Естественное освещение квартир: панорамные окна, полностью остекленные фасады зданий – таковы тенденции развития современной архитектуры. Для создания комфортных условий и экономии на оплате коммунальных услуг важны такие функции, как энергоэффективность и защита от солнечных лучей.
Что такое мультифункциональное стекло?
Это материал, способный избирательно пропускать инфракрасные тепловые волны. Мультифункциональное покрытие не пропускает тепловое излучение с улицы летом, спасая от перегрева, и аккумулирует излучаемое нагревательными приборами тепло внутри помещения зимой. Своими качествами материал обязан тончайшим металлическим пленкам, формируемым методом вакуумного магнетронного напыления.
Структура стекла
Напыление наносится крест-накрест, образуя пять отдельных слоев, разных по назначению и составу:
- от первого и последнего слоя зависят степень зеркальности, оттенок поверхности, способность к светопропусканию. Слои формируются из оксидов и нитридов;
- в середине – функциональный слой из серебра с хромом, отражающий тепловые волны;
- с обеих сторон функциональное напыление прикрыто от химического и механического воздействия защитными слоями. Они также участвуют в поглощении и отражении инфракрасного излучения.
Для дополнительной защиты сторона стекла с напылением помещается внутрь стеклопакета. Его герметичность препятствует химическому разрушению нанесенных металлических пленок.
Мультифункциональными стеклами комплектуются стеклопакеты всех конфигураций, даже однокамерные. Повышение эффективности позволяет использовать меньшее количество стекол: снижается общий вес конструкции, а петли и фурнитура служат дольше.
Как работает мультифункциональное стекло?
Металлическое напыление служит тепловым зеркалом: отражает тепловое излучение, пропуская световые волны. Благодаря этому в помещении сохраняется тепло, вырабатываемое отопительными приборами, уменьшается нагрев от солнечных лучей.
Виды энергосберегающих стекол
Это стекла с прозрачной металлической пленкой на поверхности, состоящей из оксидов металлов. Она служит своеобразным «зеркалом», отражающим инфракрасные тепловые волны. Выпускается три типа подобного покрытия:
- Твердые или К-стекла. Применяются в стеклопакетах, а также при одинарном остеклении. Металлическое покрытие наносится методом пиролиза на этапе изготовления. По теплосберегающим характеристикам уступает другим видам, используется преимущественно для остекления офисов, производственных и административных зданий.
- I- стекла с мягким покрытием применяются исключительно в стеклопакетах. Их герметичность предохраняет от разрушения слой серебра и защитную пленку из оксида титана. Закачанный внутрь стеклопакета инертный газ, чаще всего аргон, повышает теплоизоляционные свойства конструкции.
- Мультифункциональные или iM-стекла. Эта разновидность с мягким покрытием отличается числом наносимых металлических пленок: их минимум пять против двух у обычного i-стекла. Соответственно улучшаются характеристики материала: теплоизоляционные, а также эксплуатационные свойства.
Разница между i-стеклом и мультифункциональным: стоит ли переплачивать?
Разница заключается в количестве слоев и функциях, выполняемых ими:
- Основная задача i-стекол – теплоизоляция, при этом коэффициент светопропускания довольно высок. Мультифункциональное покрытие выполняет также роль солнцезащиты. При этом материал обладает не только затемняющим, но и зеркальным эффектом.
- Мультифункциональное стекло в отличие от аналога с мягким покрытием более прочное, устойчиво к механическим воздействиям. Менее «капризно» в обработке и эксплуатации: его закаливают, изгибают. Это позволяет изготавливать рамы нужной конфигурации.
- Количество слоев повышает теплоизоляционные характеристики материала: защитные слои тоже участвуют в отражении инфракрасного излучения. Поэтому при прочих равных параметрах мультифункциональное стекло удерживает тепло лучше своего «i-собрата».
- Широкий выбор цветовой гаммы поверхности, возможность провести его ламинирование.
Таким образом, разница в цене с лихвой компенсируется превосходством многослойного покрытия в комфорте, долговечности и удобстве в эксплуатации.
Разница между поколениями мультифункциональных стекол
С момента возникновения мультифункциональное покрытие непрерывно совершенствуется. На рынке появилось уже второе поколение этого материала с двойным напылением серебра. При этом слои наносятся крест-накрест, что увеличивает прочность, долговечность покрытия. Улучшились и другие характеристики:
- Коэффициент теплопередачи уменьшился с 1,1-1,3 Вт˟м2/К до 1,0.
- Улучшилось светопропускание – с 66 до 75%, что близко к показателю обычного стекла, составляющему 88%.
- Зеркальность снизилась с 26 до 13%.
Способность пропускать солнечное тепло
Главная «изюминка» мультифункционального стекла – солнцезащитные качества. Невероятно, но работающий летом кондиционер потребляет в два раза больше электроэнергии, чем ее тратится на нагревание помещения зимой!
Уровень солнцезащиты характеризуется показателем SF – процентом пропускаемой солнечной энергии. Чем ниже этот показатель – тем выше уровень защиты от солнца.
Напыление из серебра отражает до 68% тепловой энергии попадающих на него солнечных лучей. Эффект сопоставим с опущенными жалюзи или плотно закрытыми шторами. Но при этом не страдает естественное освещение комнаты, что важно для людей и комнатных растений.
Для поддержания оптимальной температуры достаточно проветривать помещение ночью и плотно закрывать окна поздним утром, до наступления жары. Прохлада сохранится в комнате на целый день. Люди и растения за мультифункциональным стеклом надежно защищены от ультрафиолета, под его воздействием не будет выгорать мебель и предметы интерьера.
Мультифункциональные окна летом и зимой
Многослойное покрытие из серебра защищает помещение от жары и стужи в зависимости от времени года:
- Зимой не выпускает на улицу инфракрасные тепловые волны, сгенерированные обогревательными приборами. Сохраняется до 78% тепла, а затраты на отопление снижаются.
- Летом не пускает в комнату зной с улицы. Отражается более 60% тепловой составляющей солнечных лучей, снижаются затраты на кондиционирование помещений.
Где используются стекла с мультифункциональным напылением?
Область их применения – жилые, офисные и промышленные помещения. Там, где летом постоянно работает кондиционер, а зимой – отопление. Высокая цена материала окупится в течение трех лет за счет энергосбережения.
Особенно актуальна установка стеклопакетов с мультифункциональными стеклами для помещений, где требуется естественное освещение и солнцезащита: фасады зданий, жилые комнаты и детские, мансарды, зимние сады. Они незаменимы в кафе, ресторанах или магазинах с остекленными фасадами, где невозможно использовать рафшторы, жалюзи или другие устройства, защищающие от солнца.
Сравнение стеклопакетов с обычным и мультифункциональным стеклом
По параметрам, формирующим микроклимат помещения, обычное стекло уступает практически в два раза:
| Обычное стекло | iM-напыление | |
| Коэффициент сопротивления теплопередаче, ˚С˟м2/Вт (процент сохраненного тепла) | 0,45 | 0,73 |
| Коэффициент эмиссии | 0,83 | 0,13 |
| Доля пропускаемой солнечной энергии | 72% | 40% |
| Светопропускание | 76% | 66% |
| Шумоизоляция | 31 дБ | 31 дБ |
Энергосбережение
Высокая стоимость стекла с металлическим напылением с лихвой окупается в процессе его использования:
- Расходы на кондиционирование помещения летом снижаются в два – три раза. Во многих жилых помещениях кондиционер не понадобится включать и вовсе, если использовать разумный режим естественного проветривания комнат.
- Расходы на отопление зимой меньше на 50-60% за счет уменьшения потерь тепла через окна.
Достоинства и недостатки
Преимущества:
- Экономически самый выгодный тип остекления для потребителя.
- Отличные показатели теплоизоляции и солнцезащиты.
- Хорошая шумоизоляция.
- Отсутствие «холодного» излучения, конденсата и запотевания стекол.
- Сохранение в комнатах естественного освещения.
- Устойчивость к механическим повреждениям, ударопрочность, травмобезопасность.
- Широкая цветовая гамма стекол, возможность ламинирования и тонировки.
- Приватность помещения за счет зеркального эффекта.
Главный недостаток – высокая стоимость. А также надо учесть, что зимой солнцезащитные свойства остекления немного уменьшат естественное прогревание комнаты лучами солнца. Стеклопакеты с мультифункциональными стеклами рекомендуется устанавливать в тех помещениях, где существенны затраты на кондиционирование.
Изготовление iM-стеклопакетов
Главное отличие – в процессе изготовления стекла. Листы по конвейеру проходят через магнетронные камеры, в которых формируются слои напыления. Например, для изготовления мультистекла второго поколения Double Silver от компании Pilkington Suncool используются 22 такие камеры.
Мультифункциональные стекла устанавливают в стеклопакет напылением внутрь, защищая металлический слой от химического разрушения воздухом, а также от физических повреждений. Дополнительную защиту и теплоизоляцию обеспечивает инертный газ, чаще всего аргон, закачиваемый между стеклами.
IM-напыление эффективно даже в однокамерных стеклопакетах, но наибольшее распространение получили двухкамерные. Конструкции с тремя и четырьмя камерами сохраняют тепло лучше, но задерживают много света – комната может стать темной, неуютной. Поэтому их устанавливают в северных районах.
По особенностям установки, правилам эксплуатации стеклопакет с мультифункциональным стеклом не отличается от обычного.
Что указано в формуле iM-стеклопакета?
Расшифровать ее несложно. Через дефисы указывается толщина стекол и ширина дистанционных рамок в стеклопакете. Начинается формула с наружного стекла и заканчивается внутренним.
Например: 4-14-4-14-4 – двухкамерный стеклопакет, толщина стекол 4 мм, толщина камер – 14 мм.
Марки применяемых в стеклопакете стекол обозначаются специальными символами:
- М1 – обычное стекло. Некоторые производители указывают только толщину, опуская эту аббревиатуру. Поэтому, если после цифр нет буквенных обозначений – подразумевается обычное прозрачное стекло.
- Mf – мультифункциональное. В стеклопакете устанавливается всегда первым снаружи. Также может обозначаться буквами «iM», фирменными названиями производителей или сокращенными аббревиатурами. Например, SunCool, GuSolar, DS, Sunergy и другими.
- И – энергоэффективное с мягким покрытием. Альтернативные обозначения: литера «i», названия ClimaGard N, Top N+, ClimaGuard N.
- «s» — солнцезащитное. Или по фирменным названиям: SunGuard Solar, Stopsol Supersilver и другие.
- А – самоочищающиеся (Aktive Clear).
Обозначения для заполнения камер:
- Нет обозначения – воздух.
- Ar – используется аргон.
- Xe – ксенон.
- Kr – криптон.
- Sf – гексафторид серы.
Обозначения специальных элементов камер:
- Нет обозначения – обычная алюминиевая рамка.
- ТР – терморазрыв, специальная теплая дистанционная рамка.
- Фирменные обозначения производителей.
Примеры расшифровки формулы стеклопакета:
- 4s-10Ar-4-10Ar-4i – двухкамерный стеклопакет, наполненный аргоном, с одним солнцезащитным слоем, одним энергосберегающим слоем.
- 4Mf-12Ar-4M1 – однокамерный стеклопакет с одним мультифункциональным и одним обычным стеклом толщиной 4 мм, с камерой шириной 12 мм, наполненной аргоном.
- 4 DS Clear Diamond-10 TSS -4М1 -10 TSS -4M1 – двухкамерный стеклопакет, с самоочищающимся мультифункциональным стеклом Double Silver толщиной 4 мм, двумя обычными стеклами по 4 мм и двумя камерами, шириной 12 мм, снабженными фирменной системой терморазрыва TSS.
Сравнение различных стеклопакетов
| Тип | Формула | Коэффициент светопропускания, % | Коэффициент сопротивления теплопередаче, С˟м2/Вт | Звукоизоляция, Дб | Пропускание ультрафиолета, % | Солнечный фактор, SF |
| Обычный однокамерный | 4-16-4 | 82 | 0,32 | 24 | 53 | 78 |
| Обычный двухкамерный | 4-10-4-10-4 | 72 | 0,47 | 36 | 43 | 71 |
| Энергосберегающий однокамерный | 4-16-4i | 76 | 0,57 | 30 | 35 | 65 |
| Энергосберегающий двухкамерный | 4-10-4-10-4i | 68 | 0,72 | 36 | 25 | 59 |
| Мультифункциональный однокамерный | 4Mf-16-4 | 71 | 0,6 | 30 | 13 | 38 |
| Мультифункциональный двухкамерный | 4MF-10-4-10-4 | 68 | 0,75 | 38 | 11 | 35 |
Как отличить стеклопакет с мультифункциональным покрытием?
- Самый надежный способ – маркировка стеклопакета. На стекло крепится специальная наклейка.
- По наличию зеркального слоя.
- По цвету – зеленоватый или голубой оттенок.
- Оптический детектор укажет на металлическое напыление, ориентируясь на электрическое сопротивление поверхности.
- «Народный» тест с зажигалкой: если к стеклу с металлическим напылением поднести источник пламени, то одно из отражений будет отличаться по цвету. Примет красноватый или малиновый оттенок.
Долговечность и эксплуатация
Мультифункциональное напыление находится внутри герметичного стеклопакета и прослужит до его разгерметизации. Ориентировочный срок службы окна – 15-20 лет, до испарения аргона из камеры. После чего металлическое напыление окислится и разрушится.
При качественной сборке, аккуратной эксплуатации и периодической подкачке аргона срок службы iM-стеклопакета практически неограничен.
В отличие от i-стекла мультифункциональное можно закаливать и изгибать. Оно более устойчиво к механическим воздействиям, менее травмоопасно.
Коэффициент U и его значение
Измеряется в Ваттах, деленных на квадратный метр, помноженных на градус Цельсия. Оценивает теплоизоляционные качества отдельных частей дома, в том числе оконных проемов. При улучшении теплоизоляции – уменьшается:
| U (Вт/(м2˟˚С) | |
| Одинарное стекло | 5,6 |
| Обычный однокамерный стеклопакет | 2,8 |
| Однокамерный стеклопакет с iM-стеклами | 1,1-1,4 |
ГОСТ на мультифункциональные стекла
Изготовление стекол с металлическим напылением контролируется ГОСТ 31364-2014, в котором указано:
- Параметры стекол, размеры, допустимые отклонения от них.
- Технические характеристики: коэффициенты поглощения, отражения, светопропускания, сопротивления теплопередаче; стойкость покрытия, допустимые дефекты поверхности и кромок, класс энергосбережения.
- Способы и методы контроля качества.
- Требования к маркировке, транспортировке и хранению листов.
Влияние на растения
Зеленым насаждениям комфортно за стеклопакетами с iM-напылением:
- Исключен перегрев прямыми солнечными лучами.
- Нет холодного излучения – растения не замерзнут даже на подоконнике.
- Достаточное количество ультрафиолета и освещения для развития растений и процессов фотосинтеза обеспечивается высокой светопроницаемостью стекла.
Производители мультифункциональных стекол
- Американская фирма GUARDIAN – марки SunGuard, ClimaGuard. Основана в 1932 году, имеет представительства в 22 странах мира на пяти континентах. У компании два завода в России – производства в Ростове и Рязани.
- Английская компания Pilkington – серии Suncool, Eclipse Advantage, Life Glass. Ведет свою деятельность с 1826 года. Представительства в 130 странах. Брак встречается чрезвычайно редко, каждый случай рассматривается руководством как настоящее ЧП.
- Японский производитель AGC – марки Sunergy, Stopray, Energy. В России расположены два завода компании (в Московской и Нижегородской областях). Сеть дистрибьюторов от Калининграда до Иркутска.
Технические характеристики некоторых образцов продукции трех ведущих фирм представлены в таблице.
| Марка стекла | Светопропускание, % | Прямое пропускание энергии, % | Солнечный фактор, % | Коэффициент теплопередачи, Вт/м2*К |
| Guardian SunGuard SNX 60 Ultra | 13 | 28 | 29 | 1 |
| Guardian ClimaGuard Solar | 67 | 43 | 43 | 1 |
| AGC Sunergy Grey | 34 | 30 | 42 | 4,1 |
| AGC Stopray Vision-60T | 59 | 33 | 37 | 1 |
| Pilkington Suncool 70/40 | 71 | 39 | 43 | 1,1 |
| Pilkington Eclipse Advantage Clear | 61 | 50 | 55 | 1,6 |
- Швейцарская компания Glas Trösch – стекло Comfort SILVERSTAR ZERO. Основана в 1905 году, насчитывает более 60 предприятий в Западной и Восточной Европе. Строжайший контроль качества.
- Российская «Салаватстекло» — марка MUKTICOMFORT. Завод основан в 1962 году, крупнейший производитель стекла в России. Представительства в 20 странах мира.
Существует огромное множество моделей мультифункционального стекла, отличающихся по своим свойствам и качествам. Чтобы новые окна служили максимально долго и эффективно к выбору нужно отнестись максимально внимательно. Сравнить характеристики моделей ведущих производителей, выявить их преимущества и выбрать подходящий вариант для ваших условий.