Czytaj także -

Aktualne wydanie

SS-10-2018 okladka

20180813-BANNER-160X600-V1-PL-GLASSTECEDG 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

 

 

konferencja 12 kwietnia 2018 1a

baner-2-krzywe

baner konferencja 12 2017

 

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

 RODO

 

25575923 

  

glass2018 480x120  

 lisec SS FastLAne

 

20180817doe12 baner-480-100

 

 

 

Szkło termotropowe i fotochromatyczne w budownictwie
Data dodania: 11.01.08
Szkło termotropowe i fotochromatyczne w budownictwie

Przeszklone elewacje projektowane od strony nasłonecznionej oraz dachy wymagają ochrony przed nadmiarem promieni słonecznych. Tradycyjna technologia szkła przeciwsłonecznego, tj. szkła o stałych parametrach optycznych, nie zawsze w pełni odpowiada potrzebom użytkowym budynku.

 

 

Jakkolwiek szkło takie może skutecznie chronić przed ciepłem słonecznym, to jednocześnie niesie zagrożenia pogorszenia jakości środowiska wizualnego a także hamowania pożądanych zysków cieplnych zimą.



Z kolei przestrzenne systemy zacieniające, jak żaluzje, markizy, rolety itp. pozwalają na dostosowaną do potrzeb regulację przenikania do budynku światła i ciepła, przy umiarkowanych kosztach. Jednak ich ruchome części są narażone na uszkodzenia, co może wiązać się z podwyższonymi nakładami na ich utrzymanie i konserwację.

 

 

Możliwości zmniejszenia lub wyeliminowania tych wad upatruje się w technologiach szklenia aktywnego, tj. szklenia o zmiennych parametrach optycznych. Do tej technologii zalicza się szklenie termotropowe i fotochromatyczne.



     Istnieje kilka rodzajów szklenia mającego zdolność zmiany swoich właściwości optycznych. Ten typ szklenia reprezentuje technologię aktywnych słonecznie materiałowych elementów przeciwsłonecznych [8].
     Zmiana właściwości następuje wskutek oddziaływań zróżnicowanych czynników zewnętrznych, które pozwalają sklasyfikować szkło aktywne słoneczne w następujących podstawowych grupach:
- szkło fotochromatyczne: zmiana przepuszczalności jest funkcją dawki nasłonecznienia;
- szkło termochromatyczne: zmiana przepuszczalności odpowiada na zróżnicowanie wartości temperatury szklenia;
- szkło termotropowe: całkowita przepuszczalność energii słonecznej zmniejsza się wraz ze wzrostem rozproszenia światła widzialnego w pewnym zakresie wartości temperaturowych
- szkło elektrochromatyczne, ciekłokrystaliczne i SPD: właściwości optyczne zmieniają się pod wpływem oddziaływania prądu elektrycznego
- szkło gazochromatyczne: zmiana właściwości optycznych zachodzi dzięki wykorzystaniu mieszanki gazowej wewnątrz systemu.



     Technologie szklenia aktywnego dzieli się na dwie podstawowe grupy: grupę rozwiązań, charakteryzujących się samoczynną – automatyczną – zmiennością parametrów na skutek oddziaływań zewnętrznych oraz grupę bardziej zaawansowaną technologicznie, której parametry mogą być regulowane w sposób kontrolowany, niezależnie od warunków otoczenia (rys. 1).

 

 

 

    Szklenia termotropowe oraz fotochromatyczne, w podstawowej formie, reprezentują pierwszą z wymienionych grup. Celem niniejszego artykułu jest przyjrzenie się zasadom i problemom funkcjonowania tych dwóch z pozoru podobnych rodzajów szklenia oraz próba oszacowania, na ile są one w stanie sprostać wymaganiom funkcjonalnym budynku i jaka jest przyszłość każdego z nich w budownictwie.



Szkło termotropowe
     W szkle termotropowym wykorzystywane są powłoki aktywne temperaturowo, tj. wrażliwe na pasmo podczerwieni. Powłoki te mają zdolność automatycznej kontroli przepuszczalności światła poprzez odwracalne zmiany fizyczne, które są wywołane zmianą temperatury. Temperatura aktywacji ustalana jest podczas produkcji i później nie ma możliwości dokonania żadnych zmian tej właściwości.


     Powłoki termotropowe działają w zakresie całego widma słonecznego, zmieniając stan od przejrzystego i przepuszczającego światło do nieprzepuszczalnego. Przy niższych temperaturach zestaw ten jest jednorodny i silnie przejrzysty, podczas gdy przy wyższej temperaturze następuje samoczynne ściemnienie szklenia.


     Dzieje się tak dzięki wykorzystaniu właściwości materiałów termotropowych. Materiał ten stanowią dwa składniki o różnych wskaźnikach refrakcyjnych, np. woda i jakiś polimer (hydrożel) lub dwa różne polimery (mieszanka polimerowa). Zmienność ta – od przepuszczalności do stanu nieprzejrzystości – jest odwracalna. Następuje poprzez zmianę konfiguracji polimerów, która różnicuje się pod wpływem temperatury od rozciągniętych łańcuchów po zgrupowania hamujące przenikanie światła (rys. 2).

 

      Typowe wartości przepuszczalności światła wynoszą 0,8-0,9 i 0,1-0,5, a przepuszczalności energii słonecznej 0,8-0,9 i 0,05-0,4 [1].


     Jak stwierdzają naukowcy z berlińskiego Instytutu Materiałów Stosowanych WITEGA, istnieje obecnie jeszcze szereg ograniczeń uprzemysłowienia technologii szklenia termotropowego.

 

Według niemieckich naukowców, uprzemysłowienie tej technologii dla celów budowlanych wymaga spełnienia szeregu postulatów, m.in.:
- zastosowane substancje i systemy tworzące powłokę termotropową muszą być odporne na promienie UV, zdolne do biologicznej degradacji, tanie, dostępne w dużych ilościach, nieszkodliwe dla zdrowia i środowiska naturalnego, wolne od organicznych rozpuszczalników, niezamarzające i bezpieczne w użytkowaniu;
- przemiana fazowa szklenia zależna od temperatury powinna zachodzić od stanu wysokiej transparentości 85% do stanu ściemnienia (nieprzejrzysty), cechującego się max. 15% przepuszczalnością światła;
- zmętnienie powinno zachodzić na całej powierzchni szklenia, bez zauważalnych smug, pól nieaktywnych i w tempie akceptowalnym dla ludzkiego oka;
- temperatura, przy której zachodzi przemiana fazowa powinna mieścić się w przedziale 30-80°C;
- należy zapewnić wysoką powtarzalność procesu przemiany fazowej bez wyraźnego wpływu na obniżenie jakości produktu [7].



     Eliminacji powyższych problemów poszukuje się zarówno w rozwiązaniach z użyciem polimerów-hydrożeli jak i mieszanek polimerowych.



Hydrożelowe powłoki termotropowe
     Polimery-hydrożele są obecnie szeroko stosowane w farmaceutyce i technologii medycznej. Są to poprzeplatane makromolekuły, w których co najmniej jedna część łańcucha składa się z grupy hydrofilowej. Te przestrzenne polimery mogą być wypełniane odpowiednią dozą wody.


     W ostatnich latach zostało wprowadzonych na rynek kilka produktów, które oparte są na technologii hydrożelowej.


     „Cloud Gel” amerykańskiej firmy Suntek Inc. jest dostępny od 1995, stanowiąc nowy, szklany system kontroli energetycznej dla okien budowlanych. Produkt ten jest hydrożelem, który jako powłoka grubości 1 mm umieszczona pomiędzy dwiema taflami szklenia i wystawiona na zmiany temperatury, cechuje się zmniejszeniem przepuszczalności energii słonecznej z 0,82 do 0,05 [1].


     Wartość temperatury przejścia fazowego ustawiona jest na ok. 25-40°C. W postaci przeziernej „Cloud Gel” przepuszcza 92%, z kolei w pozycji zmętnionej na kolor biały odbija 90% światła słonecznego (rys. 3).

 

 

     Jedna z aplikacji „Cloud Gel” wykorzystuje prąd elektryczny do podgrzewania żelu i zmętnienia okna.


     Produkt Instytutu Fraunhofera o nazwie „Tald” jest również hydrożelem. Warstwa grubości 1 mm umieszcza się, podobnie jak w produkcie „Cloud Gel”, pomiędzy dwiema taflami szklenia. „Tald” cechuje się przepuszczalnością energii słonecznej o wartości od 0,47 do 0,84.

 

Temperatura, przy której następuje zmętnienie jest wstępnie uzależniona od kontroli mieszanki chemicznej na etapie wytwórczym – zakres wynosi 5 do 60°C (rys. 4).

 

 

     Inne produkty termotropowe powstały m.in. we współpracy firm BASF i Interpane, a także w japońskich zakładach Affinity Corp. oraz amerykańskim Pleotint pod nazwą „TermoSEE” Ostatni z wymienionych produktów cechuje się niską wartością temperatury aktywności w dolnym jej przedziale, wynoszącą -10 °C. Wartość temperatury w górnym przedziale wynosi ok. 50°C. Próbki „TermoSEE” w fazie zmętnienia barwią się na kolor biały, szary i niebieski (rys. 5) [3],[4].

 

 

Powłoki termotropowe z bezwodnych mieszanek polimerowych
     Głównym problemem hydrożeli jest ich zawartość wody. Wymaga to dobrej izolacji (uszczelnienia) szyb i zastosowania specjalnych środków antyzamarzających w przypadku możliwości spadku temperatury otoczenia poniżej wartości 0°C.


     Powłoki termotropowe z bezwodnej mieszanki polimerowej unikają tego problemu i być może z tego powodu będą miały większe szanse na skomercjalizowanie w przyszłości. Zmętnienie ponadto jest bardziej równomierne, a start procesu może następować w szerszym przedziale temperaturowym, tj. ok. 25-120°C zależnie od proporcji mieszanki.

 

Wyższa temperatura rozpoczęcia procesu mętnienia oznacza, że mieszanka polimerowa może być traktowana jako ochrona przed przegrzewaniem w kolektorach słonecznych. W Instytucie Fraunhofera we Freiburgu, od wielu lat prowadzone są badania eksperymentalne nad prototypowymi rozwiązaniami szkła termotropowego w systemach laminowanych z transparentną izolacją termiczną i kolektorami słonecznymi.


     Zgodnie uznaje się, że szkło termotropowe znajdzie zastosowanie w budynkach, które nie wymagają ciągłej transparentności przeszklonych przegród, jak np. szklenie dachów, świetlików oraz elewacji w obiektach handlowych lub przemysłowych. Roy Chahroudi, dyrektor firmy Suntek wskazuje ponadto na zastosowania produktu „Cloud Gel” w przeszkleniach ogrodów zimowych, choć tym przypadku należy podkreślić przydatność tego rozwiązania głównie z uwagi na korzyści energetyczne, a nie użytkowe.


     Wykorzystanie powłok termotropowych w szklanych przegrodach budowlanych może następować za sprawą nakładania folii polimerowych złożonych z mieszanek polimerowych bezpośrednio na powierzchnię szklenia lub też w postaci zestawów dwuszybowych wypełnionych substancją termotropową wewnątrz, jak w przypadku produktu „Cloud Gel”.


     To drugie rozwiązanie wydaje się bardziej przyszłościowe. Rozwiązanie z żelem polimerowym wewnątrz wykazuje stabilniejsze zachowanie przejścia fazowego w określonych temperaturach. Jest też bardzie odporne na czynniki otoczenia.



Szkło fotochromatyczne
     W odróżnieniu do szkła termotropowego, zmiana cech optycznych szkła fotochromatycznego następuje na skutek oddziaływania światła. Jest to wynik zastosowania powłok fotochromatycznych, które są aktywne na pasmo ultrafioletu.


     Przepuszczalność światła maleje automatycznie na skutek wyeksponowania na ultrafiolet lub krótkofalowe pasmo światła widzialnego. Powrót do fazy neutralnej (stanu przeźroczystości) następuję po odcięciu dopływu światła na powierzchnię szklenia.


     Proces fotochromatyczny oparty jest na odwracalnej przemianie zachodzącej we wbudowanych kryształkach halogenku srebra. Szkło to stosowane jest obecnie głównie w przemyśle okulistycznym.


     Zaletą szklenia fotochromatycznewgo jest wysoka trwałość (zachowanie oryginalnego koloru) i odporność na związki chemiczne.


     Szkło fotochromatyczne zostało opracowane w laboratoriach zakładów Corning Glass. Firma ta stworzyła też 1 m2 prototypowego szkła, które jako laminat zostało wyprodukowane z myślą o aplikacjach budowlanych. Mimo podejmowanych wysiłków uprzemysłowienia tej technologii w budownictwie, szklenie fotochromatyczne, jako materiał budowlany, wciąż pozostaje w fazie prototypowej.

 

Jego produkcja napotyka na barierę wynikającą z ograniczonych możliwości technologicznych dotyczących gabarytów powierzchniowych. Szklenie to działa dobrze w niewielkiej skali (np. okularach). W większej skali (np. jako szklenie okienne) jego działanie jest jeszcze w wielu przypadkach niezadowalające. Problem polega m.in. na braku płynności i równomierności przemiany fazowej oraz zbyt słabym zabarwieniu przy wyższych temperaturach albo też braku stałości zabarwienia.


     Badania zmierzające do ulepszeń w tym zakresie prowadzone są m.in. w Instytucie Fraunfofera we Freiburgu. W ostatnim czasie jego jednostki badawcze zajmujące się technologią szklenia fotochromatycznego poinformowały o udanej próbie wytworzenia produktu szczególnie przydatnego dla zastosowań budowlanych [9], [10].


     Pomysł opiera się na połączeniu elektrochemicznego tlenku wolframu i barwiącej powłoki komórki słonecznej. Gdy szklenie jest pod wpływem oddziaływania światła słonecznego, próbka szklenia fotochromatycznego ciemnieje – przepuszczalność w paśmie widzialnym maleje z 60% do 4% (rys. 6).

 

 

      Pod wpływem oświetlenia pobudzane zostają molekuły barwiące, które wprowadzają elektrony przez warstwę dwutlenku tytanu (TiO2) do trójtlenku wolframu (WO3). W rezultacie WO3 zabarwia się na niebiesko.3


     Proces powrotny (do fazy neutralnej) odbywa się wraz z powrotnym przepływem elektronów z trójtlenku wolframu do jonów jodu (I3-) w elektrolicie. Ta powrotna reakcja jest bardzo powolna, lecz może zostać znacznie przyspieszona przez dodanie katalizatora – np. platyny (rys. 7).

 

 

      Dla wyraźnego efektu fotochromatycznego istotne jest właściwe ustalenie działania katalizatora. Silniejsze działanie katalizatora przyspiesza proces rozjaśniania, lecz w tym samym stopniu redukuje natężenie zabarwienia. Optymalizacja zależy więc od konkretnych indywidualnych wymogów użytkowych.


     Inną, być może główną wadą ograniczającą masowe wprowadzenie szklenia fotochromatycznego do przemysłu budowlanego, wydaje się samoczynne ciemnienie szklenia zarówno latem jak i zimą.


     Oznacza to, że szklenie fotochromatycznego w przegrodach budowlanych nadaje się do redukcji efektu olśnienia od nasłonecznienia, ale nie stanowi zadawalającego rozwiązania w aspekcie kontroli zysków cieplnych. W sytuacji, gdy słońce znajduje się nisko nad horyzontem, co jest typowe dla okresu zimowego, promienie słoneczne mogą w tym okresie padać na powierzchnię szyby bardziej intensywnie niż latem, kiedy słońce znajduje się wyżej. W tym przypadku, okno fotochromatyczne ściemnieje silniej zimą niż latem, działając w ten sposób całkowicie przeciwnie do potrzeb grzewczych pomieszczeń budynków.


     Jest to więc rozwiązanie skuteczne dla okresów letnich (system fotochromatyczny automatycznie ciemnieje latem), ale niepraktyczne zimą, gdy światło słoneczne wprowadzane do środka może wspomóc ogrzewanie.


     W Instytucie Fraunhofera opracowywane są nowatorskie rozwiązania szklenia opartego na zjawisku fotochromatycznym, których celem jest wyeliminowanie wspomnianych mankamentów funkcjonalnych. Obiecujące rozwiązanie, bazujące na szkle fotochromatycznym, stanowi szklenie fotoelektrochromatyczne.



Szklenie fotoelektrochromatyczne
     Technologia szklenia fotoelektrochromatycznego stanowi przejście z grupy szkieł zmiennych samoczynnie do nowocześniejszych rozwiązań z grupy szkieł regulowanych w sposób kontrolowany. Łączy cechy szklenia foto- i elektrochromatycznego.


     Parametry przepuszczalności optycznej szklenia fotoelektrochromatycznego mogą być przełączane jak w oknach elektrochromatycznych. Jednak w przeciwieństwie do nich, energię potrzebną do zabarwienia szkła dostarcza światło słoneczne, w związku z czym nie ma potrzeby doprowadzenia napięcia zewnętrznego.


     System fotoelektrochromatyczny stanowi połączenie ogniwa elektrochromatycznego z elektrochemicznym ogniwem słonecznym. Koncepcja zapoczątkowana w Instytucie Fraunhofera jest interesująca głównie ze względu na fakt, że czas zabarwienia jest tutaj niezależny od powierzchni szklenia. Ponadto przepuszczalność może być zmieniana w trakcie trwania iluminacji, a system przełączany opcjonalnie za pomocą zewnętrznego napięcia. Przepuszczalność pasma widzialnego obecnych próbek jest zredukowana w trakcie trwania iluminacji z 62% do 1,6% przy 15 minutowym czasie przemiany fazowej (rys. 8).

 

 

      Powierzchnia szklenia jest pokryta przeźroczystą błoną przewodząca prąd (TE – transparentna elektroda) oraz powłoką elektrochromatyczną z trójtlenku wolframu (WO3) Na to naniesiona jest nanoporowa powłoka z dwutlenku tytanu (TiO2). Dzięki dużej porowatości, pole powierzchni TiO2 znacznie zwiększa się. Zwiększenie powierzchni warstwy TiO2 poprawia intensywność zabarwienia, gdyż jest ona pokryta pojedynczą warstwą barwiącą. Pory i przestrzeń między TiO2 oraz przeciwna elektroda są wypełnione elektrolitem, w którym rozpuszczony jest LiI (jodek litu). Przeciwną elektrodę tworzy przeciwległa szyba pokryta TE i cienką, transparentną warstwą platyny. Obie transparentne elektrody (TE) są połączone ze sobą za pośrednictwem zewnętrznego przełącznika. Kolejność powłok TiO2 i WO3 może być odwrócona lub powłoki te mogą być ze sobą zintegrowane, tworząc powłokę pojedynczą.


     Proces barwienia jest wzbudzany przez iluminację. Następuje przesył elektronów do TiO2, który z kolei przewodzi je do WO3 Tam następuje zmiana zabarwienia wolframu z przeźroczystego na niebieski. Następują w tym czasie także neutralizujące procesy z udziałem jonów jodu i litu w elektrolicie4. Powłoka TE nie bierze udziału w procesie barwienia. System działa jako pasywny element fotochromatyczny. Oznacza to, że czas procesu barwienia jest niezależny od powłoki TE oraz od powierzchni elementu. Stanowi to główną innowację w stosunku do konwencjonalnego okna elektrochromatycznego, w którym czas przemiany fazowej jest ograniczony przewodnością warstwy TE i silnie uzależniony od pola powierzchni warstwy aktywnej.

 

     Odwrócenie procesu następuję poprzez zamknięcie obwodu, umożliwiając powrót elektronów z WO3 do przeciwnej elektrody. Następują wówczas także procesy powrotne z udziałem jonów litu i jodu. Platyna, podobnie jak w systemach fotochromatycznych, pełni rolę katalizatora5 (rys.9) [10].



Zakończenie
     Amerykański National Institute of Standards and Technology (NIST) wierzy, że aktywne słonecznie okna mogą przyczynić się do redukcji zużycia energii w budynkach komercyjnych nawet o 30-40%.


     Szeroki zakres zmiany wartości parametrów optycznych omawianych rodzajów szkieł, zwłaszcza szklenia termotropowego wydaje się wystarczający w świetle potrzeby ochrony przed przegrzewaniem czy nadmiernej iluminacji w większości rodzajów pomieszczeń.


     Okna termotropowe jak i fotochromatyczne nie oferują jednak takiej elastyczności kontroli (adaptacyjności) jak np. okna elektrochromatyczne, gdyż ciemnieją samoczynnie na skutek oddziaływania ciepła lub światła, bez możliwości kontroli działania. W wielu przypadkach fakt ten należy traktować jako wadę nie tylko w sensie użytkowym i energetycznym, ale również psychologicznym (np. w przypadku stanowisk pracy zlokalizowanych przy ścianie z oknami).


     Dla omawianych rodzajów szkieł racjonalnym przeznaczeniem wydają się miejsca, które nie są odpowiedzialne za kontakt wzrokowy z otoczeniem, czyli szklane przegrody pozostające poza linią wzroku użytkownika, jak np. dachy, świetliki dachowe, przegrody odpowiedzialne za doświetlenie górno-boczne. Z uwagi na ograniczoną możliwość sterowania i w związku z tym brak pełnej kontroli nad kształtowaniem parametrów środowiska termicznego i wizualnego, zarówno szklenie termotropowe jak i fotochromatyczne będzie nadawało się do budynków, w których te wymogi są ograniczone, np. w miejscach tymczasowego przebywania ludzi lub w miejscach gdzie wpływ zastosowania szklanych przegród na komfort wizualny i termiczny ma mniejsze znaczenie (rozległe przestrzenie publiczne, obiekty handlowe, kina itp.)


     Szklenie termotropowe z uwagi na swą aktywność termiczną będzie szczególnie przydatne w klimatach ciepłych, gdzie wysoka temperatura zewnętrzna jest głównym czynnikiem powodującym dyskomfort użytkowania i wzrost energochłonności budynku.


     Szklenie fotochromatyczne, jako element chroniący głównie przed oślepieniem i nieprzejrzysty w fazie zmętnienia, może znaleźć zastosowanie w górnych partiach dwudzielnych okien, np. okien z zastosowaniem brisse soleil, w których górna partia odpowiedzialna jest za doświetlenie pomieszczeń, zaś rolę kontaktu wzrokowego z otoczeniem pełni dolna część okna. Podział okien na dwa lub kilka obszarów funkcyjnych jest w wielu wypadkach działaniem korzystnym dla optymalizacji fasad pod względem wykorzystania światła dziennego i redukcji obciążenia chłodzeniem.


     Interesująca tendencję rozwoju wyznacza szklenie fotoelektrochromatyczne. Łączenie cech stosunkowo prostego technologicznie szklenia fotochromatycznego z zaawansowanymi rozwiązaniami szklenia o kontrolowanej zmienności parametrów optycznych może być przyszłościowe, pod warunkiem zachowania racjonalnych kosztów wytwórczych. Znamienny jest tu fakt, że Instytut Fraunhofera poszukuje rozwiązań uproszczonych.


     Zakładając, że problemy technologiczne, jak np. te dotyczące równomierności, siły i czasu procesu mętnienia, uda się w niedalekiej przyszłości pokonać, nie będzie oznaczało to ich końca. Należy zwrócić uwagę na kwestię zaadaptowania szklenia do potrzeb estetycznych. Istotne będzie m.in. zwiększenie jego gamy kolorystycznej.

 

dr inż. arch. Janusz Marchwiński
Wyższa Szkoła Ekologii i Zarządzania
Warszawa


Spis bibliograficzny:
1. Andrea Compagno, Intelligent Glass Facades, Basel-Boston-Berlin 1998
2. Anneke Georg, Andreas Georg, Photochromic Window System for Use in Building Envelopes, University of Freiburg w: Fraunhoffer Institute Annual Report 2004
3. C.M.Lampert, Chromogenic Smart Materials, w: „Materials Today” 03/2004
4. C.M.Lampert, Chromogenic Switchable Glazing: Towards the Development of the Smart Window, Proceedings - Window Innovations ’95, Toronto, Canada, 5-6 Czerwca, 1995
5. Peter Nitz, Andreas Wagner, Przeszklenia regulowane cz.1, „Świat Szkła” 11/20036. Marie Louise Persson, Windows of Opportunities, Uppsala University, Faculty of Science and Technology, 2006
7. Arno Seeboth, Johannes Schneider, Andre Patzak, Materials for intelligent sun protecting glazing, „Solar Energy Materials & Solar Cells” 60 (2000) 263-277
8. Ewa Wala, Architektoniczne kształtowanie struktur przeszklonych w aspekcie pasywnego wykorzystania energii słonecznej, praca doktorska obroniona na Wydziale Architektury Politechniki Gliwickiej, Gliwice 1996
9. Helen Rose Wilson, Chromogenic Glazing: Performance and Durability Issues as addressed in IEA Task 27, Freiburg
10. Strona internetowa Instytutu Fraunhofera: http://www.ise.fhg.de/areas-of-business-and-market -areas/bui ldings-and-technical-building-components/facades-and-windows/glazing


1 Szkło SPD (ang. suspended particle devices) – szklenie, w którym zastosowana jest cienka laminowana błona zbudowana z cząsteczek zawieszonych w płynie. Bez oddziaływania napięcia, cząsteczki zorientowane są w pozycji przypadkowej i mają zdolność absorpcji światła, w związku z czym szkło ciemnieje i staje się nieprzejrzyste. Po przyłożeniu napięcia cząsteczki ustawiają się w linii, powodując przejście do stanu przejrzystości.
2 Niekiedy szkło o zdolnościach do samoczynnej regulacji nazywane jest biernym z uwagi na brak możliwości sterowania jego parametrami optycznymi. Określenie to jednak może być mylące, gdyż funkcjonuje także w odniesieniu do szkieł przeciwsłonecznych nieregulowanych.
3 Zachodzą jednocześnie dwa procesy: pozytywnie naładowane jony Litu (Li) przepływają z elektrolitu do WO3. Równocześnie negatywnie naładowane jony jodu (I) doprowadzają elektrony z elektrolitu do molekuł barwiących, utleniając jony I- do I3-
4 Warstwa barwiąca odzyskuje elektron z jonu I- w elektrolicie, który jest utleniony do I3-. Nadmiar jonów Li+ ulega dyfuzji poprzez porowaty TiO2 do warstwy WO3 i w ten sposób zachowuje ładunek neutralny
5 Tutaj platyna katalizuje powrotną reakcję przechodzenia I3- do I-. W tym samym czasie, jony Li+ ulegają dyfuzji powrotnej do elektrolitu. Proces ten przebiega także przy działaniu oświetlenia, tj. przepuszczalność może wzrosnąć ponownie przez przełączenie zarówno pod wpływem światła jak i w ciemności.

 

patrz też:

 

- 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 

 
- Arkada słoneczna budynku „Solar Fabrik” we Freiburgu , Janusz Marchwiński,  Świat Szkła 5/2007


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

 

- Szklenie elektrochromatyczne w budownictwie , Janusz Marchwiński, Świat Szkła 3/2007 

 

- i-modul Fassade – przełom w regulacji mikroklimatu budynku , Marcin Brzeziński, Świat Szkła 2/2007

 

- 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 

 

- Budynki wielkoskalarne jako struktury szklarniowe Część 2, Janusz Marchwiński, Świat Szkła 1/2007

 

- Fasady. Rozwój i nowoczesność , Tadeusz Tarczoń, Świat Szkła 1/2007

 

- Kierunki rozwoju w projektowaniu elewacji przeszklonych , Katarzyna Zielonko-Jung, Świat Szkła 12/2006 

 

- Budynki wielkoskalarne jako struktury szklarniowe cz. 1 , Janusz Marchwiński, Świat Szkła 12/2006

 

- Problem kształtowania okien słonecznych cz. 2 , Janusz Marchwiński, Świat Szkła 11/2006

 

- Problem kształtowania okien słonecznych cz. 1 , Janusz Marchwiński, Świat Szkła 10/2006

 

- Budynek Centrum Olimpijskiego w Warszawie , Janusz Marchwiński, Świat Szkła 9/2006

 

- Technologia fotowoltaiczna na dachach budynków - spojrzenie architektoniczne , Janusz Marchwiński, Świat Szkła 6/2006

 

- Kompleks biurowy RONDO-1 , Janusz Marchwiński, Świat Szkła 5/2006

 

- Energetyczna rola szklenia w zewnętrznych przegrodach budowlanych, Janusz Marchwiński, Świat Szkła 12/2005

 

- Fasadowość architektury słonecznej - na przykładach budynków biurowych , Janusz Marchwiński, Świat Szkła 11/2005 

 

- Wielofunkcyjne ściany aktywne słonecznie w architekturze. Część 2 , Janusz Marchwiński, Świat Szkła 10/2005

 

- Wielofunkcyjne ściany aktywne słonecznie w architekturze. Część 1 , Janusz Marchwiński, Świat Szkła 9/2005

 

- Przestrzeń wewnętrzna atriów przeszklonych , Janusz Marchwiński, Świat Szkła 8-8/2005

 

- Funkcja estetyczna struktur szklarniowych w architekturze. Część 2 , Janusz Marchwiński, Świat Szkła 6/2005 

 

- Funkcja estetyczna struktur szklarniowych w architekturze. Część 1 , Janusz Marchwiński, Świat Szkła 4/2005

- Aspekt użytkowy przestrzeni szklarniowych w budynkach biurowych i przemysłowych Część 2, Janusz Marchwiński, Świat Szkła 3/2005

- Aspekt użytkowy przestrzeni szklarniowych w budynkach biurowych i przemysłowych Część 1, Janusz Marchwiński, Świat Szkła 2/2005 


 

więcej informacji: Świat Szkła 12/2007

 

Czytaj także --

 

 

01 chik
01 chik