امروزه استفاده از شیشه های هوشمند در صنعت ساختمان سازی با هدف برآورده کردن نیازهای مختلفی صورت می ‏پذیرد.  از آن جا که این شیشه‏ ها نور طبیعی محیط را به داخل فضای ساختمان می ‏کشانند، در مدت زمان کوتاهی توانستند به سرعت جایگزین دیوارهای داخلی صلب و غیر شفاف و شیشه‏ های قدیمی به کار رفته در طراحی نما شوند.  این شیشه ها حتی در سقف و پله‏ های ساختمان‏ها نیز استفاده می‏ شوند و البته، این پایان ماجرا نیست. حدود یک سوم از انرژی یک ساختمان از طریق پنجره ها هدر می رود. اخیرا تلاش برای کاهش مصرف انرژی در ساختمان ها برروی پنجره ها متمرکز شده است. مطالعات زیادی برای یافتن روش‌های ذخیره انرژی صورت گرفته و نیاز به این مسئله باعث شده تا انواع جدیدی از پنجره‌های شیشه‌ای در ساختمانها به‌ کار برده شود.

امروزه فناوری های مدرن تولید شیشه تاثیر شگرفی بر توسعه ساختمان سازی در سراسر جهان داشته است. طبق گزارش سالانه صنایع ایالت متحده آمریکا ، تقاضا برای این محصولات تا سال ۲۰۲۰ ازمرز سه میلیون مترمربع در سال خواهد گذشت. این فناوری هوشمند، تاثیر مهمی بر مدیریت مصرف انرژی، در جهت کاهش مصرف سوخت های فسیلی در ساختمان دارد. پنجره ها نقش اصلی را در کنترل نور ورودی به داخل ساختمان و میزان انرژی مورد نیاز ایفا می کنند. ضرورت کنترل انرژی هنگامی مشهودتر می شود که سطح وسیعی از ساختمان با شیشه پوشیده شود که اغلب در این شرایط، امکان حفظ گرمای محیطی مناسب و ذخیره سازی معقول انرژی به طور همزمان با مشکلاتی همراه است.

شیشه در نمای ساختمان‏های پایدار چه نقشی ایفا می‏کند؟

شیشه به دلیل مزایا و قابلیت‏ های بسیار زیادی که دارد به عنوان یکی از مصالح سازگار با محیط زیست شناخته شده است. این عنصر نه تنها باعث جذاب و پر زرق و برق شدن ظاهر بنا می‏ شود بلکه می‏تواند به خوبی در جریان حرکت به سوی آینده ‏ای سبز و پایدار نقش موثری ایفا کند. شیشه هوشمند قابل بازیافت به کنترل نور خورشید و انرژی گرمایی در فضاهای داخلی کمک کرده و قادر است دمای ساختمان را در بهترین شرایط ممکن آن حفظ کند. در نتیجه هزینه ‏های بالای تهویه مطبوع را کاهش می یابد. که این امر مسلما برای محیط زیست، و البته برای وضعیت مالی شما سودمند خواهد بود.

کاربرد شیشه در نمای ساختمان و انواع آن

شیشه درساختمان گاهی بعنوان سازه و  عضو باربر در نظر گرفته می شود که در این صورت شامل سایبان و اسکای لایت ها ، جدا کننده های شیشه ای (مانند بلوک شیشه، پارتیشن و …) ، پلکان شیشه ای و گاهی تیرها و کف های شیشه ای می باشد. در مواردی نیز شیشه به عنوان نما عمل کرده و شامل بازشوهایی مانند پنجره، درب و… می شود. این پوشش می تواند به صورت کرتین وال شیشه ای، نمای اسپایدر شیشه ای و … درنظر گرفته شود.

انواع شیشه ها به لحاظ اپتیکی و بصری:

شیشه شفاف / Clear Glass

شیشه خیلی شفاف / Extra Clear Glass

شیشه رنگی / Tinted Glass

شیشه طرح دار / Patterned Glass or Textured Glass

شیشه مش دار / Wired Glass

آنچه در هنگام انتخاب شیشه های رفلکس و رنگی (Solar Control ) مهم است:

• فاکتورهای خورشیدی یا SF
• ضریب سایه روشن یا SC
• میزان نور ورودیLT یا Transmittance Light

نسبت LT به SF بهتر است بیشتر از ۱ باشد. در این صورت میزان نور ورودی در مقایسه با میزان انرژی گرمایی که از ورود آن جلوگیری شده در حدی است که برای روشنایی فضای داخل به نور مصنوعی مانند لامپ نیازی نیست. همچنین برای نشان دادن کیفیت یک منبع نور از درصدی به نام شاخص رنگ دهی استفاده می کنند که بین صفر تا صد متغیر است و مقدار آن با کیفیت تولید نور سفید متناسب است. بهترین شاخص رنگ دهی ۱۰۰ و نوری که در آن تشخیص رنگ ناممکن باشد شاخص رنگ دهی صفر را خواهد داشت. در شیشه ها این ضریب بیانگر تفاوت بین ۸ نوع رنگ نمونه در زیر نور مستقیم یک منبع نوری مشخص است در مقایسه با رنگ همان نمونه ها در حالتی که از سطح شیشه به آن ها نگاه می شود.

جدول زیر مقایسه فنی انواع شیشه در میزان عبور نور ، انعکاس وشاخص رنگ دهی را نشان می دهد.

بهترین و مهم ترین اقدام در کاهش مصرف انرژی استفاده از پنجره های جدید توام با شیشه هایی با عملکرد ویژه کنترل انرژی است . این شیشه ها باعث ورود کمتر گرما در فصل تابستان و خروج کمتر انرژی گرمایی در فصل سرما می شوند. این محصولات هوشمند آرامش دمایی محیط رابرای ساکنین تامین نموده و هزینه های مصرف انرژی را به حد قابل توجهی کاهش می دهند. حتی در خانه هایی که از شیشه دوجداره معمولی استفاده شده است این کاهش هزینه قابل توجه است.

وضعیت ایده آل

وقتی بتوان از تابش و اشعه خورشید آن بخش که مورد نیاز است را انتخاب و بخش های مضر آن را حذف کرد به طوری که در هنگام تابش حداکثر نور میزان گرمای دلخواه را دریافت نماییم و از ورود اشعه ماورابنفش جلوگیری کنیم. هنگام تابش اشعه خورشید ، بخشی از آن پس از برخورد به شیشه منعکس شده (ER)، بخشی جذب (EA) و قسمتی از پنجره عبور می کند (DTE).

صنعت ساخت و مهندسی شیشه دردنیا پیشرفت چشمگیری داشته است . این پیشرفت ها شامل تولید فن آوری های جدیدی نظیر افزایش استحکام به روش های فیزیکی و شیمیایی ، چند لایه سازی به منظور تولید شیشه های امنیتی و  گاهی با پوشش های خاص برای کنترل گرما و انرژی خورشید می باشد مانند :

• شیشه با کارایی بالا در مصرف انرژی

  این نوع از شیشه‏ ها محصول ایده‏ آلی در جهت ارتقای بهره ‏وری در مصرف انرژی و نیز به حداکثر رساندن نور روز در ساختمان هستند. این محصولات با جذب و بازتاب مقدار زیادی از حرارت نزدیک به محدوده مادون قرمز، فضای داخلی بنا را روشن ‏تر و خنک‏ تر نگه می‏دارند. به دلیل کاهش نیاز به استفاده از نور مصنوعی، این شیشه به عنوان گزینه ‏ای مناسب و طبیعی در ساخت بناهای سبز مورد توجه قرار گرفته است.

• شیشه های محافظ آفتاب

داشتن طول عمر زیاد در کنار تکنولوژی پیشرفته خورشیدی را می‏توان مشخصه اصلی این نوع از شیشه دانست. این محصول کارآمد از ویژگی‏های فوق‏ العاده ‏ای برای کنترل نور خورشید برخوردار است و به شیوه موثری باعث کاهش ورود گرما به فضای داخلی ساختمان می‏ شود. به علاوه این شیشه قادر است تابش خیره کننده نور خورشید را کم کرده و بهره ‏وری انرژی را در هر فضایی بهبود بخشد. هچنین پوشش عالی محافظی که بر روی این شیشه به کار رفته است از تاثیرات مضر اشعه UV جلوگیری می‏ کند.

• شیشه های کنترل کننده نور خورشید

این محصول گزینه محبوب کاربران برای استفاده در پوسته خارجی ساختمان و به منظور منعکس کردن انرژی حرارتی و ممانعت از ورود آن به فضاهای داخلی است. خواص این شیشه در کنترل نور خورشید از ورود گرما به داخل بنا جلوگیری می‏کند و در نتیجه، باعث ارتقای بهره ‏وری در مصرف انرژی می‏ شود.

شرکت شیشه AGC یکی از شرکت های پیشرو در زمینه تولید شیشه های هوشمند است که فعالیت خود را حول محور بهره وری مصرف انرژی ارتقاء داده است. از محصولات این کارخانه شیشه های پوششی یا COATED GLASS می باشد.

• Planibel glass  نوعی از این محصولات  است که پوششی از اکسید فلزی برروی یک طرف شیشه قرار میگیرد. این لعاب باعث ایجاد عملکردهای عایق حرارتی و کنترل تشعشات نور خورشید خواهد شد. روکش های پیرولیتی (Pyrolytic coatings) پردازش این نوع شیشه ها را آسان تر می کند.
• شیشه های منفرد پوشیده از مگنترون (Magnetron-coated single glass) که از یک طرف با چند لایه اکسید فلزی پوشیده شده و با استفاده از یک فرآیند الکترومغناطیسی خلاء ، روکش می شود نیز بعنوان عایق حرارتی و کنترل تشعشات خورشیدی استفاده می شوند.  برای دریافت مشخصات فنی شیشه ها اینجا کلیک کنید.

امروزه استفاده از نماهای شیشه‏ ای وسیع، شفاف و مدرن در ساختمان‏های صنعتی و مجتمع‏ های اداری بسیار رایج شده است. هر چند در این میان یک مسئله وجود دارد: برای تامین دمای مناسب و مطبوع در چنین بنایی که داخل محفظه‏ ای شیشه ‏ای قرار گرفته است، به خصوص در ماه ‏های گرم تابستان، انرژی بسیار زیادی مورد نیاز خواهد بود.

دستگاه‏ های تهویه مطبوع برقی با مصرف انرژی بسیار زیاد، بخش عمده ‏ای از مقدار ۴۰ درصدی کربنی که در کشورهای صنعتی و در فرآیند ساخت بنا منتشر می ‏شود را به خود اختصاص می ‏دهند. بنابر این همزمان با استفاده از شیشه های هوشمند، استفاده از سیستم های تهویه در نما که یکی دیگر از تحولات چشمگیر صنعت ساختمان است می تواند تاثیرات شگفت انگیزی در آنالیز نتایج بهره وری در مصرف انرژی به جای بگذارد. برای آشنایی با سیستم های نوین تهویه نما اینجا کلیک کنید.

نقش مشاور نما در انتخاب ساختار بهینه شیشه

برای تامین شرایط مناسب محیطی ، طراحی ساختاری ایمن ، استحکام در برابر شرایط نا مساعد جوی باید تدابیر خاصی در ساختار و نوع شیشه مورد استفاده در نظر گرفته شود. با توجه به سطح زیاد شیشه در نمای ساختمانهای امروزی ، تجزیه و تحلیل روشنایی ، تهویه و انتقال حرارت در پروژه نیازمند استفاده از نرم افزار های تخصصی برای سنجش هر یک از پارامترها و مشاوره توسط تیم متخصص مهندسی نما ست.