Słownik najważniejszych pojęć dotyczących szkła

Bilans energetyczny

Okno jest z jednej strony źródłem strat cieplnych, określanych przez wartość U, z drugiej zaś jest ono źródłem energii słonecznej docierającej do pomieszczenia, a wynikającej ze współczynnika Solar Factor g. Bilans energetyczny to straty cieplne pomniejszone o przenikającą do pomieszczenia energię słoneczną. Bilans energetyczny jest ujemny, jeśli ilość energii słonecznej docierającej do pomieszczenia jest większa niż straty cieplne. Tak więc w budynku pasywnym powinniśmy stosować okna o jak najmniejszym współczynniku przenikania ciepła oraz o stosunkowo wysokim współczynniku g dla pozyskania zysków solarnych.

Ciepła ramka dystansowa

Na krawędziach szyb zespolonych, pomiędzy pojedynczymi szybami znajdują się specjalne profile – „ramki dystansowe”. W ten sposób powstaje między szybami przestrzeń wypełniona gazem szlachetnym lub powietrzem, stanowiąca podstawę funkcji termoizolacyjnej okna. Wskutek użycia ramek dystansowych powstaje liniowy mostek cieplny o istotnej długości. Dlatego niezmiernie ważne jest stosowanie odpowiednich, ciepłych ramek zapewniających optymalną izolacyjność cieplną. SGG SWISSPACER jest profilem dystansowym zoptymalizowanym termicznie z materiału organicznego wzmocnionego włóknami szklanymi o świetnych właściwościach izolacyjnych. Ekstremalnie cienkie folie metalowe z aluminium lub metali szlachetnych gwarantują zarówno szczelność wobec gazów wypełniających, jak i pary wodnej oraz świetne przyleganie wszystkich uszczelniaczy. Ramka SGG SWISSPACER jest odporna mechanicznie i termicznie na stałą temperaturę do 100 °C.

Hałas

Hałas to bodziec dźwiękowy, wywoływany przez drgania lub fale, rozprzestrzeniające się w powietrzu, płynie lub ciele stałym (np. w ścianie). Są to minimalne zmiany ciśnienia powietrza, które są rejestrowane przez bębenek naszego ucha. „Słyszalne” zmiany ciśnienia powietrza mieszczą się w przedziale od 0,00002 Pa do 20 Pa, podczas gdy ciśnienie atmosferyczne wynosi około 100 000 Pa.

Izolacyjność akustyczna

Współczynnik izolacyjności akustycznej przegrody (np. okna,) jest wyrażany w dB (decybel) i określa wartość redukcji hałasu, którego źródło znajduje się poza przegrodą.

Izolację akustyczną danej przegrody opisuje się za pomocą wskaźnika R wyrażającego różnicę pomiędzy hałasem wewnętrznym a zewnętrznym. Konstruktorzy dobierają izolacyjność akustyczną R poszczególnych elementów konstrukcyjnych w taki sposób, aby osiągnąć wymaganą izolację akustyczną. Do określenia parametrów akustycznych szyb czy okien wykorzystywany jest współczynnik Rw. Informuje on o stopni tłumienia hałasu pochodzącego z zewnątrz, a więc im wyższa jego wartość tym lepiej chroni przed hałasem.

Najlepszy rezultat osiąga się, gdy konstrukcja zapewnia dobrą izolację akustyczną we wszystkich częstotliwościach, w których źródło hałasu jest silne. Dlatego właściwości akustyczne należy deklarować używając jednolity wskaźnik Rw (C; Ctr). Korekta C (dB) jest stosowa na w przypadku źródeł hałasu o wysokiej częstotliwości, np. szybki ruch uliczny, szybki ruch kolejowy, przelatujące w pobliżu samoloty, odgłosy życia co dziennego, ludzka mowa, bawiące się dzieci. Korekta Ctr (dB) jest stosowana w przypadku źródeł hałasu o niskiej częstotliwości, np. ruch uliczny, muzyka dyskotekowa, powolny ruch kolejowy, samoloty w oddali.

Obie korekty są zazwyczaj liczbami ujemnymi, a ich zastosowanie oznacza, że zbyt korzystna wartość izolacji akustycznej zostanie skorygowana w dół.  Są one obliczane przez laboratoria pomiarowe i pojawiają się obok wartości izolacyjności akustycznej Rw.

Liczenie w decybelach

Liczone w decybelach, 1 + 1 nie równa się 2! Dwa źródła akustyczne o natężeniu 50 dB każde, wytwarzają w sumie hałas o natężeniu 53 dB. Podwojenie źródła hałasu wywołuje zwiększenie jego natężenia o 3 dB. Aby zwiększyć natężenie hałasu o 10 dB, należy dziesięciokrotnie zwiększyć liczbę źródeł hałasu. Ucho ludzkie nie reaguje na poziom natężenia hałasu w sposób liniowy. Podwyższenie natężenia hałasu o 10 dB (czyli dziesięciokrotne zwiększenie ilości źródeł hałasu) jest odbierane przez nasze ucho jako jego podwojenie. Konsekwencje tego zjawiska są następujące:

• obniżenie natężenia hałasu o 1 dB jest za ledwie słyszalne;
• obniżenie natężenia hałasu o 3 dB jest słyszalne;
• obniżenie natężenia hałasu o 10 dB o połowę zmniejsza odczucie hałasu.

Komfort świetlny

Oświetlenie powinno przyczyniać się do dobrego samopoczucia prze bywających w pomieszczeniu osób, zapewniając optymalne warunki dla oczu z punktu widzenia ilości i rozkładu światła (w taki sposób, aby uniknąć zarówno ryzyka oślepień, jak i niedoświetlonych kątów).

Komfort świetlny związany jest z właściwym wyborem przepuszczalności światła, a także z rozmieszczeniem, kierunkiem i wymiarami szyb.

Natężenie hałasu

Natężenie hałasu („siła”) może być albo duże, albo małe. Ucho rejestruje zmiany ciśnienia między 0,00002 Pa a 20 Pa. Ponieważ jest to bardzo szeroki zakres, posługujemy się podziałką logarytmiczną.

Zgodnie z tą podziałką natężenie hałasu wyraża się w decybelach (dB). Przy czym początek skali 0 dB to próg słyszalności, poniżej którego ucho ludzkie niczego nie rejestruje, natomiast 140 dB to próg bólu.

Naprężenia termiczne

Ze względu na niską przewodność cieplną szkła, częściowe rozgrzanie lub schłodzenie tafli szklanej wywołuje naprężenia, które mogą powodować jej pękanie „pod wpływem czynników termicznych”.

Najbardziej powszechny przykład ryzyka pękania szkła pod wpływem naprężeń termicznych dotyczy osadzonych we wpuście krawędzi szkła, które poddane działaniu promieni słonecznych rozgrzewają się wolniej niż jego pozostała powierzchnia.

Percepcja światła

Nasze postrzeganie światła dotyczy jedynie promieniowania elektromagnetycznego o długości fali między 0,38 a 0,78 μm. Tylko ten typ promieniowania wywołuje zjawisko fizjologiczne zwane widzeniem, którego skuteczność zależy od długości fali. Skuteczność świetlna rożnych rodzajów promieniowania pozwala na przekształcenie strumienia energii wysyłanego przez źródło promieniowania w strumień światła.

Solar Factor g

Przeszklona przegroda zazwyczaj przepuszcza promieniowa nie słoneczne, będące źródłem dodatkowej energii. Solar Factor g przeszklonej przegrody to procent energii przenikającej do pomieszczenia w stosunku do całkowitej energii słonecznej padającej na daną przegrodę.

Jest to ilość energii przechodząca przez przegrodę, powiększona o ilość energii odbijanej do wnętrza pomieszczenia. Im wyższy Solar Factor g, tym więcej energii słonecznej dociera do pomieszczenia.

Solar Factor okien zależy od ich umiejscowienia w stosunku do płaszczyzny fasady zewnętrznej, od charakterystyki światła dziennego oraz od materiału, z którego wykonano ramę.

Lt – współczynnik przepuszczalności światła

Współczynniki przepuszczalności i odbicia światła to stosunek między strumieniem światła prze chodzącym lub odbijanym przez szkło, a strumieniem światła padającym na szybę.

Ug – współczynnik przenikania ciepła szyby zespolonej

Współczynnik ten można opisać, jako ilość ciepła traconego przez 1 metr kwadratowy szkła w ustalonych warunkach, gdy różnica między otoczeniem zewnętrznym i wewnętrznym wynosi 1* K (lub 1o C).
Im niższa jest wartość współczynnika przenikania ciepła szyby „Ug”, tym lepiej szyba chroni przed stratami ciepła. Jednostką współczynnika przenikania ciepła jest W/(m2* K).

Szklana przegroda może mieć postać szyby pojedynczej lub szyby zespolonej, pozwalającej uzyskać lepszą izolację termiczną. Zasada działania szyby zespolonej polega na połączeniu dwóch tafli szkła z zamkniętą przestrzenią międzyszybową wypełnioną suchym gazem,

co ogranicza wymianę ciepła metodą konwekcji i pozwala wykorzystać niską prze wodność cieplną powietrza.

Aby poprawić wartość U, należy ograniczyć przekazywanie ciepła w ramach procesów przewodnictwa, konwekcji i promieniowania. Ponieważ nie ma możliwości oddziaływania na współczynniki powierzchniowej wymiany ciepła, możemy wyłącznie dążyć do zmniejszenia wymiany ciepła między dwoma taflami szyby zespolonej:

• Przekazywanie ciepła w procesie promieniowania można ograniczyć poprzez stosowanie szkieł z powłokami niskoemisyjnymi.
• Przekazywanie ciepła w procesach przewodnictwa i konwekcji można ograniczyć poprzez zastąpienie powietrza w przestrzeni międzyszybowej cięższym gazem, o jeszcze niższej przewodności cieplnej (zazwyczaj argonem). Dodatkowo zastosowanie ciepłej ramki Swisspacer ograniczy proces przewodnictwa pomiędzy taflami szkła.

Uw – współczynnik przenikania ciepła okna

Współczynnik ten można opisać, jako ilość ciepła traconego przez element konstrukcyjny, np. okno w ustalonych warunkach, gdy różnica między otoczeniem zewnętrznym i wewnętrznym wynosi 1K (lub 1C).
Im niższa jest wartość współczynnika przenikania ciepła szyby Ug, tym lepiej okno chroni przed stratami ciepła. Jednostką współczynnika przenikania ciepła jest W/(m2 *K). Na współczynnik Uw okna wpływ mają takie elementy jak:

• współczynnik przenikania ciepła szyby „Ug”
• ramka dystansowa
• typ ramy okiennej (aluminium, PVC, drewno)
• uszczelki

Współczynnik światła dziennego

Znajomość współczynnika przepuszczalności światła, cechującego dane szkło, pozwala na określenie orientacyjnego poziomu oświetlenia, jakie uzyskamy wewnątrz pomieszczenia przy założeniu określonego poziomu oświetlenia na zewnątrz. Stosunek między oświetleniem w określonym punkcie pomieszczenia a oświetleniem zewnętrznym, mierzonym w płaszczyźnie poziomej, jest bowiem niezmienny niezależnie od pory dnia. Stosunek ten nosi nazwę „współczynnika światła dziennego”.