Атермик — технология атермального остекления¶

Атермик (от др.-греч. ἀ- — отрицательная приставка и θερμός — «тёплый») — обобщающее название группы технологий и материалов, предназначенных для снижения теплопередачи через светопрозрачные конструкции. В узком и наиболее распространённом значении термин обозначает атермальное, или низкоэмиссионное, стекло, а также плёнки и покрытия, наносимые на остекление автомобилей и зданий. Основная функция таких решений — пропускать видимый свет, но задерживать инфракрасное (тепловое) излучение, что снижает нагрев салона или помещения и уменьшает потери тепла.

¶Принцип действия

Ключевой механизм работы атермальных материалов связан с избирательным пропусканием излучения разных длин волн. Обычное силикатное стекло прозрачно в видимом диапазоне (примерно 380–780 нм) и в значительной степени пропускает ближнее инфракрасное излучение (780–2500 нм), которое несёт значительную часть тепловой энергии солнечного спектра. Именно этот диапазон отвечает за нагрев поверхностей за стеклом.

Атермальное покрытие представляет собой тончайший слой металлов или их оксидов (например, серебра, титана, олова, индия), наносимый на поверхность стекла методами магнетронного напыления или пиролиза. Такой слой отражает инфракрасное излучение обратно, сохраняя высокую светопропускающую способность. Различают два принципиально разных эффекта:

• Солнцезащитный (отражающий ИК-излучение снаружи) — снижает нагрев помещения или салона от солнечной радиации.
• Теплосберегающий (низкоэмиссионный, отражающий ИК-излучение изнутри) — уменьшает потери тепла зимой, применяется в энергоэффективных окнах.

¶История и развитие

Промышленное применение низкоэмиссионных покрытий началось во второй половине XX века. Первые «К-стекла» (low-e) с напылением на основе оксидов металлов появились в 1970-х годах и использовались преимущественно в строительстве. Развитие вакуумных технологий напыления позволило создавать многослойные покрытия с более высокими характеристиками. В автомобильной отрасли атермальные стёкла стали массово применяться с 1990-х годов, в том числе в составе так называемых «атермальных лобовых стёкол», снижающих нагрев салона и нагрузку на кондиционер.

¶Виды и классификация

Атермальные решения различаются по способу получения и области применения.

¶По типу материала

¶По назначению

• Архитектурное остекление — энергосберегающие и солнцезащитные стёкла для окон, фасадных систем, витражей.
• Автомобильное остекление — лобовые и боковые стёкла с атермальным эффектом.
• Специальное применение — остекление теплиц, музейных витрин, холодильного оборудования.

¶Характеристики

Основные параметры атермального стекла описываются несколькими величинами:

• Светопропускание (LT) — доля видимого света, проходящего через стекло; для автомобильных лобовых стёкол в ряде юрисдикций установлены минимальные нормы.
• Солнечный фактор (SHGC, g-value) — доля суммарной солнечной энергии, проникающей внутрь.
• Коэффициент эмиссии (ε) — способность поверхности излучать тепловую энергию; у низкоэмиссионных покрытий он может составлять 0,05 и ниже против примерно 0,84 у обычного стекла.
• Сопротивление теплопередаче (R) — для стеклопакетов с low-e покрытием существенно выше, чем у обычных.

¶Применение

¶В строительстве

Атермальные стеклопакеты — стандартный элемент энергоэффективных зданий. Их применение позволяет снизить затраты на отопление и кондиционирование, а также уменьшить тепловую нагрузку на системы вентиляции. В жарком климате приоритет отдаётся солнцезащитным покрытиям, в холодном — теплосберегающим.

¶В автомобилестроении

Атермальные стёкла уменьшают нагрев салона, защищают элементы интерьера от выгорания и снижают нагрузку на климатическую систему. При этом к ним предъявляются жёсткие требования по светопропусканию, поскольку излишнее затемнение лобового стекла ограничено законодательством многих стран.

¶Прочие области

Технология применяется в остеклении поездов, судов, самолётов, а также в производстве бытовой техники (например, стеклянных дверц духовых шкафов с теплозащитой).

¶Ограничения и критика

Атермальные покрытия не лишены недостатков. Напылённые слои могут быть чувствительны к механическим повреждениям и требуют осторожного обращения при мойке. Плёночные решения со временем подвержены отслоению и выцветанию. Кроме того, некоторые виды атермальных стёкол создают характерный цветовой оттенок (часто с фиолетовым или зеленоватым отливом), что не всегда соответствует эстетическим ожиданиям. Эффективность покрытия зависит от угла падения света: при больших углах отражающая способность меняется.

Отдельно отмечается, что атермальные плёнки и покрытия иногда путают с тонировкой. Разница состоит в том, что тонировка снижает светопропускание в видимом диапазоне, тогда как атермальный эффект достигается за счёт отражения инфракрасного излучения при сохранении прозрачности.

¶Технические стандарты

В разных странах действуют нормативы, регулирующие параметры светопрозрачных конструкций. Для автомобильных стёкол устанавливаются предельные значения светопропускания; для строительных — требования к энергоэффективности зданий, стимулирующие применение низкоэмиссионного остекления. Международные стандарты (например, серии ISO и EN) описывают методики измерения эмиссии, светопропускания и солнечного фактора.