February 17, 2020
Τι πάει να πει «Ενεργειακοί Υαλοπίνακες» και τι διαφορά έχουν αυτοί, από τα τζάμια που έχω στο σπίτι μου;
Ο όρος «Ενεργειακοί Υαλοπίνακες» χρησιμοποιείται τα τελευταία χρόνια ως ελεύθερη μετάφραση του όρου “Energy efficient glass” για να προσδιορίσει την κατηγορία εκείνη των υαλοπινάκων, οι οποίοι έχουν χαρακτηριστικά τα οποία δυσχεραίνουν την μεταφορά της θερμότητας από την μία πλευρά στην άλλη, συντελώντας έτσι στην εξοικονόμηση ενέργειας.
Η εφεύρεση αυτών των υαλοπινάκων απετέλεσε επανάσταση στην τεχνολογία των μονωτικών υλικών, δεδομένων των εκπληκτικά μεγαλύτερων θερμομονωτικών επιδόσεών τους, σε σχέση με όλους τους μέχρι τότε γνωστούς τύπους υαλοπινάκων (220% βελτίωση θερμομόνωσης σε σχέση με τους κοινούς διπλούς υαλοπίνακες και 400% σε σχέση με τους απλούς μονούς υαλοπίνακες !!!)
Για δύο χιλιάδες χρόνια (από την παραγωγή των πρώτων ημιδιάφανων υαλοπινάκων, μέχρι σήμερα) ο άνθρωπος χρησιμοποιεί το «τζάμι» στα ανοίγματα των κτιρίων (παράθυρα κλπ) ώστε και το φως της ημέρας να μπαίνει μέσα και να προστατεύονται οι ένοικοί τους από καιρικά φαινόμενα (αέρα, βροχή, ζέστη, κρύο), σκόνη, θόρυβο κλπ. Η βασική αρχή παρέμενε η ίδια, παρά την θεαματική βελτίωση της ποιότητας των υαλοπινάκων, ιδιαίτερα τα τελευταία 100 χρόνια. Δεν είναι άλλωστε λίγα, ακόμα και σήμερα, τα κτίρια (σπίτια, μαγαζιά κλπ), ιδίως σε μικρές πόλεις και χωριά, που έχουν στα ανοίγματά τους απλά μονά τζάμια.
Σταθμό στην θερμομονωτική απόδοση των υαλοπινάκων αποτέλεσε η εφεύρεση των «διπλών» υαλοπινάκων η οποία άρχισε να διαδίδεται από τις αρχές της δεκαετίας του ’70. Στην Ελλάδα η ουσιαστική ευρεία χρήση τους αρχίζει από τις αρχές της δεκαετίας του ’80. Συναντούμε έτσι αρκετά κτίρια (κυρίως διαμερίσματα) τα οποία κατασκευάστηκαν τότε να έχουν «διπλά τζάμια» δηλαδή δύο τζάμια κολλημένα μεταξύ τους περιμετρικά, με διάκενο ανάμεσά τους, έτσι ώστε να σχηματίζουν έναν «υαλοθάλαμο». Η επίδοση των «διπλών» εκείνων υαλοπινάκων σε όρους θερμομόνωσης, συγκρινόμενη με την επίδοση των μέχρι τότε τοποθετούμενων μονών υαλοπινάκων, ήταν βελτιωμένη κατά 200%.
Από την ίδια περίπου εποχή, οι εταιρίες παραγωγής υαλοπινάκων άρχισαν να διαθέτουν στην αγορά τους υαλοπίνακες χαμηλής εκπομπής (Low-emissivity ή Low-E), με ιδιαίτερα αυξημένες δυνατότητες παρεμπόδισης μεταφοράς της θερμότητας από την μία πλευρά τους στην άλλη, χάρις σε μικροσκοπικώς λεπτότατες επιστρώσεις μεταλλικών στοιχείων (οξειδίων Αργύρου κλπ) τα οποία εναπέθεταν στην επιφάνεια των υαλοπινάκων. Επρόκειτο για την 1η γενιά Ενεργειακών Υαλοπινάκων ή Υαλοπινάκων Low-E.
Από την ίδια περίπου εποχή, οι εταιρίες παραγωγής υαλοπινάκων άρχισαν να διαθέτουν στην αγορά τους υαλοπίνακες χαμηλής εκπομπής (Low-emissivity ή Low-E), με ιδιαίτερα αυξημένες δυνατότητες παρεμπόδισης μεταφοράς της θερμότητας από την μία πλευρά τους στην άλλη, χάρις σε μικροσκοπικώς λεπτότατες επιστρώσεις μεταλλικών στοιχείων (οξειδίων Αργύρου κλπ) τα οποία εναπέθεταν στην επιφάνεια των υαλοπινάκων. Επρόκειτο για την 1η γενιά Ενεργειακών Υαλοπινάκων ή Υαλοπινάκων Low-E.
Σήμερα οι εταιρίες παράγουν πλέον και διαθέτουν Ενεργειακούς Υαλοπίνακες 3ης γενιάς με ακόμη πιο βελτιωμένες θερμομονωτικές δυνατότητες (πέραν του 400% σε σχέση με τους απλούς μονούς υαλοπίνακες και του 200% σε σχέση με τους απλούς διπλούς υαλοπίνακες).
Ανάλογη του τύπου των υαλοπινάκων που έχουμε τοποθετημένους στο σπίτι μας, είναι και η διαφορά της θερμομονωτικής ικανότητάς των, σε σύγκριση με αυτήν των σύγχρονων «Ενεργειακών Υαλοπινάκων» Low-E 3ης γενιάς.
Πώς προσδιορίζεται η θερμομονωτική αποδοτικότητα των υαλοπινάκων;
Η θερμομονωτική αποδοτικότητα των υαλοπινάκων, προσδιορίζεται με τον συντελεστή θερμοπερατότητας U-Value ή K-Value
U-Value = W/m2 0K : Εκφράζει τις απώλειες θερμότητας ανά τετραγωνικό μέτρο τοποθετημένου υαλοπίνακα, για κάθε βαθμό (Κέλβιν οK ή Κελσίου οC) θερμοκρασιακής διαφοράς εξωτερικού – εσωτερικού χώρου.
U-Value = W/m2 0K : Εκφράζει τις απώλειες θερμότητας ανά τετραγωνικό μέτρο τοποθετημένου υαλοπίνακα, για κάθε βαθμό (Κέλβιν οK ή Κελσίου οC) θερμοκρασιακής διαφοράς εξωτερικού – εσωτερικού χώρου.
Επί παραδείγματι:
Ο U-Value ενός μονού διάφανου υαλοπίνακα πάχους 4mm, είναι της τάξεως των 5,4Watt
ʼρα για ένα σπίτι με 20m² υαλοπίνακες που διατηρεί διαφορά θερμοκρασίας 15 οC, θα έχει απώλειες : 20m² χ 15 οC χ 5,4 = 1.620Watt, ή 38,8Kwh την ημέρα.
Ο U-Value ενός μονού διάφανου υαλοπίνακα πάχους 4mm, είναι της τάξεως των 5,4Watt
ʼρα για ένα σπίτι με 20m² υαλοπίνακες που διατηρεί διαφορά θερμοκρασίας 15 οC, θα έχει απώλειες : 20m² χ 15 οC χ 5,4 = 1.620Watt, ή 38,8Kwh την ημέρα.
Ο U-Value ενός διπλού υαλοπίνακα αποτελούμενου από δύο διάφανους μονούς υαλοπίνακες πάχους 5mm ο καθένας, με διάκενο ανάμεσά τους 16mm, είναι της τάξεως των 2,9Watt
ʼρα αν σπίτι του προηγούμενου παραδείγματος αλλάξει του υαλοπίνακες με αυτούς, οι ημερήσιες απώλειες θα γίνουν : 20m² χ 15 οC χ 2,9 = 570Watt, ή 13,7Kwh την ημέρα.
ʼρα αν σπίτι του προηγούμενου παραδείγματος αλλάξει του υαλοπίνακες με αυτούς, οι ημερήσιες απώλειες θα γίνουν : 20m² χ 15 οC χ 2,9 = 570Watt, ή 13,7Kwh την ημέρα.
Ο U-Value ενός διπλού υαλοπίνακα αποτελούμενου από έναν απλό διάφανο υαλοπίνακα πάχους 5mm και έναν «Ενεργειακό Υαλοπίνακα» τρίτης γενιάς πάχους 5mm, με διάκενο 16mm, ανάμεσά τους, είναι της τάξεως του 1,1Watt
Δηλαδή αν στο ίδιο σπίτι αλλάξουμε του υαλοπίνακες με διπλούς ενεργειακούς, οι ημερήσιες απώλειες θα γίνουν : 20m² χ 15 οC χ 1,1 = 330Watt, ή 7,9Kwh την ημέρα!!!.
Δηλαδή αν στο ίδιο σπίτι αλλάξουμε του υαλοπίνακες με διπλούς ενεργειακούς, οι ημερήσιες απώλειες θα γίνουν : 20m² χ 15 οC χ 1,1 = 330Watt, ή 7,9Kwh την ημέρα!!!.
Τι πάει να πει Ενεργειακός Υαλοπίνακας τεσσάρων εποχών;
Οι «Ενεργειακοί Υαλοπίνακες» έχουν κατ’ αρχήν την «ικανότητα» να δυσχεραίνουν την εκπομπή της θερμότητας από την θερμότερη προς την ψυχρότερη πλευρά (γι’ αυτό αποκαλούνται υαλοπίνακες χαμηλής εκπομπής (Low-E). Η ικανότητά τους αυτή μας βοηθά να «κρατούμε» την θερμότητα του σπιτιού μας τον χειμώνα μέσα και το καλοκαίρι την ζέστη του εξωτερικού περιβάλλοντος έξω, εξοικονομώντας ενέργεια (για την θέρμανση ή τον κλιματισμό του χώρου, αντίστοιχα).
Η ιδιότητα αυτή των «Ενεργειακών Υαλοπινάκων» λειτουργεί με όλες τις καιρικές συνθήκες (συννεφιά ή λιακάδα), όλες τις ώρες (ημέρα και νύκτα), όλες τις ημέρες του χρόνου (χειμώνα – καλοκαίρι).
Τούτο δεν είναι όμως αρκετό όταν έχουμε να κάνουμε με υαλοστάσια (παράθυρα, μπαλκονόπορτες, κλπ) τα οποία εκτίθενται στην ηλιακή ακτινοβολία. Οι απλοί Ενεργειακοί Υαλοπίνακες δεν έχουν σχεδιαστεί για να «φράξουν» την είσοδο της φωτεινής ηλιακής ενέργειας η οποία διαπερνά ένα τζάμι όταν το «βαράει» ο ήλιος.
Το κομμάτι λοιπόν αυτό της εκπεμπόμενης ηλιακής ενέργειας διαπερνά ανεμπόδιστο τον υαλοπίνακα, εισέρχεται στον χώρο μας, απορροφάται από τα διάφορα αντικείμενα, τα θερμαίνει και επανεκπέμπεται από αυτά υπό την μορφή υπέρυθρης ακτινοβολίας (δηλαδή ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ). Οι «απλοί» Ενεργειακοί Υαλοπίνακες που έχουμε τοποθετήσει, εμποδίζουν την διαφυγή αυτής της θερμότητας προς τα έξω (αυτή άλλωστε είναι και η «δουλειά» τους), με αποτέλεσμα αυτή να εγκλωβίζεται στο εσωτερικό του χώρου, δημιουργώντας συνθήκες δυσφορίας (θερμοκηπίου) και κατ’ επέκταση ανάγκες περισσότερου κλιματισμού.
Το ζητούμενο σ’ αυτές τις περιπτώσεις (που ο ήλιος «βαράει» τα τζάμια) είναι να φράξουμε την ελεύθερη προσπέλαση της ηλιακής ακτινοβολίας στο εσωτερικό των χώρων. Την λύση μας προσφέρουν οι εταιρίες παραγωγής υαλοπινάκων, οι οποίες δημιούργησαν μια κατηγορία Ενεργειακών Τζαμιών με πρόσθετες επιστρώσεις, ικανές να ελέγξουν την είσοδο της φωτεινής ηλιακής ακτινοβολίας μέσα στα κτίρια. Πρόκειται για την κατηγορία των υαλοπινάκων ηλιακού ελέγχου (Solar Control) οι οποίοι είναι γνωστοί στην αγορά και σαν Υαλοπίνακες Τεσσάρων Εποχών υπό την έννοια ότι λειτουργούν και όταν ο καυτός ήλιος «κτυπάει» τα τζάμια, ιδιαίτερα φυσικά το καλοκαίρι. Το πρόσθετο χαρακτηριστικό των Ενεργειακών Υαλοπινάκων Τεσσάρων Εποχών είναι ότι πέρα από την ικανότητά τους να δυσχεραίνουν την μεταφορά της θερμότητας από την θερμότερη προς την ψυχρότερη πλευρά (Low-E), έχουν επιπλέον και την ικανότητα να εμποδίζουν την προσπέλαση της άμεσης ηλιακής ακτινοβολίας προς το εσωτερικό των κτιρίων (Solar Control).
Είναι προφανές ότι εφόσον ο ήλιος δεν «βλέπει» τα παράθυρα, είτε γιατί αυτά είναι βορεινά, είτε γιατί είναι κάτω από βεράντες, τέντες, σκίαστρα , δέντρα, κλπ, αρκούν οι απλοί Ενεργειακοί Υαλοπίνακες. Η τοποθέτηση των Solar Control ή τεσσάρων εποχών υαλοπινάκων, έχει νόημα μόνο εφ’ όσον πρόκειται για ανοίγματα στα οποία «πέφτει» επάνω ο ήλιος, τα διαπερνά και θερμαίνει το εσωτερικό των κτιρίων.
Σε αντίθεση με τις βόρειες χώρες στις οποίες η θερμότητα της ηλιακής ακτινοβολίας μπορεί να είναι ευχάριστη ή έστω λίγο ενοχλητική, οι νότιες χώρες υποφέρουν από αυτήν, τους καλοκαιρινούς κυρίως μήνες. Σκεφθείτε πόσο δύσκολο είναι να κλιματίσουμε έναν χώρο το καλοκαίρι, αν μπαίνει μέσα ο ήλιος από τα παράθυρα, τις μπαλκονόπορτες και τα υαλοπετάσματα.
Σε αντίθεση με τις βόρειες χώρες στις οποίες η θερμότητα της ηλιακής ακτινοβολίας μπορεί να είναι ευχάριστη ή έστω λίγο ενοχλητική, οι νότιες χώρες υποφέρουν από αυτήν, τους καλοκαιρινούς κυρίως μήνες. Σκεφθείτε πόσο δύσκολο είναι να κλιματίσουμε έναν χώρο το καλοκαίρι, αν μπαίνει μέσα ο ήλιος από τα παράθυρα, τις μπαλκονόπορτες και τα υαλοπετάσματα.
Μειώνεται με την πάροδο του χρόνου η επίδοση των Ενεργειακών (Low-E) Υαλοπινάκων;
Όχι.
Οι μικροσκοπικές υψηλής τεχνολογίας επιστρώσεις μεταλλικών στοιχείων οι οποίες εναποτίθενται στις επιφάνειες των υαλοπινάκων και τους προσδίδουν την ιδιότητα της χαμηλής εκπομπής, παραμένουν αναλλοίωτες στο πέρασμα του χρόνου, κλεισμένες αεροστεγώς μέσα στον υαλοθάλαμο του διπλού τζαμιού. Διατηρούν συνεπώς τα χαρακτηριστικά τους και τις θερμομονωτικές επιδόσεις τους επ’ άπειρον.
Οφείλουμε όμως να σημειώσουμε εδώ τους «κινδύνους» οι οποίοι απειλούν όλα τα διπλά τζάμια, είτε αυτά συντίθενται από κοινούς υαλοπίνακες, είτε από ενεργειακούς.
Ο πρώτος και ουσιαστικότερος είναι ο κίνδυνος της κακής εφαρμογής και της χρήσης υλικών κακής ποιότητας. Σ’ αυτές τις περιπτώσεις διακυβεύεται η στεγανότητα του υαλοθαλάμου και αυξάνει η πιθανότητα να διεισδύσει στο διάκενο μεταξύ των υαλοπινάκων υγρασία, η οποία αργά ή γρήγορα θα επιφέρει βλάβες στους υαλοπίνακες. Η συμπύκνωση της υγρασίας θα προκαλέσει κατ’ αρχήν «θόλωμα» στο εσωτερικό των υαλοπινάκων, βαθμιαία οξείδωση των εσωτερικών επιφανειών και διάβρωση των επιστρώσεων Low-E. Το πρόβλημα είναι καθαρά αισθητικό και οι υαλοπίνακες εξακολουθούν να διατηρούν τις θερμομονωτικές τους ιδιότητες.
Ο δεύτερος κίνδυνος αφορά ΟΛΑ τα διπλά τζάμια στα οποία έχει προστεθεί στο διάκενο κάποιο ευγενές αέριο (Argon, Krypton, Xenon κλπ) αντί του ατμοσφαιρικού αέρα, προκειμένου να αυξηθεί η θερμομονωτική τους επίδοση. Αυτή η πρακτική ακολουθείται τόσο στην κατασκευή των κοινών διπλών όσο και των ενεργειακών. Πρακτικά, αυτό που συμβαίνει με την πάροδο του χρόνου, είναι να σημειώνεται διαφυγή του ευγενούς αερίου προς την ατμόσφαιρα, μέσα από την περιφερειακή συγκόλληση του υαλοθαλάμου.
Πρόκειται για ένα φυσικό φαινόμενο το οποίο δεν εγκυμονεί κατ’ αρχήν κανένα κίνδυνο δεδομένου ότι τα αέρια αυτά είναι ακίνδυνα (γι’ αυτό αποκαλούνται και ευγενή).
Ο ρυθμός διαφυγής (διαρροής) των αερίων αυτών εξαρτάται από το είδος των υλικών σφράγισης που χρησιμοποιούν οι κατασκευαστές των διπλών τζαμιών. Οι χρησιμοποιούμενες για την οικιακή υάλωση κόλες, παρουσιάζουν ελάχιστη διάχυση, με χρόνο «ημίσειας ζωής» τα 10 χρόνια. Αυτό πρακτικά σημαίνει ότι μετά από 10 χρόνια θα έχει μείνει το μισό από το αρχικό αέριο, μετά από 20 χρόνια το μισό του μισού (=25%) μετά από 30 χρόνια το μισό του 25% και ούτω κάθε εξής. Εκείνο που πρέπει να γίνει κατανοητό είναι ότι αφ’ ενός μεν η βραδεία και σταδιακή «απώλεια» του αερίου πλήρωσης, έχει ελάχιστη επίπτωση στην θερμομονωτική απόδοση του υαλοπίνακα, αφ’ ετέρου δε, ότι το μικρό επιπλέον κόστος κατασκευής από την προσθήκη αερίου, έχει αποσβεσθεί τον πρώτο κιόλας χρόνο χρήσης των διπλών υαλοπινάκων είτε αυτοί είναι ενεργειακοί είτε όχι.
Πρόκειται για ένα φυσικό φαινόμενο το οποίο δεν εγκυμονεί κατ’ αρχήν κανένα κίνδυνο δεδομένου ότι τα αέρια αυτά είναι ακίνδυνα (γι’ αυτό αποκαλούνται και ευγενή).
Ο ρυθμός διαφυγής (διαρροής) των αερίων αυτών εξαρτάται από το είδος των υλικών σφράγισης που χρησιμοποιούν οι κατασκευαστές των διπλών τζαμιών. Οι χρησιμοποιούμενες για την οικιακή υάλωση κόλες, παρουσιάζουν ελάχιστη διάχυση, με χρόνο «ημίσειας ζωής» τα 10 χρόνια. Αυτό πρακτικά σημαίνει ότι μετά από 10 χρόνια θα έχει μείνει το μισό από το αρχικό αέριο, μετά από 20 χρόνια το μισό του μισού (=25%) μετά από 30 χρόνια το μισό του 25% και ούτω κάθε εξής. Εκείνο που πρέπει να γίνει κατανοητό είναι ότι αφ’ ενός μεν η βραδεία και σταδιακή «απώλεια» του αερίου πλήρωσης, έχει ελάχιστη επίπτωση στην θερμομονωτική απόδοση του υαλοπίνακα, αφ’ ετέρου δε, ότι το μικρό επιπλέον κόστος κατασκευής από την προσθήκη αερίου, έχει αποσβεσθεί τον πρώτο κιόλας χρόνο χρήσης των διπλών υαλοπινάκων είτε αυτοί είναι ενεργειακοί είτε όχι.
Στην πραγματικότητα λοιπόν, οι διπλοί ενεργειακοί υαλοπίνακες 3ης γενεάς, δεν έχουν ΑΠΟΛΥΤΩΣ κανένα όριο στην διάρκεια της ζωής τους, ενώ δεν απαιτούν απολύτως καμία ειδική συντήρηση πέρα του τυπικού εξωτερικού καθαρισμού όπως και όλοι οι απλοί.
Υπάρχει ένας μόνο τύπος ενεργειακού υαλοπίνακα;
Όχι. Αν και η αρχή πάνω στην οποία στηρίζεται η λειτουργία τους είναι κοινή, υπάρχει εν τούτοις μεγάλη ποικιλία ενεργειακών υαλοπινάκων με ιδιαίτερα επιπρόσθετα χαρακτηριστικά, ικανά να καλύψουν τις διάφορες απαιτήσεις.
Ο εξειδικευμένος επεξεργαστής/τοποθετητής υαλοπινάκων στον οποίο θα απευθυνθούμε, θα μας υποδείξει ποιόν από τους διατιθέμενους υαλοπίνακες θεωρεί καταλληλότερο για κάθε περίπτωση, αφού λάβει υπόψη του τα δεδομένα (προσανατολισμός, διάσταση του ανοίγματος, χρήση, απαιτήσεις σκίασης κλπ) αλλά και τις επιθυμίες των χρηστών. Σήμερα διατίθενται στην αγορά υαλοπίνακες με πολλαπλά χαρακτηριστικά και συνδυασμούς ώστε να παρέχουν αξιόπιστες λύσεις σε κάθε φύσεως απαιτήσεις (ασφάλειας, προστασίας, ηχομόνωσης, θωράκισης, προστασίας από ακτινοβολίες, προστασίας από μικρόβια και βακτήρια, κλπ)