На потери тепла через окна оказывают влияние несколько факторов: теплопроводность, конвекция и инфракрасное излучение. Традиционные стеклопакеты (двойное остекление) достаточно хорошо защищают от потерь, связанных с теплопроводностью и конвекцией, но они не эффективны при инфракрасном излучении, доля которого оценивается в 70%. Так называемыми «энергосберегающими окнами» специалисты называют низкоэмиссионные или селективные стекла, что в общем-то одно и тоже. Первое название они получили благодаря низкоэмиссионому покрытию, которое и придает обычному стеклу уникальные энергосберегающие свойства, а второе — за способность выборочно (т.е. селективно) пропускать не воспринимаемое глазом инфракрасное излучение. Само покрытие представляет собой пленку из оксидов металлов (InSnO2) в несколько сотен ангстрем. Оно прозрачно для человеческого глаза и хорошо пропускает солнечный свет (так называемое коротковолновое излучение, благодаря которому нагреваются мебель и находящиеся в помещении предметы), но обладает способностью задерживать длинные инфракрасные волны (излучаемые в свою очередь нагретыми предметами); получается что тепло, распространяясь в массе стекла и достигая покрытия, не может проникнуть сквозь него и вынуждено «вернуться» обратно в помещение. Так, излучательная способность (эмисситент или эмиссивитент) обычного стекла составляет 0,83–0,84, а у селективных всего 0,04, т.е. в помещение возвращается примерно 90% тепловой энергии, которая при стандартном остеклении теряется через окно. При этом, если зимой тепло из помещения не уходит через остекление, то летом благодаря тому же эффекту не проникает в комнату даже при воздействии прямых солнечных лучей, от которых не только становится душно, но и выцветают тканевые красители (за это низкоэмиссионные стекла получили признание в среде дизайнеров витрин). Еще один плюс стекол с селективным покрытием — нагрев внутренней поверхности уменьшает такие негативные явления как конденсация и тяга, наблюдаемые в окнах с обычными стеклами при большой разности температур. Эффект от установки «энергоэффективных» окон ошеломительный — однокамерные стеклопакеты с низкоэмиссионными стеклами полностью заменяют традиционные двойные герметичные стеклопакеты с аргоном внутри. Типы «энергоэффективных стекол» В настоящее время используется два вида низкоэмиссионных стекол— с твердым К- (Low-Е) и мягким I-покрытиями (Double Low-E). Твердое селективное покрытие наносится непосредственно на горячую флоатленту (при температуре ее 650°С) в процессе производства стекла методом распыления, после чего отжигается. Покрытие становится практически частью стекла. По составу — это электропроводящие оксиды металлов, чаще всего оксид олова, допированный фтором. Мягкое селективное покрытие наносится на остывшую поверхность стекла методом катодного распыления в магнитном поле при полном вакууме. По составу мягкое напыление представляет собой слоистую структуру «оксид-металл-оксид». Отличия К- и I-стекол Стекла с твердым напылением более стойки к воздействиям абразивов, коррозии и моющим средствам, не разрушаются с течением времени, однако они менее эффективны (коэффициент излучения — 0,1–0,15) и на порядок дороже по сравнению со стеклами с мягким покрытием. Главное достоинство стекол с мягким I-покрытием— низкий коэффициент излучения (менее 0,1), но у них есть и существенный недостаток— невысокая механическая прочность, что декларирует обязательное соблюдение целого ряда требований к транспортировке, хранению и обработке таких стекол, при несоблюдения которых их эффективность может быть сведена на «нет». Например, несколько элементарных правил монтажа стеклопакетов из I-стекол: резку стекла необходимо производить только со стороны покрытия; при сборке стеклопакета обязательно нужно удалить по 5–8 мм покрытия по всему периметру листа, иначе сцепление с герметиком будет некачественным. При этом для I-стекол характерен жесткий срок хранения: для заводской запечатанной упаковки он составляет восемь месяцев, после вскрытия упаковки — два месяца, а для уже порезанных листов стекла — всего три недели. Однако, если все требования были соблюдены, то для потребителя разница в эксплуатации окон со стеклами с мягким и твердым покрытием не представляет никакой разницы, как, впрочем, и обычных окон. Первыми производители освоили выпуск стекол с твердым напылением, стекла с мягким напылением появились на рынке около двух лет назад, но сегодня специалисты отдают первенство именно второй технологии. Во-первых, I-стекла превосходят по показателям теплоизоляции, а во-вторых, они дешевле. Разумеется, в каждом из вариантов есть свои достоинства и недостатки, и применение каждого из видов низкоэмиссионного стекла оптимально в конкретном случае. Один из существенных моментов — стекло с твердым покрытием может эксплуатироваться в оконных системах с одинарным остеклением (покрытие обращено в сторону межстекольного пространства), а стекла с мягким покрытием — только в составе стеклопакета. Однокамерные стеклопакеты с «энергосберегающими» стеклами в любомслучае предпочтительнее двухкамерных с обычными. Однокамерный стеклопакет примерно в полтора раза легче двухкамерного, что не создает излишнюю нагрузку на оконную фурнитуру и позволяет использовать облегченные конструкции. При условии, что на улице –26°С, а в помещении 20°С, температура на поверхности внутреннего стекла у простого стеклопакета составит 4,7°С, для стеклопакета с К-стеклом — 10,5°С и для стеклопакета с I-стеклом — 14,7°С. Это свойство позволяет избежать так называемого «эффекта холодной стены». Бытующие страхи и опасения, связанные с использованием энергоэффективного стекла, беспочвенны и необоснованны. Бренды и фирмы На российском рынке представлены стекла с теплоотражающими покрытиями целого ряда всемирно известных фирм. Наиболее известные бренды «Эко-плюс» компании SAINT-GOBAIN (Франция) и K-glass фирмы PILKINGTON (Великобритания); известно, что характеристики стекла K-glass фирмы PILKINGTON стали неофициальным международным стандартом для теплосберегающих стекол. Данные по показателям теплопроводности отдельных марок селективных стекол представлены в сводной табл. 1. Перспективы рынка Оценивая ситуацию развития рынка энергоэффективных рынков, специалисты выделяют несколько основных тенденций. Прежде всего, конкуренция среди производителей селективных стекол привела к закономерному снижению цен на продукцию, в связи с ростом спроса прогнозируют дальнейшее снижение стоимости. Скорее всего, за счет более высокой эффективности I-стекла будут постепенно вытеснять K-стекла, что приведет к существенному снижению их доли на рынке энергосберегающих светопрозрачных материалов. Излучательная способность обычного стекла составляет 0,83–0,84, а селективного— всего 0,04, т.е. в помещение возвращается примерно 90% тепловой энергии, которая при стандартном остеклении теряется через окно. По утверждению ведущих производителей, энергоэффективность окна средних размеров, застекленного стеклопакетом с низкоэмиссионными стеклами, в течение отопительного сезона эквивалентна сжиганию 120 кг жидкого топлива.