Nowe materiały do produkcji okien nowej generacji
Niemal 40% energii zużywanej w UE idzie na ogrzewanie, chłodzenie i oświetlanie budynków. Ich zapotrzebowanie energetyczne odpowiada za duże ilości emisji dwutlenku węgla. W ramach wspieranego przez UE projektu HARWIN (Harvesting solar energy with multifunctional glass-polymer windows) naukowcy opracowują nowe materiały do produkcji zaawansowanych, uniwersalnych okien. Udoskonalone rozwiązania zmniejszą masę okien, przewodnictwo ciepła i zużycie energii. Stosując innowacyjne materiały kompozytowe szkło–polimer, badacze opracowują lekkie konstrukcje szkła i ram okiennych o właściwościach dopasowanych do potrzeb. Komponenty nowych kompozytów szkło–polimer pozwolą na przenikanie większej ilości światła do wnętrz. Inteligentne materiały zmieniające strukturę fazową zdolne będą do magazynowania dużych ilości energii. Będą też zdolne do regulacji wilgotności, zmniejszania przewodnictwa cieplnego i zapewniania izolacji akustycznej. Wyzwaniem jest połączenie tych cech funkcjonalnych w szybie okiennej nowego typu o wystarczającej przezroczystości. Dotychczas naukowcy opracowali lekką konstrukcję szklenia na bazie 2-mm szyb okiennych, które zalaminowano polimerami wzmacnianymi płatkami szklanymi. Opracowano także lekki materiał na ramy okienne na bazie polipropylenu. Udało się także opracować folie kompozytowe o widocznej transmitancji rzędu 95% i zwiększonej sztywności, jak i nowe szkło luminescencyjne do konwersji w dół. Dzięki materiałom do konwersji w dół, światło ultrafioletowe przekształcane jest w światło widzialne. Rafinacja szkła laminowanego butyralem poliwinylu pozwoli dodatkowo zwiększyć uzyskany dotychczas stopień przewodności cieplnej szyb. Naukowcy zademonstrowali zwiększoną funkcjonalność szklenia laminatem przy pomocy powłok, obniżając masę produktu o 25%. Wykazali ponadto potencjał do dalszej redukcji ilości szkła potrzebnego do szklenia laminatem bez uszczerbku dla jego właściwości mechanicznych. Wyprodukowano kilka elementów laminatu o powierzchni 0,5 x 0,5 m2. Choć właściwości optyczne są zadowalające, parametry izolacyjności cieplnej i masa szklenia wymagają dalszych prac. Działania realizowane w ramach projektu przyczynią się do obniżenia współczynnika ocieplenia globalnego dzięki nowym materiałom do szklenia i produkcji ram okiennych oraz lżejszej konstrukcji budynków zawdzięczanej obniżeniu masy materiałów.
Słowa kluczowe
Szkło energooszczędne, szklenie, energia słoneczna, szklano–polimerowy, ramy okienne
