الزجاج العازل: الأنواع وطريقة العمل ومعامل SHGC
يتكون الزجاج العازل من لوحين أو أكثر تفصل بينهما فجوة محكمة الإغلاق لتقليل انتقال الحرارة عبر النوافذ والأبواب الزجاجية. ويتوقف اختيار الوحدة المناسبة على نوع الغاز والإطار والطلاءات واكتساب الحرارة الشمسية، إلى جانب مناخ الموقع.
يُحسم اختيار النوافذ ضمن مراحل التصميم المعماري، قبل اعتماد تفاصيل الواجهات ومواصفات التنفيذ.
ما هو الزجاج المعزول؟
الزجاج المعزول عبارة عن وحدة مكونة من لوحين أو أكثر من الزجاج المحكم الإغلاق والمحاطين ببعضهما البعض مع وجود مساحة هوائية بينهما.
وتمتلئ هذه المساحة بالهواء أو غاز الأرجون أو الكريبتون،
ويحافظ هذا النظام على فصل درجات حرارة الهواء الداخلي والخارجي بشكل أكثر كفاءة من الألواح الزجاجية الفردية.
مصطلح “الزجاج المعزول” هو تسمية خاطئة إلى حد ما، فالزجاج نفسه ليس معزولًا، لكن الوحدة ككل معزولة.
وتتكون هذه الوحدة من لوح زجاجي خارجي، وقضيب فاصل حول محيط الزجاج، وختم، ومادة مجففة لامتصاص الرطوبة، ولوح داخلي.
ويخلق شريط المباعد فجوة متسقة ومتساوية بين الألواح الزجاجية، ما يترك مساحة للغاز الخامل.
تحتوي بعض الوحدات الزجاجية المعزولة أو “وحدات( IG) على ثلاثة أو أربعة ألواح، مع ملء الفراغات بينها بالغاز.
كل هذه المكونات، بما في ذلك الزجاج، تعمل معًا كوحدة واحدة،
وتتمثل طريقة إصلاح وحدة زجاجية معزولة عمليًا في إزالة الزجاج المعزول بالكامل من وحدة إطار النافذة واستبداله، أو استبدال الوشاح بالكامل (بما في ذلك الإطار).
أنواع الزجاج العازل
في حين أن مفهوم الزجاج المعزول لا يتغير بين الأصناف، إلا أن هناك أنواعًا قليلة من وحدات الزجاج المعزول يجب أن تكون على دراية بها.
وهي تشمل الألواح المزدوجة والثلاثية (أو الزجاجية)، بالإضافة إلى تلك التي تحتوي على غاز الأرجون أو الكريبتون بين الألواح.
تتميز الوحدات الزجاجية المعزولة ذات اللوحة المزدوجة بوجود لوحين من الزجاج بينهما غاز أو هواء عازل،
وهذه هي الأشكال الأكثر شيوعًا للوحدات الزجاجية المعزولة وهي غير مكلفة نسبيًا.
تتميز الوحدات الزجاجية المعزولة ثلاثية الأجزاء بجزء داخلي ولوح خارجي وجزء بينهما،
وهذا يخلق مساحتين لعزل الغاز أو الهواء، ما يوفر كفاءة أكبر من النوافذ ذات الزجاج المزدوج وحدها.
يعتبر غاز الكريبتون هو أكثر أنواع الغازات كفاءة الموجودة في الوحدات الزجاجية المعزولة،
ولكنه باهظ الثمن، ويتوفر غاز الكريبتون في وحدات النوافذ المزدوجة والثلاثية.
غاز الأرجون هو الغاز الخامل الأكثر شيوعًا الموجود في الوحدات الزجاجية المعزولة بسبب القدرة على تحمل التكاليف والكفاءة.
وهذا الغاز أكثر كفاءة من الوحدات التي تحتوي على الهواء وحده ولكنه أقل كفاءة من الكريبتون.
كما أن هذه الوحدات الزجاجية المعزولة ليست مخصصة للنوافذ فقط، حيث إنها تتمتع بنفس القدر من الشعبية والفعالية في أبواب الدخول الخارجية،
والأبواب المنزلقة، والأبواب الفرنسية، وغيرها من الفتحات الخارجية للأبواب الزجاجية.
ويُختار زجاج الأمان، مثل الزجاج المقسى أو المصفح، وفق موضع الاستخدام ومتطلبات كود البناء المحلي.
كيف يعمل الزجاج المعزول؟
تقلل الفجوة المحكمة بين الألواح انتقال الحرارة مقارنة بالزجاج المفرد. ويساعد الهواء أو الأرجون أو الكريبتون داخلها على الحد من التوصيل، بينما تقلل الطلاءات منخفضة الانبعاثية انتقال الحرارة بالإشعاع. ولا يلغي الزجاج وحده الجسور الحرارية أو تسرب الهواء، إذ تؤثر الفواصل والإطار وجودة التركيب في أداء النافذة. لذلك ينبغي مقارنة معامل الانتقال الحراري U للنافذة كاملة.
فهم معامل اكتساب الحرارة الشمسية (SHGC)
يعبر معامل SHGC عن نسبة الطاقة الشمسية التي تدخل عبر النافذة، مباشرة أو بعد امتصاصها وإعادة إطلاق جزء منها إلى الداخل. تخفض القيمة الأقل اكتساب الحرارة الشمسية، وقد تناسب المواقع ذات احتياج التبريد المرتفع. وفي المناخات الباردة قد يكون بعض الكسب الشمسي مفيدًا. يُختار المعامل مع معامل الانتقال الحراري U واتجاه الواجهة والتظليل ومتطلبات الإضاءة الطبيعية، وليس بمعزل عنها.
