Analyze of modern insulator proficiency (Window films) in energy efficiency

چکيده
 

يکي از کارآمدترين تکنولوژي هاي موجود در زمينه ي بهينه سازي، عايق هاي شيشه(Window film) است. پوشش هاي پليمري باعث کاهش ورود انرژي حرارتي در تابستان به درون ساختمان مي شود و بارگذاري بر تأسيسات سرمايشي را کاهش مي دهد. همچنين انواع کم گسيل (low-e) اين عايق ها در زمستان مانع خروج انرژي حرارتي ساختمان ها مي شود و از مصرف انرژي در تأسيسات گرمايشي جلوگيري به عمل مي آورد.
دومين مشخصه ي مهم اين عايق ها، خاصيت جذب اشعه ي فرابنفش UV به ميزان 99 درصد است. سومين خاصيت اين پوشش ها، بحث ايمني اين محصول با توجه به چسبندگي بالا و استحکام عالي عايق ها و شيشه هاي موجود است که در صورت بروز حوادث غيرمترقبه شيشه ها شکست پيدا مي کنند، ولي انسجام و يکپارچگي خود را در قالب پنجره حفظ مي کنند. در کنار خواص مهم ذکر شده بحث زيبايي و تنوع رنگي به همراه شرايط رفلکس و نيمه رفلکس مطرح مي باشد که از نظر کيفيت با شيشه هاي رفلکس موجود در بازار قابل رقابت است.

مقدمه
 

بحران انرژي از مهم ترين مسائلي است که بشر در قرن 21 با آن مواجه است. در حالي که تقاضا براي انرژي رو به افزايش است، منابع سوخت در حال اتمام هستند. براي فرار از اين بحران کارآمدترين استراتژي بهينه سازي مصرف انرژي و در کنار آن جايگزيني انرژي هاي نوين به جاي سوخت هاي فسيلي است. يکي ازراه کارهايي که به منظور صرفه جويي در انرژي مورد استفاده قرار مي گيرد. کاهش اتلاف انرژي در ساختمان هاي مسکوني و اداري است که از کارآمدترين تکنولوژي هاي موجود در اين زمينه عايق هاي شيشه (window film) مي باشد.
البته تحقيقات علمي و صنعتي در جهت حل معضلات متعدد شيشه، با کاربرد پوشش ها حدوداً از سال 1960 شروع شده است. [7] قبل از اين تاريخ، پوشش هاي شيشه بيشتر براي ارائه ي جلوه ي رنگي به شيشه ها استفاده مي شد. اما از آن زمان تا کنون صنعت ساخت اين پوشش ها با تحولات تکنولوژيکي بسياري رو به رو شده و اکنون به هيچ وجه پوشش هاي شيشه به عنوان يک کالاي لوکس مطرح نيستند. با تغييرات ساختاري و پيشرفت هايي که در اين زمينه صورت گرفته، صنايع توليد کننده ي اين محصولات امروزه در زمره ي حساس ترين و دقيق ترين صنايع قرار گرفته است و پوشش هاي مدرن به عنوان منحصولي استراتژيک در زمينه ي بهينه سازي هزينه و مصرف انرژي مطرح مي باشند.
طبقه تحقيقات شوراي اقتصاد صرفه جويي انرژي آمريکا (ACEEE)، حتي در خانه هاي جديد حدود 20 درصد از اتلاف حرارت در زمستان و 75 درصد از ورود گرما در تابستان از طريق پنجره ها صورت مي گيرد. [1]

نمودار 1: تراز تلفات انرژي درساختمان اداري
نمودار2: تراز مصرف انرژي الکتريکي در ساختمان اداري

همچنين در ايران نيز تحقيقات در زمينه ي مميزي انرژي ساختمان توسط سابا (سازمان بهره وري انرژي ايران) انجام شده و به عنوان مثال در يک مطالعه ي موردي در ساختمان اداري، وضعيت اتلاف انرژي پنجره ها در نمودار 1 مشخص شده است. همچنين نمودار 2 نمايان گر سهم عمده ي انرژي سرمايش مي باشد که منشا اصلي اتلاف آن، پنجره ها هستند. [2]
وقتي سخن از پنجره به ميان مي آيد، منظور تمام قسمت هاي آن اعم از چارچوب، درزبندي، شيشه و ... مي باشد و بديهي است گسترده ترين و متأسفانه نامناسب ترين قسمت پنجره از لحاظ اتلاف انرژي، همان شيشه است. براي کنترل اتلاف چارچوب مي توان از عايق هاي رسانش استفاده نمود. اما در مورد شيشه کار پيچيده تر است و به هيچ وجه نبايد شفافيت شيشه با افت شديد مواجه شود. قبل از پيشرفت هاي اخير، سازوکاري که براي جلوگيري از انتقال حرارت در شيشه مورد توجه قرار مي گرفته، تنها بر پايه ي رسانش و دو جداره کردن شيشه ها استوار بوده است که البته دو جداره کردن شيشه ها نمي تواند انتقال حرارت تابشي را به ميزان مطلوب کاهش دهد و امروزه اين نارسايي توسط عايق هاي شيشه برطرف شده است.
عايق هاي مزبور با نصب بر روي شيشه هاي ساختمان ها موجب کاهش ورود انرژي حرارتي در تابستان به درون ساختمان شده و به اين ترتيب موجب کاهش مدت زمان استفاده يا ظرفيت به کار گرفته شده از سيستم هاي سرمايشي ساختمان مي گردد و به تبع آن در انرژي الکتريکي صرفه جويي مي نمايد. همچنين انواع کم گسيل (low-e) اين عايق ها در زمستان مانع خروج انرژي حرارتي ساختمان ها شده و موجب صرفه جويي در انرژي هاي گرمايشي مي شوند و چون انرژي الکتريکي و يا انرژي هاي گرمايشي ساختمان ها در ايران عمدتاً از انرژي سوخت هاي فسيلي حاصل مي گردند، اين عايق ها مي توانند سهم به سزايي در کاهش مصرف سوخت ايفا ن مايند.
در حقيقت پوشش ها در زمينه هاي مختلف کارايي و اهميت دارند که ما در اين مقاله درصدد تشريح مزيت جلوگيري از اتلاف انرژي مي باشيم و به ساير مزايا در قسمت «مزاياي ديگر» فقط اشاره مي نماييم.

شکل 2: روش Sputtering درمورد دفع حرارت

بررسي کيفي انتقال حرارت از طريق شيشه ها
 

انتقال حرارت به واسطه ي سه سازوکار رسانش (conduction)، همرفت (convection) و تابش (radiation) صورت مي پذيرد. در مورد چارچوب پنجره فقط انتقال حرارت رسانش اهميت دارد. اما در مورد شيشه انتقال حرارت تابشي مهم تر است و کنترل تابش به خصوص در مورد تابش خورشيد از اهميت به سزايي برخوردار است.
تابش خورشيد يک قسمت از کل طيف الکترومغناطيس است. اشعه ي خورشيد از سه بخش تشکيل شده است: مادون قرمز نزديک (اشعه ي حرارت زا) 53 درصد، نور مرئي 44 درصد، اشعه ي فرابنفش 3 درصد. [7] وقتي حرارت خورشيد به شيشه مي رسد به سه بخش تقسيم مي شود: يک قسمت مستقيماً از شيشه عبور مي کند، يک قسمت مستقيماً منعکس مي شود و يک قسمت در داخل شيشه جذب مي شود. بخش جذب شده در دو قسمت به صورت بازتابش به داخل و بازتابش به خارج دوباره از شيشه ساطع مي شود. همان طور که در شکل 1 نمايش داده شد، جمع حرارت منعکس شده و حرارتي که به صورت بازتابش به خارج انتقال يافته «درصد دفع حرارت» (Total Solar Energy Rejected, TSER) و جمع قسمتي که مستقيماً وارد محيط داخلي شده و قسمتي که به صورت بازتابش به داخل راه يافته «درصد ورود حرارت» (Solar Heat Gain Coefficient, SHGC) را تشکيل مي دهد. SHGC معيار اصلي ارزيابي جلوگيري از ورود حرارت تابشي است. براي ارزيابي وضعيت پنجره ها، تنظيم برچسب هاي بهره وري انرژي در کشورهاي پيشرفته رايج مي باشد. به عنوان مثال در آمريکا Fenestration Rating Council [8] (National)NFRC براي ارزيابي عامل رسانش از U-Value و براي ارزيابي عامل تابش از «درصد ورود حرارت خورشيد» (SHGC) استفاده مي نمايد. هر چه U-Value در يک پنجره کم تر باشد، اتلاف حرارت کم تر است و هر چه SHGC کم تر باشد. ورود حرارت خورشيد کاهش مي يابد. در پوشش هاي مدرن نيز همين دو فاکتور اندازه گيري مي شوند که در ذيل سازوکار کنترل آن ها شرح داده مي شود.

سازوکار پوشش ها براي جلوگيري از ورود حرارت
 

همان طور که اشاره شد. بخش عمده ي (53 درصد) نور خورشيد را حرارت نامرئي مادون قرمز نزديک تشيکل مي دهد. از مدت ها قبل ثابت شده بود که فلزات سنگين (مانند: نقره، واناديم، آلياژ نيکل و کروم، طلا و ...) مي توانند اشعه ي حرارت زاي خورشيد را منعکس و دفع نمايند، اما موانع تکنولوژيکي متعددي بر سر راه فلز پوش کردن پوشش هاي پليمري موجود بود. اگر فلزات سنگين در شرايط عادي به حالت بخار درآيند، به محض تماس با بستر پليمري به علت دماي بالا آن را ذوب و تخريب مي نمايند. تحقيقات وسيعي انجام شد و در نتيجه اکنون به وسيله دو روش Metallizing و Sputtering فلز پوش کردن کنترل شده ي پوشش هاي پليمري صورت مي گيرد. در روش Metallizing تبخير برخي فلزات تحت خلأ به کار گرفته مي شود و در Sputtering (شکل 2) از حالت پلاسما تحت خلأ استفاده مي شود. در اين روش به علت قابليت کتنرل بسيار بالا مي توان چند لايه ي بسيار نازک از فلزات مختلف را روي يک بستر پليمري نشاند، بدون اين که شفافيت با افت شديدي مواجه شود از اين تکنولوژي ها در پوشش هاي مدرن شيشه استفاده مي شود و در شکل 1 عملکرد پوشش در مقابل حرارت خورشيد و در نتيجه کاهش SHGC نشان داده شده است.

سازوکار پوشش ها براي جلوگيري از اتلاف حرارت
 

پوشش هاي کم گ سيل (low-Emissivity) علاوه بر جلوگيري از ورود حرارت، اتلاف حرارت را نيز کنترل مي کنند. کنترل اتلاف در پوشش هاي کم گسيل از طريق کاهش U-Value صورت مي گيرد. اما اين کاهش به وسيله ي افزون ضخامت به دست نمي آيد، بلکه روش پيچيده تري به کار گرفته مي شود. تمام اجسام گرم، داراي تشعشع (Emissivity) مي باشند. در حقيقت انرژي حرارتي خود را از طريق تشعشع از دست مي دهند. وقتي انرژي حرارتي کاهش يابد، جسم تمايل دارد اين افت را از طريق جذب حرارت محيط جبران کند.
در فصل زمستان حرارتي که شيشه از طريق تشعشع هدر مي دهد، از محيط داخل که گ رم تر است به وسيله ي رسانش جبران مي شود و در نتيجه ي اتلاف حرارت افزايش مي يابد. در مورد پوشش هاي کم گسيل اين عامل به شدت کنترل شده و در جدول تشعشع در پايين ترين درجات قرار گرفته است (جدول 1). اين تشعشع پايين نتيجه ي به کارگيري موادي چون نقره و اکسيد قلع است. [1] به علت تشعشع کم، اين پوشش ها تمايل کم تري به دريافت حرارت از محيط دارند و در نهايت دِبي عبور حرارت را پايين مي آورند و ضريب انتقال حرارت رسانش U-Value را کم مي کنند و به واسطه ي همين سازوکار باعث حدود 30 درصد کاهش اتلاف حرارت مي گردند که اين ويژگي قابل رقابت با شيشه هاي دو جداره ي عادي است. همچنين پوشش هاي کم گسيل، اشعه ي مادون قرمز دور، که توسط وسايل گرم کننده و اجسام گرم داخل ساختمان توليد مي شود، را به داخل منعکس مي نمايند و حرارت را حبس مي کنند. (heat trap)

جدول 1: نسبت تشعشع (Emissivity) مواد

لاک سياه	96/0
چوب	91/0
شيشه	84/0
پوشش رفلکس استاندارد	89/0-65/0
پوشش کم گسيل low-e	45/0-29/0
آلومينيوم صيقلي	05/0

ارزيابي مشخصات و استانداردها
 

در مورد پوشش ها بدون احتساب خواص فيزيکي مکانيکي، حدود 19 مشخصه اندازه گيري و محاسبه مي شود. اين خواص شامل تمام ويژگي هاي نوري و حرارتي است. اهم مشخصات در جدول 2 به صورت مقايسه اي بين شيشه عادي، پوشش ها و شيشه ي دو جداره آمده است.
در اين جا به شرح مختصر تعداد ديگري از مشخصات مي پردازيم:
•درصد کاهش ورود حرارت خورشيد: اين مشخصه نسبتي است براي مقايسه ي حرارت عبور يافته از شيشه ي عادي و شيشه اي که فرآيند نصب پوشش ها بر آن انجام شده باشد.
• Shading Coefficient: اين مشخصه معياري نسبي براي ارزيابي عبور حرارت خورشيد از شيشه ها است. براي به دست آوردن اين فاکتور نسبت حرارت عبور يافته از سيستم مورد نظر را به حرارت عبور يافته از شيشه ي شفاف 4 ميل بررسي مي نمايند.

جدول 2

	شيشه ي 6 ميل شفاف	LLumar R20 روي شيشه ي 6 ميل	LLumar N1035B روي شيشه ي 6 ميل	LE 35 روي شيشه ي 3 ميل	دوجداره استاندارد
درصد انعکاس نور مرئي	8	59	24	35	14
درصد عبور نور مرئي	88	14	36	32	78
ثابت انتقال حرارت زمستان U(w/m2k)	91/5	45/5	45/5	14/4	78/2
تشعشع	84/0	71/0	71/0	33/0	84/0
درصد دفع فرابنفش	38	99	99	99	54
درصد کاهش ورود ح رارت خورشيد	-	73	54	63	13
درصد ورود حرارت خورشيد (SHGC)	81	21	47	31	70
درصد دفع حرارت خورشيد	19	79	63	69	30

• عبور، انعکاس و جذب تابش خورشيد: در اين سه فاکتور کل تابش خورشيد اعم از مرئي، فرابنفش و مادون قرمز مورد بررسي قرار مي گيرد.
• انعکاس نور مرئي از سمت داخل پوشش ها.
• درصد کاهش شدت نور مرئي.
• ثابت انتقال حرارت تابستاني.
اکثر فاکتورها تحت استانداردهاي (Association of Industrial Metallizers Coaters and laminators)AIMCA اندازه گيري مي شود که به عنوان مثال شرايط اندازه گيري ضريب انتقال حرارت متوسط زمستان (Winter Media U-Value) بدين شرح مي باشد: دماي محيط خارج 7 درجه ي سانتيگراد، دماي محيط داخل 20 درجه ي سانتيگراد، شيشه در معرض آفتاب نمي باشد و سرعت باد در خارج 24 کيلومتر بر ساعت مي باشد. [4]
مشخصات مربوط به کل تابش خورشيد تحت استاندارد ASTM E 903 اندازه گيري شده اند. [3] مقاومت سايشي پوشش ها تحت استاندارد ASTM D 1044/1003 و استحکام چسبندگي آن ها تحت استاندارد ASTM D 3330 اندازه گيري شده است. تمام خواص فيزيکي مکانيکي ديگر نيز تحت استانداردهاي ASTM هستند. البته در موارد خاصي، از استانداردهاي ديگر مانند UL, BS, DIN نيز استفاده شده است. براي مثال، مقاومت ضربه اي تحت استاندارد ANSL z.97 تعيين مي گردد.

مميزي انرژي
 

همواره در محافل علمي و صنعتي در مورد کارآيي مصالح و موادي که جهت صرفه جويي انرژي پيشنهاد مي شوند، تحقيقاتي انجام مي گيرد و در اين تحقيقات معمولاً از دو روش استفاده مي گردد. روش اول، عبارت است از مطالعه ي موردي و اندازه گيري ميزان مصرف در ساختمان هايي که از مصالح مورد نظر در آن ها استفاده شده باشد. روش دوم، استفاده از نرم افزارهاي معتبر شبيه سازي است که به وسيله ي آن ها ساختمان و فاکتورهاي انرژي را مدل مي نمايند و پس از آناليز دقيق نتايجي را به عنوان مقدار انرژي مصرفي، کاهش هزينه ها و ... اعلام مي دارند.

مطالعه ي موردي (Case Study)
 

اين مطالعه در مورد ساختمان اداره ي Edison Plaza واقع در شهر هوستون، انجام گرفته است. به دليل ورود گرماي شديد خورشيد از پنجره ها، حتا با وجود اين که چيلرها در تمام مدت روز با حداکثر ظرفيت کار مي کردند، ولي دماي مطلوب براي فعاليت حاصل نمي شد. در نتيجه مدير شرکت پس از تحقيقات گسترده تصميم گرفت تا با استفاده از پوشش LLumar LE1220 مساحتي معادل 000/80 فوت مربع را از ورود گرماي خورشيد محافظت نمايد. با استفاده از اين پوشش علاوه بر اين که تا 70 درصد از ورود گرما جلوگيري شد، قدرت چيلرها نيز از 100 درصد به 80 درصد کاهش پيدا کرد. در ضمن با کاهش هزينه ها که از طريق استفاده از پوشش انجام گرفت، هزينه ي 000/240 دلاري در مدت کم تر از 3 سال جبران گرديد. [4]

شبيه سازي
 

در اين جا به تحقيقي که از طرف شرکت CPfilms و با استفاده از نرم افزار DOE-2 انجام گرفته است، اشاره خواهد شد. نتايج اين تحقيق از طرف موسسه ي مستقلITEM SYSTEM که يک شرکت معتبر مشاوره در زمينه ي تحليل هاي انرژي است، مورد تأييد قرار گرفته است. [6] در اين تحقيق ساختمان اداري 10 طبقه اي که پس از سال 1992 ساخته شده، و مساحت کل زيربناي 16257 مترمربع است، به عنوان ساختمان نمونه مورد مطالعه قرار گرفته است. در اين تحقيق چند سري مختلف از پوشش ها با کارآيي هاي متفاوت بر روي انواع مختلف پنجره (يک جداره، يک جداره ي رنگي، دو جداره و دو جداره ي رنگي) مورد مطالعه قرار گرفته است. در اين مقاله به قسمتي از نتايج آن اشاره خواهد شد.
ساختمان مورد مطالعه در هر جهت داراي 557 مترمربع شيشه مي باشد و پوشش ها بر روي جهات شرقي و غربي و جنوبي نصب گرديده اند. در ضمن در اين مطالعه، با اين هدف که يک مطالعه ي واقعي و محتاطانه انجام شده باشد و خوشبينانه ترين حالت را در نظر گرفته نشده باشد، از روش هاي ديگر جلوگيري از اتلاف انرژي نيز استفاده شده است (مانند پرده، سيستم سرمايش مدرن، بويلر و HVAC با بازده بالا و ...) در نتيجه در صورتي که در واقعيت از اين پوشش ها استفاده گردد، ميزان صرفه جويي انرژي بيش تر از اين مقدار خواهد بود. شبيه سازي ساختمان هزينه هاي انرژي (kwhr) و قيمت نصب پوشش ها هم لحاظ مي گردد. سپس با توجه به اين اطلاعات، نرم افزار گزارش هايي را توليد خواهد کرد که به قسمتي از آن ها اشاره خواهد شد.
در اين جا دو نوع پوشش را مورد بررسي قرار مي دهيم:
نوع1: پوشش هاي شيشه LLumar R20, N1020B, Vista v14
نوع 2: پوشش هاي شيشه کم گسيل LLumar E1220, Vista v28 (Low-e)
هزينه ي نصب براي پوشش هاي نوع1 $/m227 و براي پوشش هاي نوع 2 $/m2 31 در نظر گرفته شده است.

جدول 3

کاهش در مصرف اوج تابستاني (kw) درصد		کاهش مصرف kwhr ساليانه (درصد)		برگشت سرمايه (سال)		قيمت kwhr	نام شهر
2	1	2	1	2	1
9/12	2/11	5/13	1/12	85/0	87/0	$ 0907/0	Dallax
6/13	3/11	3/15	6/13	07/1	10/1	$ 0595/0	Phonenix
13	4/11	5/10	2/9	43/1	73/1	$ 0553/0	Toronto (Canada)
3/12	4/10	7/11	3/10	16/1	28/1	$ 0706/0	Washington
13	1/11	7/12	3/11	13/1	25/1	$ 0690/0	ميانگين

با توجه به جدول 3، ميانگين بازگشت سرمايه ي 2/1 سال خواهد بود. در ضمن اين مقايسه نشان مي دهد که پوشش هاي شيشه مخصوص به آب و هواي خاصي نيستند و در تمامي مناطق توجيه اقتصادي خود را خواهند داشت. به عنوان مثال در شهري تورنتو که در بين شهرهاي مورد بررسي سردترين آب و هوا را داراست. بازگشت سرمايه اي معادل 73/1 سال را براي پوشش ها نشان مي دهد و هنگامي که از پوشش هاي کم گسيل استفاده شود با وجود اين که هزينه ي نصب 15/1 برابر مي شود، بازگشت سرمايه به 43/1 سال تقليل مي يابد. کاهش زمان بازگشت سرمايه، نشان گر اين موضوع است که استفاده از پوشش هاي کم گسيل در مناطق داراي آب و هواي سردسير مي تواند اقتصادي تر باشد، زيرا هزينه ي سنگين گرمايش در زمستان تا حد مطلوبي کاهش مي يابد.

شرح لايه ها
 

بستر اصلي پوشش ها پلي استر از نوع پلي ايتلن ترفتالات (PET) است. کل پوشش به طور متوسط از 6 لايه تشکيل شده است که در موارد ئويژه ممکن است تعداد و خواص لايه ها تغيير کند. جزئيات لايه ها به شرح زير است:
1- آستر: پلي استر، هنگام فرآيند جدا مي شود و داراي پوشش سيليکون مي باشد. سيليکون به علت خاصيت نچسب بودن به آستر کمک مي کند که قبل از شروع فرآيند نصب، جداسازي به راحتي صورت گيرد.
2- لايه ي چسب: شامل چسب هاي حاوي جاذبه ي اشعه ي فرابنفش (UV Absorbers). اين چسب ها در انواع مختلفي موجود است و با سازوکارهاي متنوع (پيوند شيميايي، مکانيکي و نفوذ) به شيشه مي چسبند.
3- لايه ي رنگي: پلي استر، هميشه حاوي جاذبه ي اشعه ي فرابنفش (UV Absorbers)است. اين لايه به کمک لايه ي چسب تا 99 درصد از ورود اشعه ي فرابنفش جلوگيري مي کند.
4- لايه ي فلزپوش: اين لايه ي پليمري با روش هاي مختلف (Metallaizing/Sputtering) فلزپوش مي گردد. فلزات سنگين (مانند: واناديم، طلا يا آلياژ نيکل و کروم) به کار رفته در لايه اين قابليت را دارند که با حفظ شفافيت، اشعه ي حرارت زاي خورشيد (مادون قرمز) را دفع کنند.
5- لايه ي شفاف: اين لايه از جنس پليمر پلي استر تقويت شده مي باشد و خواص فيزيکي مکانيکي محصول مانند استحکام کششي را بهبود مي بخشد.
6- پوشش ضد خش (S/R): لايه ي سطحي محصول و از جنس اکريليک است. در مقابل مواد و لوازم پاک کنده ي رايج، ضدخش مي باشد.

فرآيند نصب
 

نصب پوشش ها يک فرآيند کاملاً تخصصي است. براي اين کار از ابزار و محلول هاي ويژه اي استفاده مي شود. مراحل اصلي کار شامل: 1- تميزکاري، 2- نصب، 3- پيرايش مي باشد. در هر مرحله از لوازم مخصوص استفاده مي شود. مرحله ي اول از محلولي قوي براي تميزکاري شيشه و در مرحله ي دوم از يک محلول ويژه براي فعال کردن چسب پوشش استفاده مي شود.
نصب بر شيشه هاي موجود امکان پذير است و هيچ احتياجي به تعويض يا خروج شيشه ها از قاب نمي باشد، اين فرآيند با ايجاد کم ترين اخلال در محيط کار همراه است و در نتيجه تمام سازمان ها بدون توقف در سير فعاليت و کارخانه ها، بدون احتياج به توقف خط توليد مي توانند از مزاياي اين فن آوري بهره مند شوند.
گروه هاي متخصص نصب تحت آموزش هاي تئوري و تمريني ويژه اي قرار مي گيرند و بر اساس آزمون هاي تعيين سطح و با توجه به واحدهاي تئوري گذرانده و سابقه و زمينه ي کار با درجه هاي به خصوص به فعاليت مي پردازند.
رعايت اين مقررات که در کشورهاي بهره مند از اين فن آوري رايج است، باعث مي شود فرآيند نصب توسط کادر متخصص به آساني و با دقت و نظم کافي انجام شود و در پايان متناسب با حساسيت فرآيند، توليد فرآيند نصب نيز از کيفيت لازم برخوردار باشد.

مزاياي ديگر
 

علاوه بر بهينه سازي مصرف انرژي، پوشش ها مزاياي متعدد ديگري نيز دارند که شرح و سازوکار عملکرد پوشش ها در مورد هر يک از مزايا نيازمند مقاله اي جداگانه است.
پوشش ها به علت به کارگيري مواد شيميايي ويژه (UV absorbers) با خاصيت جذب اشعه ي فرابنفش (UV) از ورود اشعه به ميزان 99 درصد جلوگيري مي کنند. اشعه ي فرابنفش باعث رنگ رفتگي لوازم شده و به دليل دارا بودن بالاترين انرژي در طيف نور خورشيد، لوازم را با تخريب تدريجي مواجه مي نمايد. اما خطر اصلي متوجه ساکنان ساختمان است. اين بخش از نور خورشيد عامل ايجاد حساسيت ها، امراض و سرطان پوست مي باشد. پوشش ها به طور خاص از ورود اين بخش تا 99 درصد جلوگيري مي نمايد. يعني ورود اشعه ي فرابنفش به يک درصد کاهش يافته و مضرات نور خورشيد يک صدم خواهد شد. در نتيجه عدد SPF اين محصول 100 مي باشد که اين عدد در کرم هاي ضد آفتاب بدون عوارض در حدود 15 الي 45 مي باشد. با پيشرفت هايي که در اين زمينه صورت گرفته است، اکنون انواع پيشرفته اي از پوشش ها موافق به دريافت تأييديه ي بنياد بين المللي سرطان پوست گرديده اند.
مزيت ديگر مربوط به خاصيت ايمني پوشش هاست. تمام پوشش ها داراي خاصيت ايمني مي باشند. به علت آن که چسبيدن پوشش ها با استحکام بالا و با مکانيسم هاي مختلف نفوذ، پيوند مکانيکي و شيميايي انجام مي شودو خود پوشش نيز از استحکام کششي بالايي برخوردارند، در نتيجه در صورت شکسته شدن، شيشه ثابت نگه داشته مي شود از پراکنده شدن آن ها و خطر جراحات جلوگيري به عمل مي آيد. اين پوشش ها براي جلوگيري از خطرات شکستگي شيشه ها و جراحات ناشي از آن در حوادثي مانند زلزله توصيه مي شوند. چون در مواردي از زلزله کل ساختمان و مصالح سازه اي با صدمه ي جدي مواجه نخواهد شد، اما مصالح غير سازه اي مانند شيشه بر اثر لرزش هاي شديد و فشار چارچوب مي شکنند و قطعات شکسته در خارج و داخل ساختمان باعث خطرات متعددي مي شوند. با به کارگيري پوشش هاي توصيه شده، ساکنان و افراد خارج از ساختمان از اين خطر مصون خواهند بود. با استفاده از نوع امنيتي پوشش ها مي توان ضريب امنيت در برابر سرقت، خشونت ها و ... را به ميزان قابل توجهي افزايش داد. در مورد انواع ايمني / خواص فيزيکي – مکانيکي نيز به طور خاص اندازه گيري مي شوند.
در نهايت افزايش جلوه و زيبايي ساختمان با به کارگيري پوشش هايي با رنگ مکناسب از نظر معماري نما ارزشمند است. در ضمن، رنگ ها به علت به کارگيري مواد بازدارنده ي فرابنفش از دوامي بالاتر از شيشه هاي رنگي و رفلکس عادي برخوردارند.

نتيجه گيري
 

امروزه استفاده از پوشش هاي مدرن شيشه در کشورهاي پيشرفته به عنوان يک استراتژي کلان براي بهينه سازي مصرف انرژي اتخاذ شده است. به عنوان مثال در بخش ساختمان Energy Star به کارگيري پوشش ها به عنوان يک فن آوري موثر توصيه و به بررسي دقيق آن پرداخته شده است. اميدواريم با تکميل پروژه هاي تحقيقاتي در اين زمينه، در کشور ما نيز استفاده از اين فن آوري در مباحث قانوني مربوط گنجانده شود.
يکي از حيطه هاي مهم در بهينه سازي مصرف انرژي، ساختمان هايي هستند که بدون توجه به اصول مصرف بهينه ي انرژي ساخته و مورد استفاده قرار گرفته اند. طبق آمار وزارت مسکن و شهرسازي تا پايان سال 1380 تعداد واحدهاي مسکوني کشور بالغ بر 7/12 ميليون واحد برآورد شده است و سالانه 500تا600 هزار واحد به اين مجموعه افزوده مي گردد. در نتيجه براي تسريع در امر بهينه سازي سوخت و انرژي بايد روش هاي اجرايي براي ساختمان هاي موجود پيشنهاد شود. يکي از مزاياي عمده ي اين فن آوري، امکان اجراي آن روي ساختمان هاي موجود مي باشد و بدون احتياج به تعويض شيشه و قاب و ايجاد وقفه در کار قابل ارائه مي باشد. چون اين پوشش ها در جهت مقاوم سازي شيشه در مقابل زلزله نيز تأثير به سزايي دارند، مي توان با گسترش استفاده از آن ها در ساختمان هاي موجود و جديد، از صدمات آن به نحو قابل ملاحظه اي کاست.
البته با وجود قيمت ارزان انرژي و سوخت در کشور، هر گونه فعاليت در جهت بهينه سازي مصرف سوخت و انرژي بايد با فرهنگ سازي و تسهيلات انجام گيردو در صورتي که يارانه هاي دولتي در جهت ترويج فن آوري هاي بهينه سازي مصرف سوق يابند، در اندک زماني مي توان به درصد قابل ملاحظه اي از صرفه جويي در مصرف سوخت و انرژي دست يافت.

پي‌نوشت‌ها:
 

1- کارشناس تحقيق و توسعه ي شرکت شايا پرتو پارس.
 

مراجع
1- ويلسون، الکس و موريل، «راهنماي صرفه جويي در مصرف انرژي خانگي»، سازمان بهينه سازي مصرف سوخت کشور، انتشارات فني، 1380.
2- دفتر بهينه سازي مصرف انرژيوزارت نيرو، «مديريت مصرف انرژي در ساختمان»، بهسامان.
3- ASTM D 903 SP;AR Absorptance, Reflectance and Transmittance
4- CPFilms Technical Decuments
5- “Energy star building MANUAL” 1998.
6- DeBusk, Steve, “Energy Study Demonstrates…”, CPFilms Techinical Decuments, 2001.
7- IWFA “FLAT GLASS EDUCATION GUIDE” 1999.
8- http://www.efficientwindows.org
دانش نما شماره پياپي 166-165