схватываться сразу после нанесения помогает устранять аварийные ситуации.

Рекомендованные пропорции

При замешивании раствора, содержащего цемент и жидкое стекло, следует чётко соблюдать рекомендованные строительными нормативами пропорции. Соотношение силикатов с другими компонентами зависит от области применения раствора. О составе идеальной стяжки для пола смотрите в этом видео:

Устройство гидроизоляции

Гидроизоляция стен и полов подвалов и цокольных этажей при помощи силикатных растворов применяется в случае повышенного уровня грунтовых вод или при отсутствии надёжно дренажной системы вокруг дома. При этом почвенная влага может проникать внутрь подвального помещения сквозь поры и микротрещины в бетоне, создавая там сырость.

В целях предотвращения этого рекомендуется произвести оштукатуривание внутренних стен цементно-силикатным раствором.

Силикат легко растворяется в воде, достаточно лишь хорошенько их перемешать при помощи строительного миксера. Полученной водно-силикатной смесью заливаем цемент с песком и размешиваем до получения нужной вам консистенции.

Для гидроизоляции бетонных стенок бассейнов, водяных колодцев или канализационных коллекторов нужно приготовить обмазочный раствор со значительно большим содержанием силиката.

Для этого берётся цемент и песок в пропорции 1 к 1, а к ним следует добавить жидкое стекло в таком же объёме и разбавленное в воде.

Полученная смесь должна быть достаточно пластичной и по своей консистенции походить на жидкую сметану.

В таблице представлено рекомендуемое соотношение компонентов для гидроизоляции различных конструкций.

Следует помнить, что силикатный раствор имеет очень ограниченное время использования. Поэтому приготавливать его следует непосредственно перед нанесением на оштукатуриваемую поверхность.

Устройство термозащиты

Жидкий силикат, добавленный в состав бетона в пропорции ¼ – 1/3 часть от объёма цемента, в разы повышает его огнестойкость. Так, приготовленный в соответствии со всеми строительными нормативами жаропрочный бетон способен выдерживать без каких-либо негативных последствий температуру до 1000 °C и более. О том, какие свойства жидкое стекло придает стяжке, смотрите в этом видео:

Подобный бетон применяется при строительстве промышленных объектов в металлургической отрасли. В частном строительстве огнестойкие составы могут быть применены при кладке отопительных печей и каминов, строительстве дымоходов, обмуровке водогрейных котлов, оштукатуривании нагревающихся поверхностей.

Огнестойкость в данном случае обеспечивает кристаллическая решётка застывших силикатов, не позволяющая разрушаться и остальным компонентам бетона.

Плюсы и минусы

Обработка бетона жидким стеклом и введение этой добавки в состав строительного материала придают ему ряд положительных характеристик:

• защиту от повышенной влажности;
• устойчивость к воздействию кислот;
• сохранение свойств бетона при перепадах температур;
• защиту от грибка;
• пропитка силикатом делает поверхность менее уязвимой к механическому воздействию;
• с помощью ЖС создается гладкое покрытие, надежно зафиксированное на основе.

В список достоинств можно внести невысокую цену добавки и ее экономный расход. Срок службы покрытия — 5 лет. По истечении этого времени наносят новый слой.

Минусы силикатных добавок:

• малый срок застывания, который затрудняет обработку больших поверхностей;
• необходимость дополнительно защищать слой ЖС рулонной изоляцией из-за его хрупкости;
• трудоемкость сверления, штробирования модифицированного бетона;
• необходимость следить за состоянием застывшей пленки, так как при ее растрескивании снижается гидроизоляция;
• невозможность нанесения состава на кирпич;
• несовместимость ЖС с растворителями;
• ухудшение свойств бетона при несоблюдении пропорций добавки.

Сколько весит куб бетона

Инструменты для пропитки

Перед пропиткой бетонного основания жидким стеклом его поверхность должна быть подготовлена. Для этого используются следующие инструменты:

• шлифовальные машины, ими выравнивают поверхность бетона. Также необходимы диски для шлифмашины;
• пескоструйные, дробеструйные машины. Очищают основание от ржавчины и грязи;
• жесткие щетки. Применяют для очистки небольших поверхностей;
• строительные пылесосы. Необходимы для удаления песка, пыли;
• дрель с миксерной насадкой. Используют для приготовления жидких смесей.

Для нанесения силикатного раствора подойдут:

• флейцевые (плоские) кисти различного размера, равномерно распределяющие вещество по поверхности. Тип ворса — смешанный;
• велюровые валики с ворсом средней длины. Удобнее всего использовать инструмент с телескопической ручкой для регулирования ее длины;
• краскопульты. Подходят для обработки больших поверхностей — потолков, стен, чаш бассейна.

Так как при зачистке в воздухе содержится пыль, необходимо обезопасить легкие от ее проникновения. Для этого подойдет респиратор. При нанесении жидкого стекла можно воспользоваться спецодеждой, перчатками. Защитные очки помогут уберечь глаза от попадания грязи и щелочного раствора.

Предварительная подготовка и общие рекомендации

Средство может наноситься в чистом виде или разбавляться водой. Для перемешивания большого объема удобно использовать насадку-миксер. Обработка бетона жидким стеклом проводится при температуре воздуха выше +5 градусов. Взяв часть смеси из тары, необходимо плотно закрыть емкость, чтобы предотвратить застывание оставшегося средства.

Прочие требования:

• если покрытие бетона жидким стеклом будет происходить на улице, перед началом работ следует убедиться, что в течение суток отметка термометра не опустится ниже +5 градусов;
• на промерзшие, обледеневшие поверхности силикат не наносится;
• не покрывается ЖС не до конца застывшая цементная стяжка.

Подготовка основания включает не только зачистку, но и просушивание. При нанесении средства на влажный бетон пленка будет слоиться и трескаться.

Принципы подготовки бетонных оснований

Последовательность подготовки основания выглядит так:

1. Устраняются рыхлые слои на поверхности, включая цементное молоко, железнение, остатки старой краски, клея. Снятие проводится шлифмашинами, пескоструйным или дробеструйным оборудованием.
2. Ручной шлифовальной машиной снимаются верхние слои в труднодоступных местах и зонах примыкания к другим элементам.
3. С помощью строительного пылесоса и щетки собирают мусор.

Если во время подготовки были найдены дефекты — трещины, сколы, отверстия, то их необходимо устранить до начала работы. Как это сделать на стене или на стяжке.

Гидроизоляция жидким стеклом пола и плоской кровли

Для укрепления основания и повышения адгезии в начале работ на бетон наносится битумная эмульсия. Толщина слоя — 2 мм.

После высыхания эмульсии поверх нее наливается слой жидкого стекла. Оптимальная толщина силикатной гидроизоляции — 2-3 мм. Сразу после нанесения раствор выравнивается шпателем. Это нужно делать быстро, так как время схватывания ограничено. Дают образовавшейся пленке полностью высохнуть и формируют еще один слой ЖС.

Сколько сохнет на бетоне жидкое стекло, зависит от толщины пленки. Как правило, между этапами работы делают перерывы длительностью 3 часа.

Обычная эксплуатация обработанной поверхности возможна через двое суток после окончания работ.

Пропитка жидким стеклом бетонных колодцев, бассейнов

Для защиты внутренней части бетонных резервуаров используют грунтовку из жидкого стекла и приготовленный на его же основе цементный раствор. Для стартовой пропитки бетона жидкое стекло разбавляют водой в соотношении 1:2,5. Цементный раствор должен содержать 10% силикатной добавки.

Эффективна гидроизоляция, выполненная по следующей технологии:

• подготавливается и очищается основание;
• на бетон кистью или другим инструментом наносится стартовый слой жидкого стекла;
• через полчаса поверх первого слоя накладывается еще один. При этом важно следить за тем, чтобы он ложился без пропусков, на всю площадь обработки;
• затем готовится смесь из цемента и силиката. Необходимо добиться полной однородности и точного соблюдения пропорций;
• третий слой наносится шпателем. Это нужно сделать в течение 15 минут — до того, как смесь начнет схватываться. Во время работы раствор постоянно помешивают.

Пропорции бетона для отмостки вокруг дома

Изолированный таким образом резервуар не потребует ремонта на протяжении 4-6 лет.

Технология приготовления раствора для гидроизоляции своими руками

Многие строители и ремонтники раствор для гидроизоляции приготавливают своими руками. Процедура приготовления этого раствора несложная и довольно выгодная.

Для приготовления раствора необходимо иметь:

• жидкое стекло,
• бетонный раствор,
• песчаный раствор,
• кварцевый песок.

Каждый из перечисленных материалов требует свои дозы:

• Количество жидкого стекла должно составлять 1,5 кг на 1 литр.
• Бетонный раствор должен составлять 2,5 кг на 1 литр.
• Песчаный раствор должен составлять 2,7 кг на 1 литр.
• Кварцевый раствор применяется для слежавшегося и рыхлого песка.
• Количество такого раствора для слежавшегося песка должно составлять 1,7 кг на 1 литр.
• Для рыхлого песка понадобится количество раствора 1,5 кг на 1 литр.

Смесь, которую получили, применяют как для изоляции полов, так и для стен. Эксперты советуют, что перед нанесением раствора на поверхность ее требуется залить слоем жидкого стекла. Заливка дополнительного слоя перед нанесением дает увеличение прочности гидроизоляции.

Красящие работы

Силикатные краски можно купить уже в готовом виде и применять сразу. Но также можно смешивать своими руками купив нужные компоненты. В случае если поверхность уже красили, то необходимо ее тщательно отчистить от старой краски.

За счет того, что в создание таких красок применяют силикат калия сама смесь и краска образуют прочную структуру. За счет того, что цветовая гамма имеет высокий уровень щелочности, многие пигменты разрушаются. Поэтому цветовая гамма имеет низкий уровень.

Наружные работы

Известно, что в наружную работу входит штукатурка стен. Штукатурка стен применяется для защиты от влаги. Для стен применяется водостойкая штукатурка.

Также преимуществом этой штукатурки является то, что она предотвращает трещины, которые появляются во время зимнего периода, ведь в это время стены замерзают, и оттаивают.

Также эту штукатурку можно приготовить своими руками для этого понадобится: песок, цемент и жидкое стекло.

Все эти материалы требуется добавлять по пропорции 1:2:5. Перед тем как наносить штукатурку можно нанести один слой силиката, как и при создании гидроизоляции.

Грунтование

Как правило, грунтование применяется для двух видов работы для простой стяжки и для кладки плитки. Для простого грунтования стяжки необходимо использовать жидкое стекло и цемент по равномерному количеству. Если на стяжки будет ложиться плитка, то требуется провести грунтование с раствором жидкого стекла.

Для подобных работ требуется водостойкий цемент. Также кроме водостойкого цемента можно применять силикатные растворы, и за счет них проводить гидроизоляцию швов.

Пропитка поверхностей

Проводить пропитку необходимо для защиты материала. Пропитка деревянных элементов жидким стеклом пользуется популярностью. Жидкое стекло способно предотвратить появления грибов и плесени на дереве. Также пропитка дерева жидким стеклом предает ему огнестойкость.

Также деревянный материал можно пропитывать, полностью опустив его в жидкое стекло, это придает прочность. Такая процедура возможна только для материалов малого габарита.

Как пользоваться жидким стеклом при ремонтных работах – замазке трещин, щелей и пустот?

Для замазки трещин и пустот жидкое стекло идеально подходит. Ведь жидкое стекло способно проникнуть в саму глубь трещин, образуя плотную гидроизоляцию.

Для смешивания требуется использовать цемент жидкое стекло и песок. Полученный раствор является очень густым, что не дает ему вытекать. Также за счет силиката раствор очень быстро застывает прочно схватывая.

Пропитка жидким стеклом подвалов, цоколей

Для этого вида работ силикатный раствор обычно не используется в чистом виде. Исключение составляет обработка помещения от грибка или плесени. В этом случае достаточно 1-2 слоев средства.

Для гидроизоляции бетона чаще всего пользуются смесью цемента, воды и жидкого стекла в равных пропорциях. Добавку вводят в цементный раствор и перемешивают его с помощью насадки-миксера до однородного состояния. Затем этой смесью промазывают площадь, нуждающуюся в обработке. Эту работу нужно проделать за полчаса — именно столько приготовленный раствор сохраняет пластичность.

Гидроизоляция фундамента с помощью жидкого стекла

Существует множество работ, в которых применяют жидкое стекло. Также жидкое стекло используется в качестве изоляции фундамента. Жидкое стекло смешивают с цементом и полученную смесь используют в целях герметизации. Такой жидкостью удобно герметизировать швы фундамента.

Именно эта смесь применяется, поскольку она имеет свойство быстро застывать, а также устраняет возможные протечки. Преимуществ жидкого стекла в качестве гидроизоляции очень много. Эта смесь с легкостью попадает внутрь основания и этим самым обеспечивает высокую водонепроницаемость. Также к преимуществам можно отнести то, что в процессе использования материала не возникнут хлопоты.

Одно из важнейших преимуществ это то, что материал не дорогой, и позволяет сэкономить на строительстве. Важно знать, что использовать этот раствор можно не на всех, а на доступных поверхностях. Эксперты советуют в процессе работы изолировать барьер другими материалами, для того чтобы сделать его прочнее, а также избежать повреждений.

Важно знать, что решив создать гидроизоляцию методом нанесения, жидкого стекла, то необходимо ознакомиться с правилами применения. Во многих случаях происходит так, что раствор застывает до того, как его нанесли на определенное место.

Перед тем как начать наносить раствор на поверхность требуется отчистить ее и накрыть пленкой. В процессе нанесения раствора на поверхность можно использовать кисть или валик. Также валиком или кистью можно обрабатывать и очищать от загрязнения поверхность.

Требуется нанести первый слой раствора, затем подождать 30-40 минут. После того как первый слой застыл поверхность его требуется обработать для нанесения второго.

Пропитка жидким стеклом бетонных стен и потолков

Для эффективной обработки внутренней поверхности потолков и стен силикатный концентрат разбавляют водой в пропорции 1:2. Расход жидкого стекла составляет 150-300 грамм на м2 бетона.

В больших помещениях удобно наносить раствор при помощи распылителя. Краскопульт позволяет быстро обработать всю площадь бетона, включая труднодоступные для ручного инструмента зоны.

Очередность выполнения работ:

• осуществляется обычная зачистка основания;
• подготавливается инструмент и раствор;
• жидкость из краскопульта распыляется на обрабатываемую поверхность;
• процесс продолжается, пока слой не достигнет 2-3 мм;
• общее число слоев — 2-3. Между ними нужно делать перерывы в 3 часа — время высыхания жидкого стекла на бетоне.

Жидкое стекло, добавка в бетон для гидроизоляции, пропорции

Большинство рядовых граждан знакомо с жидким стеклом в виде канцелярского (силикатного) клея. Это недорогой, простой в применении состав, используемый в первую очередь для склеивания бумаги и картона. О месте и роли жидкого стекла в строительстве и химической промышленности кое-что знает довольно узкий круг специалистов.

Между тем, простота его использования именно в этих сферах, наряду с его общедоступностью и минимальными затратами на проведение работ, делают его практически незаменимым. Некоторые называют жидкое стекло материалом прошлого века, предпочитая ему дорогостоящие полимерные составы, выполняющие ту же работу, и мы не будем с ними спорить, а лишь расскажем, где и как можно применить жидкое стекло в домашних строительных и отделочных работах.

Содержание

• 1 Жидкое стекло — применение
• 2 Применение стекла для гидроизоляции
• 3 Жидкое стекло в бетон для гидроизоляции
• 4 Применение жидкого стекла в быту

Жидкое стекло — применение

Это растворенные в воде силикаты натрия (преимущественно), реже – калия K2O(SiO2)n, и еще реже – лития. В основном используют натриевое жидкое стекло Na2O(SiO2)n.

Понятно, что мы не будем в домашних условиях изготавливать огнеупорные краски, в которых именно наличие жидкого стекла (чаще калиевого) делает их таковыми, но добавить его в кладочный раствор для печи или камина мы точно сможем. Только следует придерживаться не только пропорций, но и способов введения материала в строительные составы и правил его нанесения на поверхности. Все негативные отзывы о применении жидкого стекла, а таковые тоже имеются, являются следствием нарушения технологий его использования.

Литиевое жидкое стекло используется крайне редко, в частности в электродных покрытиях, и мы о нем много писать не будем. Натриевое – имеет больший клеящий эффект, а калиевое не дает высолов и белесости после высыхания, что важно при изготовлении огнестойких лакокрасочных материалов. Выпускается в разных фасовках, вплоть до 200-литровых бочек и еврокубов, продается в строительных магазинах.

В строительстве сфер применения жидкого стекла много.

Часть из них показана на рисунке-схеме, но это далеко не полный перечень. Наиболее часто оно применяется для наружной гидроизоляции и обеспыливания.

Применение стекла для гидроизоляции

Наверное, это самый недорогой способ наружной гидроизоляции строительных конструкций, находящихся и под землей, и над ее поверхностью.

Для ее выполнения, натриевое жидкое стекло разводят с водой в пропорции 1:2 и покрывают поверхность в 2 слоя. Иногда для надземной обработки берут даже чуть меньшее количество жидкого стекла, для большего проникновения в бетон или кирпич, а для подземного – наоборот: количество его увеличивают до 400г на литр воды. Такой состав можно наносить не только валиком или кистью-макловицей, но и при помощи оборудования для нанесения ЛКМ под давлением.

Также для гидроизоляции можно применять состав на цементной основе с добавлением жидкого стекла. В нем в пропорции 1:2 его разводят с водой и вводят такое же по массе, как и жидкое стекло, количество цемента, всыпая в раствор его медленно при постоянном помешивании. Эту смесь наносят на стену кистью-макловицей.

Гидроизоляция бетонных или кирпичных поверхностей строительных конструкций при помощи жидкого стекла производится не только снаружи, но и изнутри.

Часто это делается для укрепления верхнего слоя материала с целью препятствования образованию пыли, а иногда для упрочения основания для последующей финишной отделки.

Ниже мы приведем пропорции составов для некоторых других видов работ с применением жидкого стекла.

Жидкое стекло в бетон для гидроизоляции

Кроме гидроизоляционных и огнеупорных свойств этот материал обладает кислотостойкостью, защитными свойствами от плесени и грибка и так же, как и вышеупомянутые, частично передает эти свойства материалам, в состав которых вводится в качестве компонента. Но главным остается, все же, водоотталкивающий эффект.

Пропорции состава:

В бетон жидкое стекло добавляется в количестве 7 – 10% от общей массы, при этом на 1 куб.м. бетона приходится в среднем 70 – 75 кг жидкого стекла.

Не рекомендуется добавлять жидкое стекло в готовую бетонную смесь. Следует развести его с необходимым количеством воды и уже в этот раствор засыпать сухую бетонную смесь. При этом важно помнить, что большое количество жидкого стекла сильно ускоряет процесс схватывания бетона, поэтому его нужно готовить в количествах, которое вы в состоянии выработать быстро и за один прием. Также переизбыток (более 15%) жидкого стекла в бетоне может привести даже к его растрескиванию.

При приготовлении такого состава в домашних условиях, многие задаются вопросом: какое купить жидкое стекло для бетона. Принципиальной разницы нет – натриевое или калиевое, но натриевое стоит дешевле и обладает несколько лучшими связующими характеристиками, поэтому посоветуем именно его.

Применение жидкого стекла в быту

Мы уже упоминали, что оно добавляется в лакокрасочные составы для придания им огнестойкости и кислотостойкости, а также используются для гидроизоляции и обеспыливания внутренних помещений.

1.Добавив стекло в водный раствор, приготовленный в пропорции 1:1, сурик, охру или окись железа или хрома, вы получите некоторое подобие такой краски в домашних условиях. Также колеровать подобные составы можно обычными красителями для водоэмульсионных красок.

2.Для гидроизоляции колодцев применяют состав, где жидкое стекло смешивается с цементом, кварцевым песком или кварцевой мукой в соотношении 1:1:1. Этот же состав применим и для бассейнов.

3.В кладочные растворы жидкое стекло добавляют в количестве от 10 до 15% для повышения прочности кладки.

А для печей каминов и дымовых труб еще и с целью придания им огнестойкости.

4.Для огнебиозащиты деревянных конструкций стекло разводится с водой в соотношении 1:1 или не менее 40% от общего количества.

5.Для декоративного покрытия изделий из дерева количество такого материала в водном растворе может достигать 70%. В чистом виде может произойти растрескивание. Слоев должно быть несколько, но нанесение следующего возможно только после полного высыхания предыдущего.

6.Жидкое стекло применяется при изготовлении одного из наиболее чистых в экологическом плане вида строительных конструкционных плит – Green Board, где оно смешивается с цементом в соотношении 1:1.

В домашних же условиях его применение будет полезным при изготовлении арболитовых блоков или состава для монолитной заливки, с добавлением хлористого кальция, где количество этих компонентов в равных частях не превышает 8 – 10 кг на 1 куб.м. опилкобетона при смешивании с 100 кг цемента 500-й марки.

Это далеко не полный перечень способов применения жидкого стекла в домашнем хозяйстве и строительстве, но те, кто продолжает думать, что этот материал пора списывать со счетов, глубоко заблуждаются. Разработанные учеными в последнее время новые материалы на основе жидкого стекла, тому подтверждение. Достаточно посмотреть в интернете видеоролики об автомобильной полироли «Жидкое стекло» и пропитках для тканей и кож, делающих их абсолютно водонепроницаемыми.

Стекло как строительный материал

краткая история использования стекла в строительной промышленности

В доисторические времена обсидиан (природное стекло, найденное вблизи вулканических областей) и фульгурит (стекло, образовавшееся естественным путем после удара молнии в песок) использовались для изготовления оружия. Искусственное стекло использовалось в качестве роскошного материала для украшений, украшений, сосудов и посуды.

Выдувание стекла было открыто в 1 веке в Европе, что произвело революцию в стекольной промышленности. Техника распространилась по всей Римской империи. Производство прозрачного стекла путем введения диоксида марганца, пильного стекла, используемого в архитектурных целях. Литые стеклянные окна стали появляться в самых важных зданиях и виллах Рима и Помпеи. В течение следующих 1000 лет производство стекла распространилось по всей Европе и Ближнему Востоку. В 7 веке англо-саксонское стекло использовалось в церквях и соборах

Но стекло по-прежнему оставалось предметом роскоши, так как для его производства требовались большие ресурсы, блестящее мастерство и огромная энергия. В 1958 году Pilkington и Bickerstaff представили миру революционный процесс флоат-стекла. Этот метод дал листу одинаковую толщину и очень плоские поверхности. Современные окна изготавливаются из флоат-стекла.

как стекло используется в строительстве

С начала 20-го века современная архитектура играет важную роль в массовом производстве бетонных, стеклянных и стальных зданий на фабриках, которые мы называем городами. Эта идеология помогла удовлетворить жилищные потребности растущего среднего класса. Стеклянные и стальные конструкции стали символом развития во многих странах, где люди склонны рассматривать эти здания как символы богатства и роскоши.

производство стекла

Производство стекла:  

Изготовление стекла — очень древний процесс, археологические свидетельства которого относятся к 2500 г. до н.э. Когда-то редкое и ценное искусство, производство стекла стало обычной отраслью благодаря процессу Pilkington.

Традиционно стекло производилось путем выдувания жидкого стекла, полученного путем плавления песка, оксида кальция и карбоната натрия, до чрезвычайно высоких температур и охлаждения жидкости до желаемой формы. Уже несколько тысяч лет рецепт изготовления стекла остается неизменным. Просто его свойства можно улучшить, добавив в сырье определенные добавки или нанеся подходящее покрытие для удовлетворения различных потребностей.

Процесс Pilkington:

Большое количество сырья (чистый песок, оксид кальция и карбонат натрия) доставляется на завод по производству стекла. Затем их взвешивают и смешивают в нужной пропорции. В шихту добавляют определенные примеси, чтобы придать стеклу соответствующие свойства или цвет.

Затем смесь нагревают в газовой или электроплавильной печи, горшковой печи или печи для обжига. Кварцевый песок без добавок становится стеклом при температуре 2300 градусов по Цельсию. Добавление карбоната натрия (соды) снижает температуру, необходимую для изготовления стекла, до 1500 градусов по Цельсию.

Затем образуется гомогенная смесь расплавленного стекла. Затем эту смесь наплавляют на расплавленное олово, получая стекло желаемой толщины. После окончания горячего конца процесса стекло ставится на охлаждение. Способ охлаждения стекла определяет его прочность. Он должен быть охлажден после поддержания подходящей температуры, т.е. он должен быть отожжен. Если оно остынет в течение очень короткого промежутка времени, стекло может стать слишком хрупким, чтобы с ним можно было обращаться. Отжиг стекла имеет решающее значение для его долговечности

Производство стекла — энергоемкий процесс. Для производства одной тонны стекла требуется 4 гигаджоуля энергии. Это столько энергии, сколько производит ветряная мельница за день! Это большое количество энергии также может быть использовано для освещения более 200 домов. (Хотя они и не сделаны из стекла)

свойства стекла

Прозрачность:  Это свойство обеспечивает визуальную связь с внешним миром. Его прозрачность может быть постоянно изменена путем добавления примесей в исходную смесь партии. С появлением технологий прозрачные стеклянные панели, используемые в зданиях, можно сделать непрозрачными. (Электрохромное остекление)

Значение U : Значение U является мерой того, сколько тепла передается через окно. Чем ниже показатель U, тем лучше изоляционные свойства стекла, тем лучше оно удерживает тепло или холод.

Прочность: Стекло является хрупким материалом, но с развитием науки и техники некоторые ламинаты и добавки могут увеличивать его модуль разрыва (способность сопротивляться деформации под нагрузкой).

Парниковый эффект:   Парниковый эффект относится к обстоятельствам, когда короткие волны видимого солнечного света проходят через стекло и поглощаются, но более длинноволновое инфракрасное повторное излучение от нагретых объектов не может пройти через стекло. Это улавливание приводит к большему нагреву и более высокой результирующей температуре.

Обрабатываемость:  С ним можно работать разными способами. Его можно выдувать, рисовать или прессовать. Можно получить стекло с разнообразными свойствами — прозрачное, бесцветное, диффузное и окрашенное. Стекло также можно сваривать плавлением.

Пригодно для вторичной переработки:  Стекло на 100 % подлежит вторичной переработке, стеклобой (обломки разбитого стекла или отходы стекла, собранные для переплавки) используется в качестве сырья в производстве стекла, в качестве заполнителей в бетонных конструкциях и т. д.

Коэффициент солнечного теплопритока:  Это часть падающей солнечной радиации, которая фактически проникает в здание через весь оконный блок в виде притока тепла.

Коэффициент пропускания видимого света:  Коэффициент пропускания видимого света — это доля видимого света, проходящего через стекло.

Энергоэффективность и акустический контроль:  Энергоэффективное остекление — это термин, используемый для описания использования двойного или тройного остекления в современных окнах в домах. В отличие от оригинального одинарного остекления или старого двойного остекления, энергосберегающее остекление включает стекло с покрытием (с низким коэффициентом излучения), чтобы предотвратить утечку тепла через окна. Воздушный барьер также улучшает акустический контроль.

Типы стекла

Флоат-стекло : Флоат-стекло также называют известково-натриевым стеклом или прозрачным стеклом. Это производится путем отжига расплавленного стекла, оно прозрачное и плоское. Его модуль разрыва составляет 5000-6000 фунтов на квадратный дюйм. Сильнее, чем Рокки Бальбоа, выдерживающий удары с силой 2000 фунтов на квадратный дюйм, Иван Драго. Он доступен в стандартной толщине в диапазоне от 2 мм до 20 мм. и имеет диапазон веса в 6-26 кг/м2. Он имеет слишком большую прозрачность и может вызвать блики. Из него изготавливают навесы, витрины, стеклоблоки, перила-перегородки и т. д.

Тонированное стекло: Определенные добавки к смеси для производства стекла могут придать цвет прозрачному стеклу без ущерба для его прочности. Оксид железа добавляется для придания стеклу зеленого оттенка; сера в различных концентрациях может сделать стекло желтым, красным или черным. Сульфат меди может сделать его синим. И т. д.

Закаленное стекло Этот тип закаленного стекла может иметь искажения и плохую видимость, но оно разбивается на мелкие кусочки, похожие на кости, при модуле разрыва 3600 фунтов на квадратный дюйм. Следовательно, он используется для изготовления огнестойких дверей и т. д. Они доступны в том же диапазоне веса и толщины, что и флоат-стекло.

Многослойное стекло: Этот тип стекла изготавливается путем вклеивания стеклянных панелей в защитный слой. Оно тяжелее обычного стекла и также может вызывать оптические искажения. Он прочный, защищает от УФ-излучения (99%) и изолирует звук на 50%. Используется в стеклянных фасадах, аквариумах, мостах, лестницах, напольных плитах и ​​т. д.

Небьющееся стекло : При добавлении слоя поливинилбутираля получается небьющееся стекло. Этот тип стекла не растрескивается от осколков с острыми краями даже при разбитии. Используется в световых люках, окнах, напольных покрытиях и т. д.

Сверхчистое стекло: Этот тип стекла является гидрофильным, т. е. вода движется по нему, не оставляя следов, и фотокатилитным, т. е. оно покрыто наночастицами, которые атакуют и разрушают грязь, облегчая очистку и уход.

Стеклопакеты с двойным остеклением: Изготавливаются путем обеспечения воздушного зазора между двумя стеклянными панелями для уменьшения потерь и притока тепла. Обычное стекло может вызвать огромное количество тепла и до 30% потери тепла энергии кондиционирования воздуха. Зеленое энергосберегающее стекло может уменьшить это воздействие.

Хроматическое стекло: Этот тип стекла может эффективно контролировать дневной свет и прозрачность. Это стекло доступно в трех формах: фотохроматическое (светочувствительное ламинирование на стекле), термохроматическое (теплочувствительное ламинирование на стекле) и электрохроматическое (светочувствительное стекло, прозрачность которого можно контролировать с помощью электрического выключателя). Его можно использовать в конференц-залах. и ICUs

Стекловата: Стекловата представляет собой теплоизоляцию, состоящую из переплетенных и гибких стеклянных волокон, благодаря чему она «упаковывает» воздух и, следовательно, является хорошим изоляционным материалом. Стекловату можно использовать как наполнитель или изолятор в зданиях, а также для звукоизоляции.

Стеклянные блоки: Полые стеклянные стеновые блоки изготавливаются в виде двух отдельных половин, которые, пока стекло еще расплавлено, прессуются вместе и отжигаются. Полученные стеклянные блоки будут иметь частичный вакуум в центре полости. Стеклоблоки обеспечивают затемнение зрения, но пропускают свет

свойства стекла

Поликарбонат: Этот эластик в 300 раз прочнее стекла, устойчив к большинству химических веществ, в два раза легче класса, обладает высокой стойкостью к истиранию и ударам . Он может пропускать столько же света, сколько и стекло, без особых искажений. Области применения включают окна, остекление теплиц и т. д.

Акрил: Акрил изготовлен из термопласта, устойчивого к атмосферным воздействиям, в 5 раз прочнее стекла, но подвержен царапинам. У него отличная оптика, он мягче стекла, но может накапливать много пыли. Он широко используется для изготовления игровых домиков, теплиц и т. д.

Панели из стеклопластика:  GRP изготавливается путем объединения сотен стеклянных нитей с использованием пигментированной термореактивной УФ-смолы. Пластмассы, армированные стекловолокном, также используются для производства компонентов домостроения, таких как в качестве кровельного ламината, навесов и т. д. Материал легкий и простой в обработке. Он используется в конструкции композитного жилья и изоляции для снижения тепловых потерь.

ETFE : Этилентетрафторэтилен представляет собой пластик с высокой прочностью и коррозионной стойкостью. Он обладает свойствами стойкости к высокоэнергетическому излучению, он прочен, самоочищается и пригоден для вторичной переработки.

Универсальность стекла продолжает расти, поскольку ученые находят новые применения этому удивительному материалу. В настоящее время стекло используется в строительной отрасли в качестве изоляционного материала, конструкционного элемента, материала для наружного остекления, облицовочного материала; он используется для изготовления ажурных оконных проемов на фасадах, а также обычных окон. С появлением «зеленых» технологий в строительстве стекло постоянно претерпевает изменения. Стекло на солнечной энергии, переключаемые стеклянные проекционные экраны — вот лишь некоторые из новых применений. Это один из материалов, на который стоит обратить внимание!

ПРОЧИЕ СТРОИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Окна и остекление | WBDG

Грегг Д. Андер, FAIA
Южная Калифорния Edison

Введение

На этой странице

• Введение
• Описание
• Заявка
• Соответствующие нормы и стандарты
• Дополнительные ресурсы

Окна уже давно используются в зданиях для дневного освещения и вентиляции. Многие исследования даже показали, что здоровье, комфорт и производительность улучшаются благодаря хорошо проветриваемым помещениям и доступу к естественному свету. Однако окна также представляют собой основной источник нежелательных потерь тепла, дискомфорта и проблем с конденсацией. В 19Только в 90 году энергия, используемая для компенсации нежелательных тепловых потерь и теплопотерь через окна в жилых и коммерческих зданиях, стоила Соединенным Штатам 20 миллиардов долларов (четверть всей энергии, используемой для отопления и охлаждения помещений).

В последние годы окна претерпели технологическую революцию. Теперь доступны высокопроизводительные, энергоэффективные оконные и стеклопакеты, которые могут значительно сократить потребление энергии и источники загрязнения: они имеют меньшие потери тепла, меньшую утечку воздуха и более теплые поверхности окон, что повышает комфорт и минимизирует образование конденсата. Эти высокоэффективные окна имеют двойное или тройное остекление, специальные прозрачные покрытия, изоляционный газ, зажатый между стеклами, и улучшенные рамы.

На этой странице ресурсов рассматриваются основные принципы определения окон и систем остекления, особенно энергоэффективных окон.

Описание

Оконные системы состоят из стеклянных панелей, структурных рам, распорок и уплотнителей. В последние годы разнообразие типов стекол, покрытий и рам, доступных для использования в оконных системах, резко увеличилось, а также появилась возможность точной настройки и оптимизации выбора окон для каждого проекта.

Факторы, влияющие на характеристики окон.
Изображение предоставлено Energy User News

Тщательная спецификация окон и систем остекления имеет важное значение для энергоэффективности и комфорта во всех зданиях. В жилых конструкциях с преобладанием поверхностной нагрузки (таких как жилые дома) оптимальная конструкция окон и характеристики остекления могут снизить потребление энергии на 10–50 % по сравнению с принятой практикой в ​​большинстве климатических условий.

Выбор окон и остекления следует рассматривать комплексно. Как только команда дизайнеров и владелец согласуют проблему дизайна, можно будет оценить варианты окон и остекления. Вопросы для рассмотрения включают:

• Притоки и потери тепла
• Визуальные требования (конфиденциальность, яркий свет, вид)
• Затенение и защита от солнца
• Тепловой комфорт
• Устройство контроля конденсации
• Ультрафиолетовый контроль
• Акустический контроль
• Цветовые эффекты
• Дневной свет
• Требования к энергии

В конечном счете, оптимальный выбор окон и систем остекления будет зависеть от многих факторов, включая тип использования здания, местный климат, тарифы на коммунальные услуги и ориентацию здания.

A.

Чтобы полностью указать оконную систему, необходимо указать следующие характеристики:

• U-значение окна
• Коэффициент солнечного теплопритока окна (SHGC) или коэффициент затенения (SC)
• Прозрачность стекла (T _vis-glass )

Для особых эстетических и эксплуатационных целей заказчик может также указать:

• Оттенки (цвета) и покрытия

Значение U

Значение U указывает скорость теплового потока за счет теплопроводности, конвекции и излучения через окно в результате разницы температур внутри и снаружи. Чем выше U-фактор, тем больше тепла передается (теряется) через окно зимой.

• Единицы значения U: БТЕ в час на квадратный фут на °F (БТЕ/час · фут² · °F)

• Коэффициент U

  обычно варьируется от 1,3 (для типичного окна с одинарным остеклением в алюминиевой раме) до 0,2 (для многослойного окна с высокими эксплуатационными характеристиками с низкоэмиссионными покрытиями и изолированными рамами).

• Окно с коэффициентом теплопередачи 0,6 будет терять в два раза больше тепла при тех же условиях, что и окно с коэффициентом теплопередачи 0,3.

• Общий (или чистый) коэффициент U окна может быть значительно выше, чем коэффициент U центра стекла.

Коэффициент усиления солнечного тепла (SHGC)

SHGC показывает, какая часть солнечной энергии, падающей на окно, передается через окно в виде тепла. По мере увеличения SHGC потенциал солнечного усиления через данное окно увеличивается.

• SHGC представляет собой отношение от 0 до 1. SHGC = 0 означает, что никакая падающая солнечная энергия не передается через окно в виде тепла, а SHGC = 1 означает, что вся падающая солнечная энергия передается через окно в виде тепла.

• Окно с SHGC 0,6 пропускает в два раза больше солнечного тепла, чем окно с SHGC 0,3.

• Как правило, окна с низкими значениями SHGC желательны в зданиях с высокой нагрузкой на кондиционирование воздуха, а окна с высокими значениями SHGC желательны в зданиях, где требуется пассивное солнечное отопление.

• Термин «КШЗ» является относительно новым и предназначен для замены термина «коэффициент затенения (КЗ)». Хотя эти термины связаны, коэффициент затенения стекла определяется как отношение притока солнечного тепла через данное остекление по сравнению с прозрачным одинарным стеклом толщиной 1/8 дюйма.

Солнечное излучение
Предоставлено эффективным сотрудником Windows

Тепловой поток
Предоставление эффективного совместного использования Windows

Видимое коэффициент (TVIS-Зеркал

T _{33333.grass 9023. солнечного спектра, проходящего через данное изделие из стекла.}

• Солнечный свет — это электромагнитная форма обмена энергией между Солнцем и Землей. Он состоит из диапазона электромагнитных длин волн, обычно классифицируемых как ультрафиолетовый (УФ), видимый и инфракрасный (ИК), которые вместе называются солнечным спектром.

• Короткие волны УФ-излучения в основном невидимы невооруженным глазом, но вызывают обесцвечивание тканей и повреждение кожи. Видимый свет состоит из тех длин волн, которые различимы человеческим глазом. Этот свет содержит около 47% энергии солнечного света. Более длинные волны ИК-излучения также невидимы и содержат около 46% энергии солнечного света.

• Для данной системы остекления термин «индекс прохлады (K _e )», также называемый коэффициентом эффективности, представляет собой отношение T _vis-glass к коэффициенту затенения (SC).

Оттенки (цвет) и покрытия

Свойства данного стекла можно изменить путем окрашивания или нанесения на стекло различных покрытий или пленок.

• Оттенки стекла обычно являются результатом добавления красителей в стекло во время производства. Некоторые оттенки также производятся путем приклеивания цветных пленок к стеклу после производства.

• Оттенки

  обычно выбирают из эстетических соображений. Некоторые оттенки также помогают уменьшить солнечное излучение.

• Покрытия, обычно в виде оксидов металлов, также могут наноситься на стекло в процессе производства.

  Некоторые из этих покрытий, называемые «низкоэмиссионными» или «low-e», помогают уменьшить лучистую теплопередачу между стеклами, блокируя некоторые или все длины волн ИК-излучения. Эти покрытия могут значительно снизить U-фактор окна.

• Следует соблюдать осторожность при выборе оттенков и покрытий, так как их применение может значительно повлиять на теплопотери и теплоприток окна. Неправильная спецификация может привести к полной противоположности желаемой производительности.

• С точки зрения производительности указание U-фактора окна, SHGC и пропускания видимого света (T _vis-glass ) означает, что нет необходимости указывать оттенки и покрытия.

Сегодня для зданий доступно гораздо больше остекления, чем даже несколько лет назад.

Некоторые рекомендации по выбору окон и остекления включают:

• В общих случаях указывайте низкий коэффициент U (< 0,40) для жилых помещений. Даже более низкие значения могут быть желательны в экстремально жарком климате.

• При указании производительности Windows позаботьтесь о том, чтобы указать «значения производительности всего продукта» для U-фактора и SHGC. Следует избегать использования U-факторов «только для стекла», поскольку они могут быть на 10–40 % лучше, чем стоимость всего продукта.

• В климатических условиях со значительными нагрузками на кондиционирование воздуха выбирайте окна с низкими значениями SHGC (< 0,40).

• Как правило, требуется высокий (> 70%) коэффициент пропускания видимого света стеклом, особенно при дневном освещении.

• Для коммерческих зданий в сочетании со стратегиями дневного освещения проанализируйте компромисс между стандартным остеклением и стеклом с высоким индексом прохлады (также называемым спектрально селективным). Спектрально-селективное стекло имеет относительно высокий коэффициент пропускания видимого света и относительно низкий SHGC.

• В целом, низкие окна SHGC следует рассматривать для остекления, выходящего на восток и запад, как средство контроля поступления солнечного тепла и повышения комфорта жильцов. Для крупных коммерческих и промышленных сооружений предусмотреть невысокие окна ШГК на восточном, южном и западном фасадах. SHGC для окон, выходящих на север, не является критичным для большинства широт континентальной части США.

• Для зданий, где желательна пассивная солнечная энергия для обогрева, следует указать окна, выходящие на юг, с высокими значениями SHGC в сочетании с низким коэффициентом теплопередачи.

• Выбирайте окна с заботой о комфорте. Правильная спецификация окон может привести к более высокой средней температуре излучения (MRT) зимой и более низкой MRT летом, повышая комфорт и производительность. MRT представляет собой среднюю температуру, которую человек ощущает в результате лучистого теплообмена с окружающей средой.

B. Стандартные характеристики стекла

C. Другие атрибуты

Другие важные атрибуты окон и систем остекления включают:

• Газовые наполнители — Инертные газы, такие как аргон и криптон, часто вводят между стеклами для уменьшения кондуктивной и конвективной теплопередачи. Эти недорогие газовые наполнители снижают коэффициент теплопередачи, не влияя на коэффициенты затенения или коэффициент пропускания видимого света.

• Фриттинг — Обожженные керамические покрытия, или фритты, могут быть нанесены на поверхность стекла с различными рисунками, цветами и плотностью.

• Защитное стекло — Информацию о применении и преимуществах многослойного архитектурного стекла можно найти здесь. Для получения конкретной информации посетите веб-сайты производителей, перечисленных в разделе «Дополнительные ресурсы» на этой странице.

В здании международного терминала стамбульского аэропорта имени Ататюрка используется многослойное стекло для обеспечения безопасности
Фото предоставлено DuPont Laminated Technologies

D. Возможности и предостережения

В рамках кредитной программы NYSERDA помогло Управлению железных дорог столичного округа установить новые энергосберегающие стекла и высокоэффективное оборудование для обогрева и охлаждения на этой железнодорожной станции в г. Ренсселер, Нью-Йорк.
Фото предоставлено NYSERDA

Некоторые возможности проектирования и предостережения относительно спецификации и применения окон и систем остекления включают:0008

Возможности

• Использование окон с высокими эксплуатационными характеристиками может значительно снизить нагрузку на отопление и охлаждение, а также устранить необходимость в обогреве по периметру в зданиях с преобладанием внутренней нагрузки из-за влияния повышенной средней лучистой температуры (MRT) на комфорт жильцов (см. Высокопроизводительные системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха).

• Оконные системы с низкоэмиссионными и спектрально-селективными покрытиями могут отфильтровывать вредные ультрафиолетовые волны и увеличивать срок службы мебели.

• Оптимизированные системы окон для пассивного отопления в жилых домах или для дневного освещения в коммерческих/промышленных зданиях снизят нагрузку и сократят затраты на эксплуатацию и техническое обслуживание.

Меры предосторожности

• Всегда указывайте сертифицированные значения энергоэффективности всего продукта.

• Все низкоэмиссионные покрытия не одинаковы! Если селективные покрытия были определены как стратегия повышения производительности, убедитесь, что покрытие полностью и правильно соответствует вашим требованиям.

• Всегда учитывайте защиту от бликов, особенно в коммерческих и промышленных помещениях. Ограничение коэффициентов контрастности и обеспечение визуального комфорта в поле зрения имеет решающее значение, особенно при дневном освещении.

• Избегайте проблем с конденсацией. Конденсация происходит, когда температура поверхности стекла падает ниже точки росы комнатного воздуха. Он может повредить оконные и стеновые элементы и затруднить обзор.

• Исторические здания часто требуют особой детализации окон. Желание добиться исторической точности иногда может противоречить желанию обеспечить энергоэффективность. К счастью, сейчас несколько компаний предлагают высокопроизводительные продукты, которые могут воспроизводить внешний вид исторических окон, сохраняя при этом энергоэффективность.

Заявка

Практический пример

Аргоннская национальная лаборатория — Аргонн, Иллинойс

Корпорация по усовершенствованию объектов штата Айова (SIFIC) и Институт психического здоровья в Индепенденсе, штат Айова, объединили усилия для выявления и внедрения улучшений в области управления энергопотреблением. Среди нескольких стратегий команда установила энергосберегающие окна на сумму более 300 000 долларов. На сегодняшний день Институт сэкономил более 100 000 долларов в год на затратах на электроэнергию.

Аргоннская национальная лаборатория, Аргонн, штат Иллинойс, является одним из первых зданий Министерства энергетики, получивших сертификат LEED от Совета по экологическому строительству США. Дизайн включает в себя более 15 строительных материалов, выбранных из-за их переработанного, возобновляемого или низкоэмиссионного содержания. Кроме того, некоторые функции энергосбережения, такие как высокопроизводительные окна, ориентированные на запад и север, снизят потребление электроэнергии на 20% и природного газа на 30%, снизив воздействие парниковых газов здания на 55 тонн в год. Подробнее

Соответствующие нормы и стандарты

• ASHRAE Справочник по основам Американского общества инженеров по отоплению, охлаждению и кондиционированию воздуха
• Закон об энергетической политике 2005 г. (EPACT)
• Окна Energy Star®
• Справочник сертифицированных продуктов Национального совета по рейтингу оконных конструкций (NFRC) — Содержит рабочие характеристики оконных конструкций большинства производителей.

Дополнительные ресурсы

Ассоциации и организации

• Американская ассоциация архитектурных производителей (AAMA) — Торговая ассоциация фирм, занимающихся производством и продажей компонентов строительных окон и сопутствующих товаров.
• Efficient Windows Collaborative — предоставляет информацию о преимуществах энергосберегающих окон в домах по всей территории США. Этот сайт спонсируется Министерством энергетики США.
• Центр солнечной энергии Флориды — Исследовательская группа по оконным системам — Эта группа изучает эффективность систем оконных конструкций. Основное внимание уделяется притоку солнечного тепла и его влиянию на затраты энергии на отопление и охлаждение.
• National Fenestration Rating Council (NFRC) — некоммерческий государственный/частный союз производителей, строителей, проектировщиков, спецификаторов, должностных лиц по нормам, потребителей, коммунальных служб и регулирующих органов, работающий над созданием национальной системы оценки энергоэффективности оконных изделий.
• Национальная стекольная ассоциация

Инструменты проектирования и анализа

Свойства окна

• Окна Energy Star®
• Обычно физические свойства систем остекления легко узнать из документации по продуктам и сертифицировать Национальным советом по оценке окон (NFRC).
• WINDOW, компьютерная программа, финансируемая из федерального бюджета, разработанная Национальной лабораторией Лоуренса Беркли (LBNL), рассчитывает U-значения, SHGC и Tvis оконных систем, изготовленных из стекла и рам с известными свойствами.

Стратегии дизайна окон

Коммерческие и институциональные — Чтобы проанализировать влияние различных площадей окон и свойств стекла, исследуйте следующее: влияние сложных оконных систем на воздушные потоки и внутреннюю вентиляцию. Для получения дополнительной информации: CFD Online

DOE-2 — программное обеспечение для почасового моделирования зданий, предназначенное для анализа сложных многозонных зданий.