Czytaj także -

Aktualne wydanie

SS-06-2019-I okladka 01

 6/2019

wydanie dwujezyczne (pol-ang)

20190444Swiat-Szkla-V4B-BANNER-160x600-PLEDG Swiat Szkla Skyscraper 160x600 BAU OK

EDG Swiat Szkla Skyscraper 160x600 BAU OK 

 

facebook12

czytaj newsy Świata Szkła

- więcej szklanej architektury

 

Baztech

Miesięcznik Świat Szkła

indeksowany jest w bazie

czasopism technicznych

 

 

Wydanie Specjalne

 

Fasady przeszklone termika akustyka odpornosc ogniowa 2016

 

okna pasywne 2015a

 

Fotowoltaika w architekturze okladka

 

20140808Przegrody przeciwpozarowe

 

konstrukcje szklane

 

20140533 Konstrukcje przeszklone 2

 

katalog 2018 a

 

banner konferencja 04 2019

 RODO

 LiSEC SS Konfig 480x120

PlotComplex baner

 

 GLASS 480X120

 

Inteligentne szkło do inteligentnych budynków. Część 2
Data dodania: 14.04.19

"Inteligentne” szkło jest już rzeczywistością, która dogoniła filmy s-f. Rano, gdy tylko wstaniesz, najważniejsze wiadomości dnia mogą być wyświetlane na lustrze w łazience, w kabinie prysznicowej lub na szklanych frontach kuchni. Obrazy są zmieniane przez „dotykowe przesuwanie” na ekranie lub przez polecenia głosowe.

 

To wszystko umożliwiły technologie szkieł o przezierności sterowaniej elektrycznie. To jednak nie jedyne szklane technologie przyszłości, zadomawiające się w naszym życiu.

 

 

Szyby ogrzewane elektrycznie
Są to szyby jedno- lub dwukomorowe z transparentną powłoką metaliczną nałożoną na szybie wewnętrznej. Powłoka ta jest bardzo cienka, a więc niewidoczna, a jednocześnie może przewodzić prąd elektryczny i emitować ciepło całą powierzchnią powłoki.


Szyby o dużych powierzchniach dostarczą pomieszczeniu łagodnego i równomiernego ciepła. Dzięki metalicznym powłokom grzejnym każda powierzchnia szklana może stać się grzejnikiem, a przez automatyczne elementy sterujące dopływem prądu elektrycznego może stać się elementem Inteligentnego Budynku.

 

 

 2019 04 38 1

Schemat budowy szkła „grzejnego” (fot. Saint-Gobain Glass)


Szyby takie stają się zintegrowanymi, niewidocznymi panelami grzewczymi. Zapewniają komfort termiczny wewnątrz pomieszczeń, poprzez wyeliminowanie efektu zimnego okna. Jest rozwiązaniem bardzo estetycznym, emitującym ciepło poprzez promieniowanie, podobnie do ciepła słonecznego. Umożliwia odczuwanie zwiększonej przestrzeni i niezakłoconej swobody we wnętrzu, gdyż brak tradycyjnych grzejników pozwala na inną aranżację pomieszczenia.

 

 

2019 04 38 2

Zastosowanie szkła „grzejnego” w dachach szklanych (fot. Saint-Gobain Glass)

 


Ta technologia grzania nie generuje ruchu powietrza, dzięki czemu nie wzbudza kurzu, co jest idealnym rozwiązaniem dla alergików. Jednocześnie ogrzewanie szyby gwarantuje także funkcję antykondensacyjną (na ciepłej szybie nie skrapla się para wodna), co daje niezakłócony widok na otoczenie domu.

 

Szyba ogrzewana zastosowana w oknie połaciowym czy szklanym dachu stopi zalegający śnieg, co gwarantuje ochronę sprawności zewnętrznych rolet zagrożonych uszkodzeniem w wyniku oblodzenia, a także zapewni niezakłócone widoki nawet przy śnieżnej zimie.

 

 

Szyby z elementami emitującymi światło
Innym przejawem reakcji szkła na bodziec zewnętrznynjest emisja światła, wykorzystująca efekt luminescencji – zjawisko emitowania światła przez wzbudzony atom lub cząsteczkę. Najczęściej stosowane w architekturze są materiały fotoluminescencyjne reagujące na światło słoneczne i elektroluminescencyjne reagujące na prąd elektryczny.


Powłoki malarskie fosforescencyjne lub fluoroscencyjne mogą być nakładane na szkło i stosowane do wyświetlana w nocy napisów informacyjnych lub ostrzegawczych. Takie świececnie może trwać wiele godzin.

 

2019 04 38 3

Fasada miedialna z diodami LED


Podejmowane są również działania w celu opracowywania powłok luminescencyjnych, które przekształcają okna i fasady w wielkopowierzchniowe urządzenia wytwarzające energię elektryczną, wykorzystując całą szklaną powierzchnię fasad do pochłaniania energii słonecznej i przekształcenia jej w czystą energię elektryczną. Okna te mają działać na zasadzie luminescencyjnego koncentratora słonecznego (LSC).

 

To urządzenie do koncentracji energii słonecznej, zbierające światło słoneczne z dużych powierzchni szyb, pokrytych barwnikami organicznymi lub nanomateriałami nieorganicznymi, bedącymi tzw. centrami luminescencyjnymi. Zaabsorbowane przez nie światło słoneczne powoduje, że wytwarzają promieniowanie świetlne, przekazywane następnie między powierzchniami szyby ku jej krawędziom, gdzie zintegrowane ogniwa fotowoltaiczne przetwarzają je na energię elektryczną.

 

Dla wytworzenia powyższych powłok luminescencyjnych, opracowano dwie techniki ich osadzania: napylanie magnetronowe (nanomateriały nieorganiczne)b i powlekanie związkami fosforu metodami malarskimi (barwniki organiczne). Powłoki te pochłaniają szerokie widmo słoneczne (od UV , poprzez światło widzialne, aż do bliskiej podczerwieni NIR), jak również skoncentrowaną emisję w obszarze bliskiej podczerwieni, co pozwala na prawie całkowity brak absorpcji w bezbarwnym, przezroczystym
szkle.

 

2019 04 38 4

Fasada miedialna z diodami LED

 

Najbardziej powszechnym wśród materiałów elektroluminescencyjnych są diody LED. Mogą być one umieszczone między taflami szkła laminowanego i stać się elementem do projektowania medialnych, szklanych fasad, na powierzchni których mogą być wyświetlane dowolne nieruchome i ruchome kolorowe obrazy, filmy, teksty informacyjne lub reklamowe.

 

Diody te charakteryzują się dużą jasnością światła przy niskim poborze prądu, niskiej emisji ciepła i krótkim czasie reakcji na impuls, co zapewnia płynne wyświetlanie ruchomych obrazów. Rozwijana jest tez technologia nowej generacji diod bazująca na półprzewodnikach polimerowych (OLED). Integracja coraz szerzej dostępnych cienkich folii szklanych, które łatwo poddają się gięciu (szkło takie można nawet zwijać w rolkę) z diodami OLED, zwiększy możliwości ich stosowania w architekturze.

 

 

Szyby produkujące energię elektryczną
Dostępne są materiały zdolne do wytwarzania energii elektrycznej w wyniku działania określonych czynników, np. światła, temperatury, oddziaływań mechanicznych. Najbardziej znanymi wyrobami z tej grupy są ogniwa fotowoltaiczne produkujące prąd elektryczny z wykorzystaniem promieniowania słonecznego (energii słonecznej).

 

Najwydajniejsze ogniwa fotowoltaiczne są nieprzezroczyste i w architekturze mogą być wykorzystywane również jako wyroby przeciwsłoneczne i zacieniające, gdy są elementem np. żaluzji szklanych stosowanych jako łamacze światła na fasadach lub żaluzji fotowoltaicznych umieszczonych wewnątrz szyby zespolonej.

 

(...)

 

(...)

 

2019 04 38 5

Zasada działania szkła z produkującego energię elektryczną z tzw. kropkami kwantowymi

 

Wyroby nowej generacji to transparentne szyby z ogniwami PV, także barwione w szerokiej gamie kolorów. Istnieją już ogniwa PV w formie transparentnej elastycznej folii do stosowania w szkle laminowanym.

 

Taka folia pozwala na użycie ogniw PV w szkle giętym, co jeszcze bardziej zwiększa kreatywność projektową architekta. Transparentne ogniwa PV pozwalają zaspokoić rosnące zapotrzebowanie na budynki z zerową emisją CO2 i najniższymi rachunkami za energię. Są one często stosowane do bezpośredniego zasilania elektrycznego fasad multimedialnych z diodami LED.

 

Ostatnim osiągnięciem w tym zakresie jest bezbarwne ogniwo PV zdolne do produkcji energii elektrycznej. Transparentne szyby PV mogą być stosowane na fasadach, jako balustrady całoszklane, daszki szklane, a te o największej przejrzystości również jako szyby okienne. Powłoki samoczyszczące i antyrefleksyjne na szybach PV pomagają zwiększyć ich wydajność w wytwarzaniu energii elektrycznej.

 

2019 04 38 6

 Szyba z transparentnymi ogniwami fotowoltaicznymi (fot. HELIATEK)


Prowadzone są również prace nad zintegrowaniem elementów piezoelektrycznych w szkle laminowanym i wykorzystanie takich wyrobów do produkcji energii elektrycznej pod wpływem oddziaływań mechanicznych (materiały piezoelektryczne mogą przekształcać energię mechaniczną w energię elektryczną i odwrotnie).

 

Są już przykłady zastosowania takiego szkła na podłodze w dyskotece i w ciągu pieszym na lotnisku, gdzie chodzący ludzie byli „źródłem” energii elektrycznej.

 

2019 04 38 7

Szkło z elementami piezoelektrycznymi jako szklana podłoga w dyskotece

 

Są też prowadzone badania nad wykorzystaniem energii mechanicznej, którą może dostarczyć wiatr do produkcji energii elektrycznej – wówczas takie przeszklone elementy mogłyby być mocowane na elewacji.

 

2019 04 38 8

 Schemat działania polaryzatora (fot. Wikipedia)

 

 

Szyby wykorzystujące efekt polaryzacji światła
Polaryzacja to właściwość fali poprzecznej – przykladowo elektromagnetycznej jaką jest światło – dotycząca uporządkowanej relacji między kierunkiem oscylacji, a kierunkiem rozchodzenia się fali. W poprzecznej fali niespolaryzowanej oscylacje zachodzą z jednakową amplitudą we wszystkich kierunkach prostopadłych do kierunku rozchodzenia się fali.

 

2019 04 38 9

Schemat działania szyby z warstwami folii polaryzacyjnej (fot. VG Smart Glas)

 


Fala niespolaryzowana może być traktowana jako złożenie bardzo wielu fal spolaryzowanych w różny sposób. Filtr polaryzacyjny to folia wykonana z przezroczystego materiału posiadającego zdolność polaryzacji światła. Filtr ten przepuszcza jedynie światło o polaryzacji liniowej w wybranym kierunku.

 


Efekt polaryzacji można zastosować w szkle motoryzacyjnym. Jeśli na drodze światła niespolaryzowanego ustawimy dwa polaryzatory o prostopadłych kierunkach polaryzacji, to wiązka zostanie prawie całkowicie pochłonięta. Zjawisko to wykorzystuje się do znacznego osłabienia światła reflektorów nadjeżdżających z przeciwka samochodów. Tym sposobem unika się oślepiania kierowcy.

 

Jeśli szkła reflektorów polaryzują światło w kierunku poziomym, a szyba samochodu, na którą pada światło w kierunku pionowym, to wiązka światła będzie znacznie osłabiona. Natomiast światło rozproszone na jezdni i otaczających samochód przedmiotach nie będzie już spolaryzowane w tej samej płaszczyźnie, dotrze więc do oczu kierowcy mniej osłabione.

 

 

2019 04 38 10

Schemat działania szyby z warstwami folii polaryzacyjnej (fot. VG Smart Glas)

 


Efekt polaryzacji wykorzystano również w szkle architektonicznym. Opracowano urządzenie, które pozwoliło na wykonanie foli złożonej z pasków z filtrami polaryzacyjnym selektywne pochłaniającymi światło. W ułożonych naprzemiennie paskach o tej samej szerokości, były umieszczone filtry polaryzacyjne o przesuniętym o 90o kierunku polaryzacji.

 


W szybie zespolonej umieszczono 2 wartwy takiej folii, które mogą się przesuwać względem siebie. Gdy paski o tym samym kierunku polaryzacji z każdej z warsw folii pokrywa się, światło przechodzi przez taką szybę prawie bez przeszkód (folia zapewnia 92% transparentności). Natomiast, gdy paski o przeciwnych kierunkach polaryzacji pokrywają sie ze sobą – światło nie może przejść przez taki układ filrów, więc następuje załkowite zaciemnienie.

 

2019 04 38 11

Schemat działania szyby z warstwami folii polaryzacyjnej (fot. VG Smart Glas)



(...)

 

Tadeusz Michałowski

 

 

patrz też: 

- Inteligentne szkło do inteligentnych budynków. Część 2 , Tadeusz Michałowski, Świat Szkła 4/2019

 

Inteligentne szkło do inteligentnych budynków. Część 1 , Tadeusz Michałowski, Świat Szkła 3/2019

 

Powłoki funkcyjne na szkła przemysłowe, Elżbieta Żelazowska, Paweł Pichniarczyk, Świat Szkła 1/2015

 

O nowych gatunkach szkła w Japonii Część 1, Ewa Maria Kido, Zbigniew Cywiński, Świat Szkła 10/2014

 

Szkło o zmiennej przezierności, Tadeusz Michałowski, Świat Szkła Wydanie 04/2013

 

Szkło aktywne, Sylwia Melon-Szypulska , Świat Szkła 04/2013

 

oraz 

Inteligentne szkło – polska innowacja w branży szklarskiej , Świat Szkła 03/2018

 

Szkło interaktywne , Brigitte Küppers, Świat Szkła 06/2016

 

Emisyjność a szkła powlekane niskoemisyjne Część 4: Zastosowania , Elżbieta Żelazowska, Świat Szkła 01/2014

 

Emisyjność a szkła powlekane niskoemisyjne Część 3 Zastosowania , Elżbieta Żelazowska. Świat Szkła 12/2013  

 

Emisyjność a szkła powlekane niskoemisyjne Część 2 , Elżbieta Żelazowska. Świat Szkła 11/2013  

 

Emisyjność a szkła powlekane niskoemisyjne Część 1 , Elżbieta Żelazowska. Świat Szkła 6/2013  

 

Techniki wytwarzania powłok na szkle: metoda zol-żel , Aneta Bąk, Świat Szkła 1/2012

 

Techniki wytwarzania powłok na szkle - proces on-line , Aneta Bąk, Świat Szkła 10/2011

 

Powłoki funkcyjne na szkle - rodzaje, właściwości, perspektywy rozwoju , Marek Nocuń, Świat Szkła 1/2010 

 

Transparentne powłoki przewodzące , Marek Nocuń, Świat Szkła 5/2008

 

Powłoki żelowe na szkle. Część 1,  Maria Łączka, Agnieszka Terczyńska, Katarzyna Cholewa-Kowalska, Świat Szkła 9/2008

 

Powłoki żelowe na szkle. Część 2,  Maria Łączka, Agnieszka Terczyńska, Katarzyna Cholewa-Kowalska, Świat Szkła 11/2008

 

Szkło termotropowe i fotochromatyczne w budownictwie , Janusz Marchwiński, Świat Szkła 12/2007 

 

 

Szklenie gazochromatyczne w architekturze , Janusz Marchwiński, Świat Szkła 6/2007 

 

 

Własności szkieł fotochromowych , Świat Szkła - portal 

 

Interaktywne, adaptacyjne, multimedialne – elewacje przyszłości , Katarzyna Zielonko-Jung, Świat Szkła 4/2007

 

Możliwości technologiczne szkła a poszukiwanie rozwiązań proekologicznych , Katarzyna Zielonko-Jung, Świat Szkła 2/2007

 

 

Wielowarstwowe elewacje przeszklone a koncepcja przegrody interaktywnej ,  Katarzyna Zielonko-Jung, Świat Szkła

1/2007 

 

 

Szkło powlekane na elewacjach - rodzaje i funkcje powłok , Elzbieta Żelazowska, Świat Szkła 11/2003

 

 

Przeszklenia regulowane - Część 1 , Peter Nitz, Andreas Wagner, Świat Szkła 11/2003 

 

Całość artykułu w wydaniu drukowanym i elektronicznym 

Inne artykuły o podobnej tematyce patrz Serwisy Tematyczne 
Więcej informacji:  Świat Szkła 4/2019
  

 

 

 

Czytaj także --

Czytaj także

 

 

01 chik
01 chik