Szyby próżniowe to przyszłość rynku okien. Jednocześnie ogromny skok technologiczny. Na możliwość ich komercyjnego stosowania branża oczekiwała od lat.
Eksperci są zgodni, że dzisiaj jednym z ważniejszych obszarów zastosowania szkła próżniowego są renowacje obiektów zabytkowych. Cienkie, a jednocześnie bardzo dobrze izolujące szyby skutecznie zastępują pojedyncze szkło np. w oknach skrzynkowych. Dzięki temu możliwe jest zachowanie identycznego wyglądu budynku przy o wiele korzystniejszych parametrach we wnętrzach.
Szkło próżniowe – budowa
Dzisiejsze zespolone szkło próżniowe jest niekiedy określane mianem szkła drugiej generacji. Trwałość prawidłowo wykonanej i uszczelnionej szyby jest liczona na 50 lat. Wykorzystywana jest oczywiście technologia zastąpienia próżnią gazów charakterystycznych dla szyb zespolonych. Natomiast oprócz bazowego szkła hartowanego stosuje się również rozmaite powłoki. Należą do nich przede wszystkim niskoemisyjne, ale też np. przeciwsłoneczne. W przypadku pierwszych, określanych jako Low-E, zewnętrzna powłoka blokuje promieniowanie podczerwone i UV.
Szkło próżniowe powstaje z połączenia dwóch tafli i umieszczenia w przestrzeni międzyszybowej przekładek dystansowych. Metalowe cylindry mają średnicę 0,5 mm i tworzą siatkę rozpórek rozmieszczonych np. co 20 mm. Gęstość rastra zależy od producenta szkła. Ich zadaniem jest utrzymanie płaskości szkła, które bez takiego zabezpieczenia wyginałoby się do wewnątrz. Niewielki płaski zawór umożliwia odessanie powietrza spomiędzy tafli. Uszczelnienie krawędzi szyby polega na łączeniu ich roztopioną frytą szklaną lub z wykorzystaniem metalowej taśmy.
Zalety szkła próżniowego
Gdy porównuje się szkło VIG z najlepszymi obecnie zespoleniami dwukomorowymi, widać jego liczne zalety. Szyby próżniowe o tej samej wielkości są mniej więcej 4 razy cieńsze, zatem też o wiele lżejsze. Pakiet trzyszybowy o grubości 44 mm waży prawie 29 kg/m2, próżniowy 7,7 mm – tylko trochę ponad 19 kg. Lepsza jest też izolacyjność akustyczna – dla szkła próżniowego o grubości 8 mm Rw to 35 dB, a dla tradycyjnego zespolenia z trzema taflami 4-milimetrowymi i przestrzeniami międzyszybowymi po 16 mm są to 33 dB. Izolacyjność termiczna Ug = 0,7 W/m2K ustępuje nieco pakietom trzyszybowym, które w bardzo dużej liczbie mają obecnie współczynnik 0,5. Jednak ta wartość pozostaje niezmienna niezależnie od tego, pod jakim kątem zamontowano przeszklenie – w przeciwieństwie do tradycyjnych zespoleń, w których maleje ona wraz ze zmianą kąta nachylenia.
Niektóre właściwości szyb próżniowych można poprawić dzięki łączeniu ich ze szkłem funkcyjnym. Oprócz wspomnianej niskoemisyjności i ochrony przed słońcem może to być również zwiększona ochrona – poprzez zastosowanie szkła laminowanego – przed włamaniem i zniszczeniem, czy podwyższona dźwiękochronność. W tym przypadku możliwe jest obniżenie hałasu nawet o 45 dB.
Szkło próżniowe w renowacji obiektów
Obecnie za najbardziej pojemny dla szkła próżniowego uważa się segment wymian stolarki. Przykładowo w Austrii szacuje się, że w starych budynkach jest 2,5 mln okien skrzynkowych, co daje aż ok. 15 mln skrzydeł. Z tego 1/3 okien wymaga renowacji. O przydatności szkła próżniowego do tego celu świadczą liczne badania, w tym „Okna próżniowe VAMOS: Monitorowanie wydajności w projektach renowacyjnych”. Przeprowadzone je w 2022 roku przez Ulricha Ponta z Politechniki Wiedeńskiej oraz Petera Schobera z Holzforschung Austria. Potwierdzono korzyści płynące z zastosowania szkła próżniowego, ustalono również, jakie jest najkorzystniejsze położenie szyb.
Do testów wytypowano sześć zabytkowych budynków. Był to zamek Puchberg w Wels, willa Wassermanna w Wiedniu, pomieszczenie biurowe na Politechnice Wiedeńskiej, pomieszczenie mieszkalne w opactwie Wilhering, biura w Salzburgu oraz Innsbrucku. Czujniki pomiarowe, które wykorzystują technologię radiową, rozmieszczono na całej powierzchni testowanych szyb. Badano m.in. wytrzymałość mechaniczną, izolacyjność, a także roszenie w ujemnej temperaturze zewnętrznej. Naukowcy ustalili, że w przypadku okien, których zewnętrzne skrzydła otwierają się na zewnątrz, a wewnętrzne do środka (tzw. okna starowiedeńskie), najkorzystniejsze będzie umiejscowienie nowoczesnego przeszklenia od strony pomieszczenia. Z kolei w typowych konstrukcjach skrzynkowych ze wszystkimi skrzydłami otwieranymi do wewnątrz położenie VIG jest mniej istotne. Niemniej pozycja wewnątrz oznacza lepsze właściwości energetyczne, zaś zewnętrzna – mniejsze ryzyko kondensacji powierzchniowej.
Podstawowy wniosek z opisanych badań jest taki, że w każdym przypadku zastosowanie szkła próżniowego umożliwia znaczną poprawę parametrów termicznych okien skrzynkowych. Mogą one osiągnąć współczynnik Uw znacznie poniżej 1,0 W/m2K. Wymiana szyb we wszystkich oknach może poprawić wydajność energetyczną budynku nawet o 10 procent.