Стеклопакеты: конструкция, классификация, маркировка

В большинстве современных светопрозрачных конструкций различные стекла используются в так называемых изолирующих стеклопакетах. Под изолирующим стеклопакетом (в дальнейшем - стеклопакетом) будем понимать элемент, в котором два или более стекла, герметично соединенных друг с другом при помощи специальной дистанционной рамки, а также внутреннего и внешнего герметиков, образуют замкнутую полость, заполненную осушенным воздухом или другими газами (аргоном - Аr, криптоном - Кr, гексафторидом серы – SF₆).
Аргон и криптон применяются для улучшения теплозащитных качеств стеклопакета, а гексафторид серы - для повышения его звукоизоляции. При этом аргон является наиболее распространенным и дешевым газом.

Первый патент на производство стеклопакетов был выдан в 1865 г. Однако, их промышленное производство началось только в 1934 г. в Германии со стеклопакетов марки CUDO, примененных для остекления железнодорожных вагонов. В 1938 г. на рынке под маркой Thermopane появились стеклопакеты, состоявшие из стекол и свинцовой распорной рамки, спаянных между собой по контуру. Производство этих стеклопакетов было впервые освоено в США.

В 1950 г. были впервые изготовлены стеклопакеты с эластичным уплотнением. В них была использована алюминиевая пустотелая рейка, заполненная осушительным средством и уплотненная полисульфидным герметиком Thiokol. A 1970 г. считается годом рождения современного стеклопакета, имеющего двойную герметизацию Сегодня по этой технологии производится 90% всех стеклопакетов.



Стеклопакеты различной конструкции 1- заваренный, 2 - паяный, 3 - клееный с одинарной герметизацией, 4 - клееный с двойной герметизацией
Производство современных стеклопакетов, применяемых в строительстве, осуществляется в два этапа. На I этапе на дистанционную рамку слоем, толщиной приблизительно 4 мм, методом экструзии наносится бутиловый герметик (полиизобутилен) или наклеивается бутиловая лента (шнур). Дистанционная рамка заполняется осушителем, поглощающим влагу из воздуха, заполняющего воздушную прослойку. К предварительно обработанной рамке с двух сторон приклеиваются стекла.

На II этапе автоматически или вручную наносится внешний герметик. Применяемые внешние герметики можно условно разделить на два основных класса - эластичные двухкомпонентные герметики, твердение которых осуществляется за счет химической реакции между составляющими, и герметики на основе синтетического каучука, расплавление и отверждение которых являются физическими процессами (технология хот-мелт).

За счет использования осушителя, воздух, находящийся внутри стеклопакета практически полностью обезвоживается и таким образом устраняется возможность выпадения конденсата между стеклами. Появление конденсата в межстекольном пространстве стеклопакета в процессе эксплуатации свидетельствует о грубых нарушениях, допущенных при его производстве - неполной герметизации или отсутствии осушителя.

Заполнение промежутка между стеклами газом осуществляется через специальные отверстия в дистанционной рамке в двух противоположных углах, которые затем герметизируются. Герметизация камеры от утечки газов является одной из важных функций вторичного уплотнения. Как правило, фирмы-изготовители стеклопакетов гарантируют присутствие аргона в межстекольном пространстве в течение 10 лет. Потери газа в год при применении во вторичном уплотнении различных герметиков могут быть проиллюстрированы в таблице.

Потери газа (в долях от объема), заполняющего внутреннюю полость стеклопакета



Исключением при этом являются стеклопакеты, краевая зона (по контуру примыкания стекол к дистанционной рамке) которых подвергается повышенному воздействию ультрафиолетового излучения. Такие условия характерны, например, для структурного остекления, а также для отдельных участков светопрозрачных кровель зимних садов. В стеклопакетах, находящихся в таких условиях эксплуатации, должны использоваться специальные герметики.

На рисунке показана конструкция стеклопакета, наиболее распространенная в настоящее время.


Конструкция "склеенного" стеклопакета:
1 - внутренний бутиловый герметик (лента или мастика),
2 - дистанционная рамка (алюминиевый или гальванизированный стальной профиль),
3 - осушитель (силикагель),
4 - внешняя герметизирующая мастика,
5 - стекло
В зависимости от теплотехнических, звукоизоляционных и др. требований, в конструкции стеклопакета могут быть использованы два стекла, три стекла или два стекла и тонкая полимерная пленка - вместо третьего и т.п. Межстекольное пространство может заполняться газами - аргоном, неоном, криптоном, гексафторидом серы. В стеклопакете в самых различных комбинациях могут быть установлены специальные стекла.


"Склеенные" стеклопакеты различной конструкции:
1 - однокамерный стеклопакет,
2 - двухкамерный стеклопакет,
3 - однокамерный стеклопакет с ламинированным защитным стеклом (триплексом),
4 - двухкамерный стеклопакет с перегородкой из теплоотражающей пленки

В маркировке стеклопакетов указываются толщина и тип стекол, ширина дистанционной рамки, количество воздушных прослоек, а также тип газа, используемого для их заполнения.

Для стекол обычно применяется следующая основная маркировка:


Для газов, заполняющих межстекольное пространство, применяется следующая маркировка:



Примеры:
4F - 12 - 4F - однокамерный стеклопакет с двумя одинаковыми флоат-стеклами по 4 мм и дистанционной рамкой 12 мм. Межстекольное пространство заполнено осушенным воздухом.
6F- 10 - 4F -10 - 6F - двухкамерный стеклопакет с двумя дистанционными рамками по 10 мм, два внешних флоат-стекла имеют толщину 6 мм, внутреннее - 4 мм.
4F - 12Аг - 4К - однокамерный стеклопакет с дистанционной рамкой 12 мм, межстекольное пространство заполнено аргоном, внутреннее флоат-стекло, толщиной 4 мм имеет твердое низкоэмиссионное покрытие.