شیشه ؛ کاهنده مصرف انرژی در ساختمان

[forooghi73]

ساختمان ها سرپناهی مناسب جهت حفظ آدمی در برابر شرایط نامساعد محیطی به منظور تامین آسایش و راحتی هستند، لیکن حصول بخشی از این امر به استفاده درست از منابع انرژی بازمی گردد. استفاده مدبرانه از فن آوری های نوین ساخت وساز می تواند ضمن تحقق موارد یاد شده، به میزان قابل توجهی از مصرف بی رویه انرژی جلوگیری کند.امروزه به منظور حداکثر استفاده از نور خورشید و اجرای برخی ایده های معمارانه، سطح وسیعی از ساختمان را با شیشه می پوشانند، لذا شیشه تاشو 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 می شود.با پیشرفت تکنولوژی در عصر حاضر، تلاش محققان بر تولید شیشه هایی با خاصیت پخش نور بسیار کم، جهت استفاده در ساختمان هایی با کاربری تجاری متمرکز شده است، به طوری که می توان با فراهم سازی امکان ورود انرژی خورشید به داخل ساختمان و ممانعت از فرار گرمای داخل ساختمان (با ممانعت از خروج اشعه فرابنفش)، مصرف انرژی را به میزان قابل توجهی کاهش داد. چنین شیشه هایی قابلیت ایفای نقش همزمان عایق حرارتی و کنترل نور خورشید را دارند. شیشه هایی مانند شیشه تاشو با درجه شفافیت بسیار بالا، قابلیت ممتازی در ورود نور به داخل بنا داشته و محافظ خوبی در برابر شرایط جوی به شمار می روند، ولی عایق حرارتی خوب یا مانعی موثر در برابر انرژی خورشید نیستند. تکنولوژی ساخت شیشه به مرحله ای از کمال رسیده که طراحی و تولید انواع شیشه را با لحاظ کردن توأمان خواص پخشی، انعکاسی، جذبی و شفافیت جهت دستیابی به شرایط ایده آل و پاسخگویی به خواسته های مختلفی همچون کنترل نور روز و درجه حرارت مناسب ،امکانپذیر کرده است.
نور و روشنایی احساس خوبی را در انسان ایجاد می کند و باعث جلوه گر شدن افکار عالی در زندگی انسان می شود. در آسمانخراش های امروزی چنین تفکراتی حادث نمی شوند. آسمان خراش ها با وجود نزدیکی به خورشید، زندگی بشر را به تاریکترین حد ممکن رسانده اند!امروزه شیشه هایی که با تکنولوژی پیشرفته تولید می شوند علاوه بر تامین روشنایی روز دارای کیفیات دیگری همچون کنترل خورشیدی، آسایش و راحتی از نظر دما (محافظت از گرمای تابستان و سرمای زمستان) با مشخصه هایی همچون قابلیت بازیافت، دوام پذیری، عدم نیاز به پاکیزه نمایی، محافظت از رنگ پریدگی تدریجی اشیای داخل بنا در مقابل نور خورشید و… هستند. توسط بهترین شیشه تاشو تولیدی با تکنولوژی مدرن، عبور نور با شیشه تخت، از ۸۸ درصد به ۹۴ درصد افزایش یافته، در باشگاه های ورزشی وضوح دید و عدم اعوجاج و انعکاس از سال ۱۹۹۷ عملا حذف شده، انعکاس شیشه در حالت معمول از ۸ درصد به یک درصد کاهش یافته و وضوح دید بر محیط آنسوی پنجره افزایش یافته است.در راستای تلاش برای بهینه سازی مصرف انرژی در ساختمان ها ، دانشمندان دانشگاه تگزاس آمریکا موفق به ساخت شیشه های ساختمانی هوشمند ی شده اند که توانایی فیلتر کردن نور و گرما را به صورت مجزا یا هم زمان دارا هستند . با استفاده از این ویژگی می توان در فصول گرم سال و زمانی که نیازی به انرژی گرمایی خورشید نیست ، عبور گرما از این شیشه ها را محدود کرد تا فقط از نور باقی مانده استفاده کرد ، همچنین استفاده برعکس از این قابلیت هم امکان پذیر است یعنی فیلتر کردن نور و عبور گرمای خورشید !!
دانشمندان با قرار دادن نانو کریستال های indium tin oxide یا ( ITO ) در بین شیشه های آغشته به niobium oxide موفق به تولید این شیشه های ساختمانی هوشمند الکتروکرومیک شده اند که با توجه میزان جریان الکتریسیته عبوری ، می توان بین دو حالت ذکر شده تغییر کاربری دهد . به گفته سرپرست این پروژه خانم Delia Milliron ساخت این مواد الکتروکرومیک در حدود دو سال زمان برده است و با به کارگیری این شیشه ها میتوان تا ۸۰ درصد گرما و ۹۰ درصد نور را فیلتر کرد . تغییر وضعیت این نوع شیشه ها هم به سادگی و در طی چند دقیقه انجام می پذیرد و نیازی به واکنش های پیچیده ندارد . بدون شک با استفاده از این شیشه های مدرن مصرف انرژی در خانه ها مخصوصا در فصول گرم که دیگر نیازی به گرمای خورشید نیست به شدت پایین خواهد آمد . البته با توجه به گفته های خانم Delia Milliron در حال حاضر هزینه تولید این شیشه های هوشمند ساختمانی بسیار بالا و همچنین تکنولوژی تولید آنها بسیار پیچیده است به همین دلیل تیم توسعه دهنده در حال تلاش برای پایین آوردن هزینه های تولید برای شروع تولید انبوه این محصول هستند .

[حسنعلی ابراهیمی سعید]

​

بسیاری از اماکن تجاری ، اداری و مسکونی وجود دارند که از شیشه ها در اندازه های مختلف استفاده می کنند و شیشه جزو لاینفک سازه ساختمان ها شده است.شیشه ها در ضخامت های مختلف تولید می شوند و بسته به نوع کاربرد با ضخامت مد نظر مورد استفاده قرار می گیرند.بسیاری از شیشه ها در اماکنی استفاده می شوند که تردد در آنها زیاد می باشد بنابر این خطرات احتمالی برای آن قابل درک می باشد.برای جلوگیری از خطرات احتمالی ، شیشه ها باید از مقاومت قابل توجهی برخوردار باشند بنابراین فر آیند سکوریت شدن روی آنها صورت می پذیرد.سکوریت کردن شیشه یک فرآیند حرارتی است که شیشه ها در دمای ۷۰۰ درجه سانتی گراد تحت حرارت قرار می گیرند .
همچنین در آینه سازی، صنایع نشکن، صنایع یخچال سازی، می‌زهای شیشه‌ای، انواع شیشه رومیزی و تیغه کاری ساختمان کاربرد دارد.
شیشه‌های ایمنی به سختی می‌شکنند و در مقابل نیروهای ناشی از ضربه، انفجار، باد و زلزله مقاومت نموده و یا در صورت شکستن به تکه‌های کوچکی تبدیل می‌شود که برندگی شیشه عادی را ندارند و خسارت جانی و مالی حادثه را به حداقل می‌رسانند. این شیشه‌ها پس از فرایند سخت سازی ۵ الی ۶ برابر نسبت به شیشه‌های معمولی مقاوم‌تر می‌شوند. ایجاد تغییرات بعدی روی شیشه‌های ایمنی دشوار و در اکثر مواقع غیر ممکن است، لذا در تهیه نقشه مورد نیاز بایستی دقت کافی به عمل آید.در ضمن حین انجام پروسه سخت سازی این قابلیت وجود دارد تا محصول به شکل خم استوانه‌ای نیز باشد، که البته در این زمینه محدودیتهایی جهت ضخامت و r وجود دارد.شیشه‌های درهای ورودی مغازه‌ها از این نوع است.
شیشه به اشکال مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرد. در ساخت لوازم تزیینی مانند گل، تابلو و غیره در ساختن ظروف آزمایشگاهی و یا ظروف آشپزخانه مانند لیوان، بطری و غیره و بالاخره در ساختن شیشه‌های مسطح که در دو نوع ساده و مشجر عرضه می‌گردد و مصارف مختلفی دارد که عمده‌ترین کاربرد آن به عنوان در و پنجره در کارهای ساختمانی است که به شکلهای مختلف اعم از شیشه‌های شفاف، نیمه شفاف و رنگی، جاذب حرارت، ایمنی، دوجداره، سکوریت و… وجود دارد.شیشه سکوریت :سکوریت کردن یک فرایند حرارتی است که برروی انواع شیشه ها ی رنگی ، ساده، رفلکتیو، چاپ شده و... با ضخامتهای گوناگون قابل اجرا می باشد.
شیشه‌های چند لایه (Laminated Glass)
امروزه در مواردی مانند سقف‌ها، نماهای شیشه‌ای، شیشه‌های خودروهای حفاظت شخصیت‌ها، شیشه‌های ضد گلوله، ضد انفجار، ضد عبور و اغتشاش، سرقت و… که امکان آسیب ناشی از شکست شیشه وجود داشته باشد، از شیشه‌های چند لایه استفاده می‌شود.
این نوع شیشه عموماْ از دو یا چند لایه شیشه و یک یا چند لایه PVB (طلق) تشکیل می‌شوند. شیشه‌های چند لایه در اثر ضربه‌های شدید به هیچ وجه نمی‌ریزند و چسبیده به طلق باقی می‌مانند. همچنین به خاطر ایمنی بالا، کاهش قابل توجه سر و صدا و جلوگیری از عبور حدود ۹۹٪ از اشعه مضر فرابنفش (UV) نور خورشید و نیز امکان تولید محصولاتی با رنگهای متنوع باعث استفاده روز افزون شیشه‌های چند لایه گردیده است.
شیشه‌های چاپدار و رفلکتیو (Printed Screen – Reflective Glass)

شیشه‌های چاپدار که در انواع سخت سازی شده و معمولی ارائه می‌گردند شامل طرح‌های مختلف از جمله به شکل سنگهای گرانیتی تولید می‌شوند و برای نمای ساختمان‌ها، پارتیشن‌ها، نمای داخلی ساختمان‌ها، نورگیر‌ها، شیشه‌های لوازم خانگی مانند (اجاق گازی، بخاری و…) و دربهای ورودی شیشه‌ای استفاده می‌شوند.
شیشه‌های رفلکس که در رنگهای متنوعی ارائه می‌شوند به منظور زیبا سازی ساختمان‌ها به کار می‌روند. به علاوه این نوع شیشه‌ها اشعه‌های خورشید را به نحو قابل ملاحظه‌ای منعکس نموده و مانع از ورود آن به داخل ساختمان می‌شود. از این رو برای ساختمانهایی که بیشتر در معرض اشعه‌های زیان آور خورشید قرار دارند مناسب است.
دراین فرایند شیشه را تا دمای حدود 700 درجه سانتی گراد گرم کرده و پس از طی مدت زمان خاصی که به ضخامت و نوع شیشه بستگی دارد بلافاصله تحت بادی سرد قرار می دهند که به دو سطح شیشه وزیده می شود. درمرحله سرد سازی شیشه ، لایه های بیرونی سریعتر از لایه های داخلی خنک شده که این امرموجب ایجاد تنش های دایمی ودرنتیجه استحکام شیشه می گردد.شکل دهي شيشه را مي‌توان با قالب‌گيري ماشيني يا دستي شکل داد. عامل مهمي که بايد در قالب‌گيري ماشيني شيشه مدنظر داشت، اين است که طراحي ماشين بايد چنان باشد که کالاي موردنظر ، ظرف چند ثانيه کاملا شکل گيرد. در طي اين زمان نسبتا کوتاه ، شيشه از حالت يک مايع گرانرو به جامدي شفاف تبديل مي‌شود. در نتيجه به‌سهولت مي‌توان دريافت که حل مشکلات طراحي همچون جريان گرما ، پايداري فلزات و لقي ياتاقانها بسيار پيچيده است و موفقيت چنين ماشينهايي به مهندس شيشه کمک شاياني مي‌کند. شيشه پنجره ، شيشه سکوریت جام ، شيشه شناور ، شيشه نشکن و مشجر ، شيشه دمشي و … ، با ماشين شکل داده مي‌شوند. 3- تابکاري به‌منظور کاهش کرنش در تمام کالاهاي شيشه‌اي ، اعم از آنکه به روشهاي ماشيني يا دستي قالب‌گيري شده‌اند، لازم است که تحت عمليات تابکاري قرار گيرند. بطور خلاصه ، عمليات تابکاري دو بخش دارد: :: اول ،‌ نگه داشتن توده‌اي از شيشه در دمايي بالاتر از يک دماي بحراني معين تا زماني که ميزان کرنش دروني ، ضمن ايجاد يک سيلان پلاستيکي ، کمتر از يک مقدار حداکثر از پيش تعيين شده گردد. :: دوم ، خنک کردن تدريجي اين توده تا دماي اتاق به‌نحوي‌که مقدار کرنش همچنان کمتر از آن ميزان حداکثر باقي بماند. تابدان يا آون تابکاري چيزي بيش از يک محفظه گرم و به‌دقت طراحي شده نيست که در آن سرعت خنک کردن چنان کنترل مي‌شود که شرايط گفته شده رعايت شود. ايجاد يک رابطه کمي ميان تنش و شکست مضاعف ناشي از تنش ، متخصصان شيشه را قادر به طراحي شيشه اي کرده است که مي‌تواند شرايط خاصي از تنش‌هاي مکانيکي و گرمايي را تحمل کند. با استفاده از اين اطلاعات ، مهندسان ، مبنايي براي توليد تجهيزات پيوسته تابکاري يافته‌اند. اين تجهيزات ، مجهز به وسايل خودکار تنظيم دما و گردش کنترل شده هستند که امکان انجام بهتر تابکاري با هزينه سوخت پايين‌تر و ضايعات کمتر محصول را فراهم مي‌آورند. تمام انواع شيشه‌هاي تابکاري شده بايد تحت عمليات تکميلي خاصي قرار گيرند. اين عمليات در عين آنکه نسبتا ساده اند، از اهميت بسياري نيز برخوردارند و مشتمل بر موارد زيرند: تميزکاري ، سنگ زني ، پرداخت ، برش ، ماس زني ، لعاب کاري ، درجه بندي و شابلن زني. هرچند که لازم نيست تمام اين عمليات روي همه کالاهاي شيشه‌اي صورت گيرد، اما تقريبا همواره يک يا چند تاي آنها مورد نياز خواهد بود.
شیشه های سکوریت درمقایسه با شیشه های خام ازمقاومت بیشتری چه درمقابل ضربه و چه درمقابل شوکهای حرارتی برخوردار است ودرصورت شکسته شدن به قطعات بسیار کوچکی با لبه های صیقلی تبدیل می شود که خطرات ناشی ازبرش وآسیب دیدگی را کاهش می دهد.
خط تولید شیشه سکوریت دراین شرکت شامل برش توسط دستگاه CNC لایسک اتریش ، دیاموند و سنگ زنی توسط خط کامل Double Edger خریداری شده از شرکت ENKONG چین ، مته دوطرفه ایتالیایی و شستشوی اتوماتیک و کوره سکوریت Tamglass فنلاند می باشد.
لازم به توضیح است کوره Tamglass توانایی سکوریت شیشه ها در ضخامتهای 4 الی 20 میل و ماکزیمم ابعاد 2450* 4800 را داراست و باتوجه به اینکه این دستگاه یکی از جدیدترین مدل های کوره سکوریت درجهان می باشد، لذا محصول نهایی با حداقل موج ودون از کیفیت بسیار بالایی برخوردار است. همچنین باتوجه به اینکه این کوره توانایی سکوریت از طریق CONVECTION را داراست لذا درسکوریت شیشه های خاص مانند LOW E و PLANIBLE پیشگام است.
یکی دیگر از قابلیتهای این کوره توانایی نیمه سکوریت کردن شیشه یا اصطلاحا HEAT STRENGTH می باشد. این روش بیشتر برای شیشه هایی که بعد از سکوریت لمینیت می شوند استفاده می شود. زیرا یکی از عوامل مهم درتولید شیشه های لمینیت این است که شیشه ها بدون انحنا وموج باشد تااز تشکیل حباب دربین شیشه ها ی لمینیت جلوگیری شود. با توجه به فرایند حرارتی نیمه سکوریت ، این امر به خوبی برآورده می شود
http://www.njavan.com/forum/showthre...85%D8%A7%D9%86