·        كاربرد پنجره در صنايع ساختماني

·        رابطه پنجره و مصرف انرژي

·        رويكردهاي قديم و جديد

·        پنجره هاي هوشمند :

- انواع مختلف

- مقايسه

- تكنولوژي انتخابي

تقسيم بندي شيشه هاي مصرفي در ساختمان :

 شيشه پنجره – دزدگير سقف – شيشه هاي پاسيو

چرا از پنجره و شيشه در ساختمان ها استفاده مي كنيم ؟

- برقراري ارتباط مفيد بين داخل و خارج ساختمان ( از لحاظ ديده شدن يا نشدن )‌

- آسايش بهتر با ايجاد امنيت و ايمني

- مانعي در برابر گرد و غبار , باران , سرما و آلودگي هاي صوتي

- منبع بسيار خوبي است جهت استفاده بهينه از نور خورشيد . بطوريكه : شدت نور حاصله توسط لامپ هاي الكتريكـي در حـدود 200-1000  LUX و براي منبع خورشيـد  10.000-100.000  LUX مي باشد , در نتيجه تعدد و استفاده از انواع مختلف پنجره مي تواند علاوه بر زيبايي , مصرف بهينه انرژي را همراه داشته باشد .

 ا ين مبحث جزء ‏‏‎‎مباحث جديدي مي باشد كه حتي بعنوان ابزارهاي نوين در مهندسي فروش استفاده مي گردد .

  پس با انتقال نور بيشتر به داخل , با افزايش حرارت ساختمان مواجه خواهيم بود .

 بطور كلي مكانيزم هاي تبادل حرارتي انرژي عبارتند از :

                                                                هدايت                       

همرفت

تشعشع

كه البته اين مسأله براي ما مطلوب نمي باشد . زيرا ما به حرارت پائين نياز داريم و حرارت بالا در داخل ساختمان مشكل ساز مي باشد . به عبارت ديگر هدايت حرارتي شيشه در كل مشكل ساز مي باشد , چه از بيرون گرما به داخل وارد شود و چه در فصل سرما گرماي داخل به بيرون منتقل شود . از ميان اين عوامل , مورد تشعشع درخصوص پنجره ها بيشتر مطرح مي باشد . ما بايد از امواج نوراني خورشيد به نحوي استفاده كنيم كه مفيد باشند .

 به علت مشكل بودن كنترل انتقال مي بايست با روشهاي مختلف تنها 3/1 اتلاف انرژي را كه CONVECTION  و CONDUCTION   مي باشد را متوقف سازيم و نمي توان جلوي 3/2 RADIATION را گرفت .

  تمامي مباحث از اين قبيل به نوعي به نور خورشيد مربوط مي گردند . بطوريكه گسترده وسيعي از تشعشعات را شامل مي شود .

چشم ما فقط نور مرئي را تشخيص مي دهد :    400 nm - 700  nm 

             در واقع چون 51 %  قسمت انرژي خورشيدي در منطقه مادون قرمز قرار دارد , لذا تكنولوژي جديد بر روي كنترل اين قسمت استقرار مي باشد .

پس مي بايست منحني طيفي شيشه را تغيير دهيم كه در نتيجه :

1-      آسايش بيشتر فراهم مي گردد . بطوريكه اگر نور زياد باشد , نمي توان از صفحه مانيتور كامپيوتر يا تلويزيون به علت خيره كنندگي نور بازتابش شده استفاده بهينه نمود .

2-    كمك به طراحان و معماران ساختمان را همراه دارد در جهت زيبايي و مصرف بهينه انرژي

3-   كمك به پاكيزگي طبيعت , اتلاف انرژي كمتر و آلودگي كمتر

              LOW-E    GLASS  :

1-      قرار دادن پرده در جلوي پنجره

2-    استفاده از سايه بان

3-   استفاده از شيشه هاي رنگي يا كدر

شيشه هاي LOWE در ناحيه هاي مرئي كاملاً شفاف هستند , ولي در ناحيه هاي غير مرئي ( مادون قرمز ) عبور نور جزئي از خود نشان نمي دهند .

 تعريف SUPERWINDOW :

    GLAZING FOR  U-FACTOR   < 0.15 

پنجره هايي كه از 2 , 3 و يا چند جداره تشكيل شده اند و گاهاً بين آنها خلا مي باشد .

روند پيشرفت اين تكنولوژي :

1973                TYPICAL     WINDOWS                  U=0.85

2002                TYPICAL     WINDOWS                  U=0.45

2020                IEB     WINDOWS                            U=0.1

فقط حدود 5 تا 10 % كل ساختمان از شيشه تشكيل مي شود , ولي حدود 50 – 60 % اتلاف انرژي از همين حجم كم صورت مي پذيرد , همواره بشر به سمت راحتي و آسايش پيش مي رود . لذا دنبال نوعي شيشه مي باشد كه خود بصورت هوشمند قابليت گذر , عبور و .... را تنظيم نمايد .

 انواع تكنولوژي شيشه هاي هوشمند :

1-      شيشه هاي فتوكروميك : با برخورد نور UV تيره شده , هوشمند محسوب نمي شوند و كنترل آن در دست ما نمي باشد .

2-    شيشه هاي ترموكروميك : شيشه هائي كه رنگشان با گرما تغيير مي كند و براي محدوده دمائي خاص تنظيم مي گردد .

 3-   شيشه هاي گس كروميك :  شيشه هاي چند جداره ( حداقل دو  جداره ) كه پوششهاي معيني بر روي آنها اندوده شده و بين لايه ها از گازهاي مختلف استفاده شده است .

4-     شيشه هاي ترموكروميك : بدون جريان الكتريكي و بدون فرمان USER  استفاده مي شوند و حاوي مواد پليمري خاص مي باشد كه در دماي پائين به هم ادغام شده و در دماي بالا منبسط و پراكنده مي شوند كه اين خود باعث پراكندگي بيشتر نور مي گردد .                                                     

     5- شيشه هاي ليكوئيدي : با عبور نور از ميان لايه هاي مختلف آن وضعيت هاي زير برقرار مي باشد :                                                                                                                          

   6- شيشه هاي SPD : مكانيزم عملكرد آن بدين صورت مي باشد .

 که تست ولتاژ حدود V 100  كار مي كنند و در سقف اتومبيل استفاده مي شوند . نمونه آن در شركتهاي كره اي مورد استفاده قرار گرفته است .

7- شيشه هاي الكتروكروميك : شيشه هايي كه با جريان الكتريكي رنگشان تغيير مي نمايد . فقط وضعيت ON يا OFF دارند و حالت وسطي براي آنها باقي نمي ماند . اما در مورد اين شيشه ها حالت دلخواه مياني وجود دارد كه از مزاياي آن مي توان به :

1 – حافظه دار بودن آنها, مثلاً وقتي شيشه را به رنگ آبي در آوريم و ناگهان برق قطع شود, حدود 2 روز طول مي كشد تا رنگ آن تغيير كند .

2 – ولتاژهاي مصرفي مورد نياز آن پايين مي باشد . اينها شيشه هاي چند لايه اي هستند كه هر لايه نقش ويژه اي ايفا مي كنند .

                                                                الكترودها

                                                الكتروليت

                                    تثبت كننده يونها

                                             الكترودها

در اينجا  2  مشكل عمده در تجاري شدن اين نوع شيشه ها وجود دارد :

                1– هزينه مالي: چون داراي قيمت توليدو آزمايشات بسيار بالايي مي باشد . ( هر مترمربع 1000 دلار )

2 – بحث تكنولوژي : به علت دارا بودن فن آوري بسيار پيشرفته و پيچيده (‌HIGHT  TECH ) در اختيار قرار گرفتن آن بسيار دشوار مي نمايد .

 در پايان ذكر اين نكته ضروري مي باشد كه تا كنون از اين نوع شيشه ( نوع آخر ) تنها در مقياس كوچك آزمايشگاهي توليد گرديده است و تحقيقات جهت ادامه روند توسعه آن همچنان ادامه دارد .