Умное стекло

15 марта 2016
В жилых домах и общественных зданиях появляется все больше стекла, за счет этого конструкции становятся легче и просторнее, а само стекло нередко превращается в элемент интерьера. Непрерывно растущий в последние годы спрос на стекло привел к бурному развитию технологий его производства, которые позволяют не только устранить некоторые практические недостатки этого материала, но также меняют его, казалось бы, основополагающие свойства, а вместе с ними и само определение.

Скажем, лет сто назад дом со стеклянными стенами рассматривался как своего рода революция. С появлением «умного» стекла такие стены превратились в «интеллектуальную» оболочку, которая может изменять интерьер, как физически, так и визуально. Естественно, подобные разновидности стекла создавались в первую очередь в коммерческих целях — так, изображение на экране, вывески и презентации становятся более четкими, когда проецируются на жидкокристаллическое стекло. Однако архитекторы и дизайнеры начинают использовать эти материалы в жилищах, и, вероятно, не за горами тот день, когда окно, которое «ничего не делает», будет вызывать искреннее изумление.

В основе многих «умных» окон, особенно управляемых, лежит примерно один и тот же принцип. Тем не менее они изготовляются разными способами, что влияет на их светопропускающую способность и, в меньшей степени, на их внешний вид.

СВОЙСТВА

  • Относится к группе материалов, тем или иным образом реагирующих на окружение — либо из практических (самоочищающиеся стекло), либо из эстетических соображений.
  • Некоторые разновидности «умного» стекла имеют небольшую отражающую способность, за счет чего их можно использовать в рамках энергосберегающей стратегии.
  • Довольно дорогое. Некоторые разновидности находятся на стадии разработки, поэтому не так легка доступны.
  • Для подбора вида стекла и его установки следует обратиться к специалистам.
  • Уход в целом достаточно прост и мало отличается от заботы о стандартном стекле.

Основным достоинством стекла всегда считалась его прозрачность, тем не менее мы далеко не всегда хотим быть на виду. Нетехнологичное решение — это жалюзи, занавески или ставни. Альтернативой является использование полупрозрачного или дымчатого стекла. Однако стекло, которое из матового становится прозрачным при нажатии кнопки, является действительно оптимальным вариантом. Причем независимо от режима такое стекло по-прежнему пропускает в помещение свет.

Жидкокристаллическое (ЖК) стекло состоит из нескольких слоев. Внутренний слой образован совокупностью крохотных жидких кристаллов и заключен между двумя прозрачными электрическими проводниками на тонкой пленке. Внешние слои сделаны из стекла. Проводники связаны с источником тока Когда устройство выключено, жидкие кристаллы ориентированы случайно и беспорядочно, рассеивают свет во всех направлениях, за счет чего стекло остается светопроницаемым и молочно-белым. Если устройство включить, под действием тока кристаллы приобретают четкую ориентацию и начинают пропускать свет. Такое остекление использует технологию РОТ С (жидкокристаллическое покрытие с дисперсным полимером), с технической точки зрения у него м ного общего с ССО (жидкокристаллическими дисплеями)

СВОЙСТВА

  • Моментальное переключение из полупрозрачного режима в неактивном состоянии а прозрачный при подаче питания.
  • Пропускает практически одно и то же количество света независимо от режима.
  • Бесцветное, бронзовое, серое или зеленое стекло.
  • Остеклению можно придавать изогнутую форму, наносить на него рисунок или подвергать его пескоструйной обработке.
  • Остекление может быть одинарным или двойным.
  • Хорошая звукоизоляция.
  • Гигиенично.
  • Довольно дорого.
  • Толщина варьируется от 7 до 14 мм.
  • Стекло бывает разных форм, однако характеризуется ровным краем и отсутствием углублений или отверстий.
  • Максимальный размер 3000 х 2000 мм.
  • Для остекления больших поверхностей можно использовать панели, которые крепятся встык. Швы в этом случае заполняют прозрачным силиконовым герметиком.
  • Жидкокристаллическое остекление делается как из стекла, так и из поликарбоната (оргстекла).
  • Независимо от режима у стекла не заметны никакие внутренние структуры.
  • Для достижения состояния прозрачности необходимо электрическое питание, но потребление энергии незначительно.

ПРИМЕНЕНИЕ

  • Главным образом в помещениях. Такое остекление можно использовать и в качестве внутреннего слоя многослойной конфигурации, предназначенной для наружного использования.
  • Внутренние двери и перегородки
  • Можно использовать в качестве напольной плитки.
  • Не подходит для кровли.

ОТДЕЛКА

  • Не нуждается в последующей отделке
  • Требует такого же ухода, как стандартное стекло.

Еще одной вариацией на тему «умных» окон является остекление, задействующее дисперсные (взвешенные) частицы. Технология во многом напоминает использование жидких кристаллов. Микроскопические частицы беспорядочно взвешены в тонком жидкостном слое, который заключен в прозрачную пленку с подведенным электропитанием, расположенную между двумя слоями стекла. При отсутствии напряжения частицы ориентированы хаотично и частично блокируют свет и видимость Под воздействием тока частицы упорядочиваются, и стекло становится прозрачным.

Основным преимуществом дисперсных частиц перед жидкими кристаллами является возможность контроли ровать уровень освещенно сти с большой точностью что позволяет такому остек. лению играть значительнук роль в энергосберегающих программах. Использование подобных видов стекла позволит привести к сокращению энергопотребления нз 20—30 процентов. Хотя сама по себе технология уже устоялась, однако пока она слишком дорогостоящая и ее внедрение в производство находится в начальной фазе.

ЭЛЕКТРОХРОМНОЕ ОСТЕКЛЕНЕНИЕ. ГОЛОГРАФИЧЕСКОЕ СТЕКЛО.

Электрохромное стекло тоже состоит из внешних стеклянных слоев с несколькими прослойками. Однако сам принцип его работы несколько отличается от устройств, использующих жидкие кристаллы или дисперсные частицы. На микроскопически тонкие покрытия стекла подается низкое напряжение, которое активирует вольфрамовый электрохромный слой, в результате стекло из бесцветного (прозрачного) становится темно-синим.

СВОЙСТВА

  • Потемнение стекла препятствует появлению отражения и бликов, а также перегреву помещений.
  • Отпадает необходимость в наружных затеняющих устройствах.
  • Стекло светлеет, когда солнечный свет становится менее ярким, что позволяет экономить энергию.
  • Исследования показали, что такое стекло может вдвое сократить энергозатраты на кондиционирование помещения.
  • Покрытие на стекле удерживает тепло в холодное время года.
  • Подачу тока можно регулировать вручную или посредством сенсорных датчиков, реагирующих на изменение освещения.
  • Энергия расходуется только на смену затемнения, а не на поддержку уже заданного уровня.
  • Реагирует медленно, цвет начинает меняться от внешних краев стекла к центру.

ПРИМЕНЕНИЕ
 
  • Потенциально широкое использование в наружном остеклении.

Цвета на крыльях некоторых бабочек и колибри эффектно переливаются. Тот же принцип был задействован для создания стекла, которое как будто меняет цвет в зависимости оттого, откуда вы на него смотрите. Этот эффект достигается за счет голографической сетки, расположенной между слоями заминированной фольги и прозрачного стекла. В зависимости от вашего местонахождения стекло будет казаться вам прозрачным или радужным.

Одним из преимуществ этого вида остекления является экономия энергии. При наружном применении голографическое стекло преломляет солнечные лучи, освещая помещения или их части, расположенные в глубине здания. В жилых пространствах оно может быть весьма эффективно, например, в качестве экранов.

СВОЙСТВА

  • Под определенными углами стекло выглядит совершенно прозрачным.
  • Декоративные радужные блики приходят в движение со сменой перспективы.
  • Может «вживляться» в любые виды стекла, в том числе изогнутого.
  • Способствует энергосбережению.
  • Способствует проникновению дневного света в темные углы.
  • Эффект проявляется только на той стороне стекла, на которую нанесена голографическая пленка.

ПРИМЕНЕНИЕ

  • Наружное остекление, кровля, внутренние перегородки и экраны.

на основе материалов книги Элизабет Уилхайд "Отделочные материалы"