iGlass Wiki

• Πυκνότητα : 2.500 kg/m³
• Συντελεστής γραμμικής διαστολής : 88 * 10^-7m/^oC
• Θερμική διαπερατότητα : (u-value) 5,2 – 5,8 watt/m²*^oC (ανάλογα με το πάχος)
• Θερμική αγωγιμότητα : (Κ-value) 1,05 watt/m*^oC
• Αντοχή θερμοκρασιακών  διαφορών : στα 6mm ένα γυαλί το οποίο έχει θερμανθεί τεχνητά   θα σπάσει από θερμική αυτόθραυση εάν βυθιστεί σε νερό με διαφορά θερμοκρασίας πάνω από 55^οC.
• Αντοχή στη θλίψη : 1000 MPa. Είναι εξαιρετικά υψηλή και σημαίνει ότι για συνθλιψει κάποιος ένα γυάλινο κύβο όγκου 1cm³ , πρέπει να εφαρμόσει βάρος 10 τονών.
• Αντοχή σε εφελκυσμό : 40 MPa (το νούμερο αυτό ανεβαίνει για θερμοενισχυμένους υαλοπίνακες στα 200 MPa) σαφώς μειωμένη σε σχέση με την αντοχή στην θλίψη.
• Σημείο τήξης : περίπου στους 730^οC.
• Μέτρο ελαστικότητας : (συντελεστής Young) 70 GPa . Ο συντελεστής αυτός εκφράζει την θεωρητική δύναμη ( ανα μονάδα επιφανείας) που θα έπρεπε να εφρμοστεί σε ένα δοκίμιο γυαλιού ώστε να διπλασιαστεί το αρχικό του μήκος.
• Συντελεστής εγκάρσιας συστολής : (Poisson ratio μ) 0,22
• Σκληρότητα : 6,5 της κλίμακος Moh ( το διαμάντι έχει 10, το ζαφείρι 9 και ο γύψος 2).
• Διηλεκτρική σταθερά : για 6mm γυαλί στους 21^oC
  •   1 GHz   6,0
  • 10 MHz  6,5
  •   1 KHZ   7,4
  • 10  Hz  30,0
• Συντελεστής διάθλασης : 1,52 (ο συντελεστής αυτός διαφοροποιείται ανάλογα με το μήκος κύματος του υπο εξέταση φωτός)
• Φωτεινή ανάκλαση: (Απώλεια φωτός λόγω ανάκλασης) περίπου 8% με 10%. Το φώς όταν διέρχεται από διαχωριστική επιφάνεια 2 οπτικών μέσων με διαφορετικούς δείκτες διάθλασης (π.χ. αέρας-γυαλί), πάντα ανακλάται. Το ποσοστό του φωτός που ανακλάται εξαρτάται από τους δείκτες διάθλασης των μέσων και την γωνία πρόσπτωσης του φωτός.
• Φωτεινή διαπερατότητα : περίπου 85% για λευκό υαλοπίνακα 6mm.
• Διαπερατότητα Υπεριώδους ακτινοβολίας :  Σε μήκος κύματος 340nm 41% , σε 315nm 1%.
• Χημική αντοχή : Το γυαλί είναι εξαιρετικά ανθεκτικό στα περισσότερα οξέα εκτώς από το υδροφθορικό και σε υψηλες θερμοκρασίες και στο φωσφορικό. Εμφανίζει όμως ευαισθησία στα αλκάλια. Επίσης διαλυτές  θειούχες προσμίξεις από διαβρωση μετάλων έχουν την τάση να προσκολλόνται μόνιμα στην ελεύθερη επιφάνεια του γυαλιού οι οποίες πρέπει να αφαιρούντια το ταχύτερο δυνατό.

Προκειμένου να υπάρχει ενιαίος διεθνής τρόπος αναγνώρισης των επιφανειών μιας υάλωσης έχει επικρατήσει κάποιος συγκεκριμένος τρόπος ονομασίας τους.

Έτσι διεθνώς όταν έχουμε να κάνουμε με μια σύνθετη υάλωση, ξεκινάμε πάντα από το εξώτερο μέρος της υάλωσης και προχωρώντας προς το εσωτερικό ονοματίζουμε με έναν αύξοντα αριθμό (ξεκινώντας πάντα από το 1) κάθε γυάλινη επιφάνεια που συναντάμε.

Έτσι εάν έχουμε μια διπλή υάλωση, η εξωτερική πλευρά του εξωτερικού υαλοπίνακα ονομάζεται (1) . Η εσωτερική πλευρά του εξωτερικού υαλοπίνακα ονομάζεται (2), η εξωτερική πλευρά του εσωτερικού υαλοπίνακα (3) και τέλος η εσωτερική πλευρά του εσωτερικού υαλοπίνακα ονομάζεται (4).

Έτσι εάν για παράδειγμα έχουμε μια τριπλή υάλωση με 2 επιστρωμένους υαλοπίνακες των οποίων οι επιστρώσεις μας πουν ότι βρίσκονται στις θέσεις (2) και (5) αντίστοιχα, τότε θα πρέπει να καταλάβουμε ότι η 1^η επίστρωση βρίσκεται στην εσωτερική πλευρά του εξωτερικού υαλοπίνακα, ενώ η 2^η επίστρωση βρίσκεται στην πλευρά του 3^ου υαλοπίνακα που κοιτά προς τα έξω.

Η ποιότητα του υαλοπίνακα μπορεί να παραμείνει αναλλοίωτη στο πέρασμα του χρόνου ακολουθώντας κάποιες απλές συμβουλές αναφορικά με την αποθήκευση και τον χειρισμό του.

Οι αποθήκες στις οποίες φυλάσσουμε του υαλοπίνακες θα πρέπει να είναι καθαρές και ξηρές με δυνατότητα κυκλοφορίας στεγνού αέρα, ιδιαίτερα μετά από περιόδους υψηλής υγρασίας για να αποφεύγεται ανεπιθύμητο λέκιασμα. Σε κάθε περίπτωση θα πρέπει να υπάρχει ανάμεσα από τους υαλοπίνακες κάποιο υλικό το οποίο να παρέχει αφυγραντική δράση, Καλό θα ήταν το υλικό αυτό να εμπεριέχει αδιπικό οξύ, το οποίο δρα ως αναστολέας λεκιασμάτων.

Η αποθήκευση πρέπει να γίνεται πάνω σε επίπεδες επιφάνειες σε περιοχές απαλλαγμένες από κυκλοφορία βαρέων οχημάτων ή κραδασμούς πάσης φύσεως.

Σε περίπτωση που κάποια ποσότητα υαλοπινάκων παραληφθή βρεγμένη, τότε είναι απαραίτητο, το ταχύτερο δυνατό, να αποσυσκευαστεί να στεγνωθεί και να επανασυσκευαστεί με αποστατικό υλικό ώστε να εξασφαλίζεται η κυκλοφορία αέρα μεταξύ των πλακών των υαλοπινάκων.

ΑΙΤΙΕΣ

Το θερμικό σοκ είναι ένα φαινόμενο το οποίο παρατηρείται όταν η κεντρική περιοχή ενός υαλοπίνακα θερμαίνεται (είτε τεχνιτά, είτε φυσικά) ενώ η περιμετρική του περιοχή διατηρείται ψυχρή και δεν υπόκειται σε διαστολή. Με τον τρόπο αυτό δημιουργείται σταδιακά μια τάση πάνω στην επιφάνεια του υαλοπίνακα.  Η αυτόθραυση είναι το αποτέλεσμα της συσσώρευσης υπερβολικής τάσης λόγο θερμότητας σε έναν υαλοπίνακα. Το ποσό της θερμικής τάσης εξαρτάται από την διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ της ψυχρότερης και της θερμότερης περιοχής του υαλοπίνακα, καθώς επίσης και στην κατανομή της θερμοκρασιακής διαβάθμισης στην επιφάνειά του.

Ένας υαλοπίνακας ο οποίος έχει υποστεί θερμικό σοκ, είναι εύκολο να αναγνωριστεί από την μορφή του σπασίματος το οποίο είναι πολύ χαρακτηριστικό. Το σπάσιμο αυτού του τύπου, ξεκινά πάντα κατακόρυφα από μία από τις πλευρές του υαλοπίνακα και εκτείνεται ευθύγραμμα  για 2 έως 5cm. Στη συνέχεια διακλαδώνεται σε μία ή και περισσότερες κατευθύνσεις. Ο αριθμός αυτών των διακλαδώσεων υποδηλώνει το μέγεθος της θερμικής  τάσης που αναπτύχθηκε στον υαλοπίνακα.

ΠΑΡΑΓΟΝΤΕΣ ΠΟΥ ΑΥΞΑΝΟΥΝ ΤΗΝ ΠΙΘΑΝΟΤΗΤΑ ΘΕΡΜΙΚΟΥ ΣΟΚ

Οποιοσδήποτε λόγος συντελεί στο να αναπτυχθούν θερμοκρασιακές διαφορές στην επιφάνεια ενός υαλοπίνακα θα πρέπει αυτομάτως να χαρακτηρίζεται ως «επιβαρυντικός» παράγον. Τέτοιοι είναι :

• Οι  κλιματολογικές συνθήκες οι οποίες ευνοούν την την απορρόφηση θερμότητας από τον υαλοπίνακα με την πολύωρη διαρκή έκθεση στον ήλιο.
• Ο προσανατολισμός του κτηρίου, με χειρότερο τον ανατολικό όπου συνήθως τους πρώτους μήνες της άνοιξης παρατηρείται το φαινόμενο, οι ψυχροί από την πτώση της θερμοκρασίας την νύχτα υαλοπίνακες, να θερμένονται ανομοιόμορφα από τον ανεμπόδιστο ανατέλον ήλιο.
• Η θέση του κτηρίου, όταν πάνω σε αυτό πέφτουν σκιές από περιβάλλοντα αντικείμενα, όπως π.χ. άλλα κτήρια, δέντρα , παρκαρισμένα μεγάλα οχήματα κλπ.
• Συγκεκριμένοι τύποι έγχρωμων ή/και επιστρωμένων  υαλοπινάκων, έχουν εγγενώς μεγαλύτερο κίνδυνο να υποστούν θερμικό σοκ, εξαιτίας της αυξημένης ενεργειακής απορρόφησης την οποία εμφανίζουν. Για τον λόγο αυτό είναι σκόπιμο κατά την διάρκεια επιλογής του καταλληλότερου για την εκάστοτε εφαρμογή υαλοπίνακα να ελέγχεται ο συντελεστής ενεργειακής απορρόφησης.
• Η διάσταση και το πάχος (όσο μεγαλύτερα, τόσο χειρότερα)
• Το πλαίσιο , είδος (αλουμίνιο, PVC, ξύλο), Χρώμα,  πλαισίωση (4-πλεύρη, 2-πλευρη, structural)
• Περιμετρική κατάσταση. Μικρές αμυχές και πληγές μπορούν να αποβούν μοιραίες. Περιμετρική λείανση, έστω μα μη αδαμαντοφόρα εργαλεία, πάντα βελτιώνει την συμπεριφορά.
• Εξωτερικές σκιάσεις,  όταν αυτές δεν πέφτουν ομοιόμορφα σε όλη την επιφάνεια του υαλοπίνακα. Αυτές μπορεί να είναι είτε ακούσιες (μπαλκόνια, πρόβολοι, στέγαστρα κλπ) είτε εκούσιες (περσίδες, τέντες, αυτοκόλλητα κλπ)
• Εσωτερικές σκιάσεις, όπως κουρτίνες , περσίδες κλπ οι οποίες αντανακλούν ποσά θερμότητας προς τα έξω και αυξάνουν την θερμική τάση. Για την μείωση αυτού του φαινομένου συνίσταται να προβλέπεται αερισμός του χώρου μεταξύ του υαλοπίνακα και την πηγή της εσωτερικής σκίασης.
• Εσωτερικές πηγές ψύξης/θέρμανσης , όπως αεραγωγοί, κλιματιστικά, εξαερισμοί ηλεκτρονικών συσκευών κλπ,  όταν αυτές κατευθύνονται κατευθείαν πάνω στους υαλοπίνακες μπορούν να προκαλέσουν σοβαρά προβλήματα.

ΘΕΡΑΠΕΙΑ

Όταν οι γενικές συνθήκες, υποδηλώνουν επιβαρυντική κατάσταση θερμικού σοκ, καλό είναι προληπτικά να λαμβάνονται μέτρα θεραπείας/προστασίας. Τέτοια είναι :

• Περιμετρική λείανση. Βελτιώνει τις συνθήκες περίπου 10% έως 15%
• Περιμετρική λείανση με αδαμαντοφόρα εργαλεία. Βελτίωση 20% με 25%
• Θερμοενίσχυση. Βελτίωση 70%-80%
• Θερμοσκλύρηνση. Βελτίωση 90%

Ο ήλιος ακτινοβολεί ενέργεια με την μορφή ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας σε ένα ευρύ φάσμα συχνοτήτων (μηκών κύματος) το οποίο χωρίζουμε σε 3 βασικές διακριτές περιοχές συχνοτήτων :

• Υπεριώδη  290nm – 380nm
• Ορατή        380nm – 780nm
• Υπέρυθρη 780nm – 2500nm

Από το σύνολο της ενέργεια που ακτινοβολεί ο ήλιος, μόνο το 2%  εκπέμπεται στην υπεριώδη περιοχή, 47% στην ορατή και τέλος το 51% στην υπέρυθρη. Από το σύνολο λοιπόν της ηλιακής ενέργειας το ανθρώπινο οπτικό όργανο, το μάτι, είναι «ρυθμισμένο» να συλλαμβάνει ένα μικρό εύρος συχνοτήτων της ηλιακής ενέργειας που όμως αντιπροσωπεύει το 47% της συνολικής.

Στο σημείο αυτό είναι σημαντικό να αναφερθεί ότι όσο υψηλότερη η συχνότητα εκπομπής τόσο μεγαλύτερη είναι η ενέργεια που μεταφέρεται από την ακτινοβολία. Αυτό γίνεται πιο εύκολα αντιληπτό αν αναλογιστεί κανείς ότι η υπεριώδης ακτινοβολία υψηλής συχνότητας είναι αυτή που είναι υπεύθυνη για το κάψιμο του ανθρώπινου  δέρματος το καλοκαίρι, ή την αλλοίωση των χρωμάτων υλικών που παραμένουν εκτεθειμένα στον ήλιο. Αντίθετα, το ορατό και το υπέρυθρο φάσμα της ηλιακής ακτινοβολίας είναι πολύ λιγότερο επιβλαβής.

Το σύνολο, λοιπόν της ηλιακής ακτινοβολίας που προσπίπτει πάνω σε μια υάλωση μπορεί είτε να ανακλαστεί, είτε να απορριφθεί, είτε να διέλθει μέσα από την υάλωση σε διάφορα ποσοστά ανάλογα με το είδος της υάλωσης. Σε κάθε περίπτωση όμως, (βασιζόμενοι στην βασική αρχή της Φυσικής ότι η ενέργεια ούτε εξαφανίζεται αλλά ούτε και δημιουργείται από του μηδενός) μπορούμε με σιγουριά να πούμε ότι το άθροισμα των ποσοστών των 3 αποτελεσμάτων της πρόσπτωσης θα πρέπει πάντα να δίνει 100%! (π.χ. στο διάφανο λευκό υαλοπίνακα των 3mm 8% της ηλιακής ενέργειας ανακλάται, το 9% αποροφάτε και το 83% διέρχεται ανεμπόδιστα). Αυτή είναι γνωστή ως εξίσωση RAT από τα αρχικά των αγγλικών λέξεων Radiation, Absorption, Transmission.

 Στην φύση τώρα, πρέπει να γνωρίζουμε, ότι η θερμότητα μεταδίδεται με 3 και μόνον 3 τρόπους :

• Επαφή (όταν ένα θερμό σώμα έρχεται σε επαφή με ένα ψυχρό)
• Ανάμιξη (όταν ένα θερμό υγρό ή αέρια αναμιγνύεται με ένα ψυχρό)
• Ακτινοβολία (όταν θερμότητα περνά μέσα από κενό και προσπίπτοντας πάνω σε κάποιο σώμα είτε ανακλάται, είτε αποροφάτε, είτε το διαπερνά)

ΦΑΣΜΑΤΟΦΩΤΟΜΕΤΡΙΚΑ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ

Όταν η ηλιακή ακτινοβολία πέφτει πάνω στην επιφάνεια ενός υαλοπίνακα, ένα μέρος της ανακλάται, ένα μέρος της απορροφάτε από την μάζα του και ένα μέρος περνάει μέσα. Η σχέση κάθε ενός μέρους προς το σύνολο της προσπίπτουσας ακτινοβολίας, καθορίζει τον συντελεστή ανάκλασης, τον συντελεστή απορρόφησης  και τον συντελεστή μετάδοσης.   

Συντελεστές Ενέργειας  (Energy Factors)

Energy Reflection (ER)= Ανακλώμενη Ενέργεια

Energy Absorption (EA)= Απορροφούμενη Ενέργεια

Direct  Energy Transmission (DET)= Άμεσα Μεταδιδόμενη Ενέργεια

Heat Transfer (HT)= Μεταφερόμενη Θερμότητα

Συντελεστές φωτός (Light Factors)

Κατ’ αναλογία των συντελεστών Ενέργειας, οι  συντελεστές Φωτός ορίζονται αποκλειστικά επάνω στην βάση του ορατού τμήματος του ηλιακού φάσματος (380 έως 780 νανόμετρα).

Light Reflection (LR)= Ανακλώμενο Φώς

Light Transmission (LT)= Διερχόμενο Φως

Light Absorption (LA)= Απορροφούμενο Φώς

Ο Ηλιακός Συντελεστής (Solar Factor SF) ή (g) αντιπροσωπεύει την συνολικώς μεταφερόμενη μέσω ενός υαλοστασίου ενέργεια. Είναι κατά συνέπεια το άθροισμα της άμεσα μεταφερόμενης ακτινοβολίας και αυτής η οποία απορροφάτε και επανεκπέμπεται προς τον εσωτερικό χώρο.

g = t_e + q_i 

Παράγοντες οι οποίοι μπορούν να επηρεάσουν τους συντελεστές αυτούς σε μια δεδομένη προσπίπτουσα ακτινοβολία, είναι η απόχρωση του γυαλιού, το πάχος του και στην περίπτωση των επιστρωμένων (coated) γυαλιών, η φύση της επίστρωσης.

                                                            Solar Factor (g)          Διερχόμενο Φως

Λευκό γυαλί 4mm                             0,86                                         0,90

Διπλό τζάμι 4+15+4                          0,76                                         0,81

ΘΕΡΜΟΤΗΤΑ

Η θερμότητα που νοιώθουμε μας έρχεται από δύο πηγές:

• Θερμότητα από το ηλιακό φάσμα η οποία δημιουργείται από τις υπεριώδεις ακτίνες (UV), από το ορατό φως και τα μικρού μήκους υπέρυθρα κύματα (IR)
• Θερμότητα η οποία εκπέμπεται από αντικείμενα (λάμπες, θερμαντικά σώματα κλπ) με την μορφή των μεγάλου μήκους υπέρυθρων κυμάτων (IR).

Μετάδοση θερμότητας

Όταν υπάρχει διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ δύο σημείων ενός υλικού (στερεού, υγρού ή αερίου) τότε αυτόματα η θερμότητα μεταφέρεται από τα θερμότερα σημεία προς τα ψυχρότερα. Αυτό ισχύει για όλες τις επιφάνειες. Όμως μια γυάλινη επιφάνεια παρουσιάζει την ιδιομορφία να είναι ταυτόχρονα και διαπερατή από την ηλιακή ακτινοβολία, με αποτέλεσμα την ελεύθερη συσσώρευση θερμότητας. Η θερμότητα εναλλάσσεται (με άλλα λόγια «χάνεται») μέσω της επιφάνειας των υλικών, με τρεις διαφορετικούς τρόπους.

Τρόποι μετάδοσης της θερμότητας 

• Με Επαφή (Conduction). Η θερμότητα μεταφέρεται από το ένα μόριο (αφού ζεσταθεί), στο επόμενο μέσα στο ίδιο στερεό σώμα ή σε εφαπτόμενα μεταξύ τους σώματα.
• Με Ανάμιξη (Convection). Ισχύει για την μεταφορά θερμότητας μεταξύ της επιφάνειας ενός στερεού και ενός υγρού ή αερίου σώματος. Αυτός ο τρόπος μεταφοράς θερμότητας συνεπάγεται κίνηση των μορίων μέσω κυκλοφορίας. Οι διαφορές της θερμοκρασίας μεταξύ των σημείων του υγρού ή αερίου υλικού, προκαλούν κίνηση των μορίων προς τα επάνω καθώς αυτά ζεσταίνονται, με αποτέλεσμα την βαθμιαία εξισορρόπηση της θερμοκρασίας. 
• Με Ακτινοβολία (Radiation). Κάθε θερμό σώμα εκπέμπει ενέργεια με την μορφή της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας. Τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα διασχίζουν τις ελεύθερες περιοχές (αέρα, κενό) και όταν  συναντήσουν εμπόδιο (κάποιο αντικείμενο), αφήνουν επάνω του μέρος της ενέργειάς τους. Το αντικείμενο αποκτά  θερμότητα, την οποία στην συνέχεια εκπέμπει κ.ο.κ.

Σε θερμοκρασίες περιβάλλοντος, αυτή η ακτινοβολία λαμβάνει χώρα στην περιοχή της μεγάλου μήκους υπέρυθρης ακτινοβολίας (πάνω από 5.000nm).

Θερμική εκπομπή (emissivity) υαλοπινάκων 

Τα αντικείμενα ενός χώρου επανεκπέμπουν την θερμότητα που αποκτούν, με την μορφή μεγάλου μήκους  υπέρυθρης ακτινοβολίας (IR). Οι υαλοπίνακες γενικώς, δεν αφήνουν αυτού του είδους την ακτινοβολία να περάσει, την απορροφούν, θερμαίνονται και επανεκπέμπουν την θερμότητα. Έτσι, ένας κοινός υαλοπίνακας (όχι ανακλαστικός) επανεκπέμπει την θερμότητα προς την ψυχρότερη περιοχή, π.χ. προς τα έξω τον χειμώνα, με αποτέλεσμα να χάνεται ενέργεια. Η τιμή (e) της δυνατότητας εκπομπής (emissivity) ενός κοινού υαλοπίνακα είναι 0,89. Αυτό με άλλα λόγια σημαίνει ότι το 89% της ενέργειας που απορροφάται από την μάζα του γυαλιού, επανεκπέμπεται προς το περιβάλλον (προς την ψυχρότερη πλευρά του) και μόνο το 11% ανακλάται πίσω στην θερμή περιοχή.

Η ικανότητα εκπομπής ενός υαλοπίνακα, μπορεί να μεταφραστεί και σαν το επίπεδο απορρόφησης του υαλοπίνακα. Όσο μικρότερη είναι η ικανότητα εκπομπής (δηλ. η απορροφητικότητα), τόσο μεγαλύτερη είναι η ανάκλαση άρα και η διατηρούμενη στον χώρο θερμότητα.

Σημαντική βελτίωση (μείωση) της τιμής δυνατότητας θερμικής εκπομπής (e) των υαλοπινάκων επέφερε η εφεύρεση της επίστρωσης της επιφάνειάς των με ένα μικροσκοπικώς λεπτό, θεωρητικώς αόρατο στρώμα μετάλλων ή μεταλλικών οξειδίων. Οι δε διαρκώς βελτιούμενες τεχνικές επιστρώσεων, έχουν επιτρέψει να γίνουν αποφασιστικά βήματα στην ποιότητα της θερμομόνωσης των υαλοστασίων. 

Η χαμηλής εκπομπής (low-e) επίστρωση είναι σχεδιασμένη να αυξάνει την ανάκλαση της απορροφούμενης από το γυαλί θερμότητας προς την πλευρά της πηγής της θερμότητας. Αυτό σημαίνει ότι, αντίθετα με τα κοινά λευκά γυαλιά, οι χαμηλής εκπομπής υαλοπίνακες εξασφαλίζουν το ότι η θερμότητα διατηρείται μέσα σ’ ένα κτίριο τον χειμώνα ή απωθείται προς τα έξω το καλοκαίρι, βελτιώνοντας την θερμική άνεση.

Η ικανότητα εκπομπής επιδρά μόνο στην μεγάλου μήκους υπέρυθρη ακτινοβολία ενώ δεν έχει ουσιαστικά επίπτωση στον έλεγχο της ηλιακής ακτινοβολίας. Προκειμένου να συνδυαστεί ο έλεγχος της θερμοπερατότητας με τον έλεγχο της ηλιακής ακτινοβολίας, θα πρέπει να χρησιμοποιηθούν γυαλιά με επικαλύψεις οι οποίες συνδυάζουν και τις δύο λειτουργίες.

Θερμοκρασία υαλοστασίων και άνεση 

Το να νοιώθει κάποιος άνετα σ’ ένα χώρο δεν εξαρτάται μόνο από την θερμοκρασία του αέρα εντός του χώρου, αλλά και από την ενδεχόμενη εγγύτητά του σε ψυχρές επιφάνειες. Το ανθρώπινο σώμα, όταν βρεθεί κοντά σε ψυχρές επιφάνειες όπως π.χ. ένα υαλοστάσιο με μικρή θερμομόνωση, αντιδρά σαν θερμαντικό σώμα, αποβάλλοντας θερμότητα. Η διαχεόμενη μ’ αυτόν τον τρόπο ενέργεια, έχει σαν αποτέλεσμα την δημιουργία μιας ενοχλητικής αίσθησης ψύχρας.

Συντελεστής θερμοπερατότητας U–Value (ή συντελεστής Κ)

Η μεταφορά θερμότητας μέσω μιας επιφάνειας και με τους τρεις τρόπους (επαφή, ανάμειξη και ακτινοβολία), αποδίδεται από τον συντελεστή U-value (γνωστό και ως συντελεστή Κ). Πρόκειται για τον βαθμό απώλειας θερμότητας (σε Watt), μέσω επιφάνειας 1m², για διαφορά θερμότητας 1 βαθμού Kelvin, μεταξύ του εσωτερικού και εξωτερικού χώρου.

Η συνολική θερμική μόνωση ενός παραθύρου εξαρτάται από την θερμική μόνωση του πλαισίου, την θερμική μόνωση του υαλοστασίου και τους αποστάτες θερμοδιακοπής και αποδίδεται από τον συντελεστή Uw, ενώ η θερμική μόνωση μόνο του υαλοστασίου αποδίδεται από τον συντελεστή Ug.

Εξέλιξη του συντελεστή θερμοπερατότητας των υαλοστασίων

Ένα υαλοστάσιο με μονό υαλοπίνακα πάχους 6mm, έχει U = 5,7W/(m².K)

Στις αρχές της δεκαετίας του 1950 εμφανίζονται οι πρώτοι διπλοί υαλοπίνακες, οι οποίοι συναρμολογούνταν και τοποθετούνταν επί τόπου. Αργότερα κατά την δεκαετία του 1960, τα εργοστάσια παρήγαγαν ερμητικά σφραγισμένους διπλούς υαλοπίνακες. Η ιδέα των διπλών υαλοπινάκων ήταν να δημιουργήσουν ένα διάκενο γεμισμένο με ξηρό αέρα ανάμεσα σε δύο φύλλα υαλοπινάκων, δεδομένου ότι το γυαλί έχει θερμοαγωγιμότητα 1W/(m.K) ενώ ο αέρας μόλις 0,025W/(m.K), με αποτέλεσμα να βελτιώνονται τα μονωτικά χαρακτηριστικά και να μειώνεται ο συντελεστής θερμοπερατότητας (Ug) ενός υαλοστασίου

Ένα υαλοστάσιο με διπλό υαλοπίνακα, αποτελούμενο από δύο κοινούς υαλοπίνακες 5mm με 12mm διάκενο αέρα, ανάμεσά τους, έχει U = 2,8W/(m².K)

Αργότερα επήλθε νέα βελτίωση με την αντικατάσταση του αέρα με ευγενή αέρια (Argon, krypton) τα οποία έχουν μικρότερη θερμοαγωγιμότητα από τον αέρα ώστε να μειώνουν την μετάδοση θερμότητας με επαφή, αλλά και μεγαλύτερη πυκνότητα ώστε να περιορίζουν την μετάδοση θερμότητας με ανάμιξη (κάνουν δυσκολότερη την κίνηση). 

Όμως αποφασιστικής σημασίας βήμα στην ποιότητα της θερμικής μόνωσης των υαλοστασίων αποτέλεσε η ανάπτυξη νέων τεχνικών επίστρωσης. Εφαρμόζοντας μία μεταλλική επικάλυψη στην επιφάνεια ενός υαλοπίνακα, τον μετατρέπουμε σε Υψηλής Αποδοτικότητας (High-performance) ή όπως αλλιώς αποκαλείται  Χαμηλής θερμικής εκπομπής low-emissivity (Low-E).

Ένα υαλοστάσιο με διπλό υαλοπίνακα, αποτελούμενο από έναν κοινό υαλοπίνακα 5mm και έναν υψηλής αποδοτικότητας (high performance) υαλοπίνακα 5mm, με 14mm διάκενο, γεμισμένο με αέριο, έχει U = 1,1W/(m².K)

Για να αντιληφθούμε καλύτερα την βαρύτητα των ανωτέρω τιμών Ug των υαλοστασίων, μπορούμε να τις συγκρίνουμε με τον συντελεστή θερμοπερατότητας ενός τοίχου χωρίς μόνωση στο εσωτερικό του, ο οποίος έχει Ug=1,5W/(m2.K) περίπου, ενώ ένας τοίχος με μόνωση, έχει Ug μικρότερο από 0,6W/(m2.K).

3^ης γενιάς επιστρωμένοι (coated) υαλοπίνακες Low–e

Ενδεικτικά αναφέρεται εδώ ότι ένας κοινός υαλοπίνακας έχει μια φυσιολογική ικανότητα εκπομπής 0,89 (11%), την ώρα που επιστρωμένοι υαλοπίνακες έχουν αντίστοιχα:

•             K-Glass           e=0,30  (70%)
•             Sunergy         e=0,15  (85%)
•             TOP N             e=0,10  (90%)
•             ENERGY N   
•             STOP RAY        e=0,02  (98%)

Επιλεκτικότητα

Η θερμότητα που μπαίνει σ’ ένα δωμάτιο, προέρχεται στο σύνολό της από την ηλιακή ακτινοβολία (Ορατό φως, Υπεριώδης ακτινοβολία και Υπέρυθρες ακτίνες).

Η ποσότητα της θερμότητας που μπαίνει σ’ ένα δωμάτιο, μπορεί να περιοριστεί χωρίς να μειωθεί το εισερχόμενο φως, με την χρήση υψηλής αποδοτικότητας επιστρωμένων υαλοπινάκων (high-performance coated glass), οι οποίοι αποτρέπουν την είσοδο της Υπεριώδους και Υπέρυθρης ακτινοβολίας, ενώ επιτρέπουν την είσοδο του ορατού φωτός.

Η σχέση ανάμεσα στον συντελεστή διερχόμενου φωτός (LT Light Transmission) και στον ηλιακό συντελεστή (g Solar Factor) ενός υαλοπίνακα είναι αυτό που αποκαλείται  επιλεκτικότητα (selectivity) ενός υαλοπίνακα.

    Light Transmission (LT)

            Selectivity   =  ————————————–

                                          Solar Factor (SF ή g)

Οι τιμές που μπορεί να πάρει η επιλεκτικότητα ενός υαλοπίνακα κυμαίνονται ανάμεσα στο 0 και το 2.

• 0 έχει ένας αδιαφανής υαλοπίνακας
• 2 είναι η καλύτερη δυνατή επιλεκτικότητα αφού το φώς αντιπροσωπεύει το 50% του ηλιακού φάσματος.

Όσο πλησιέστερα προς το 2 είναι η τιμή, τόσο πιο επιλεκτικός είναι ο υαλοπίνακας.

ΗΛΙΑΚΗ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑ

Ο ήλιος μπορεί να θερμάνει υπερβολικά ένα κτίριο με μεγάλα ανοίγματα. Η προερχόμενη από τον ήλιο θερμότητα, εισέρχεται μέσα στο δωμάτιο άμεσα και έμμεσα (μετά την απορρόφησή της από  το τζάμι). Όλη αυτή η ακτινοβολία διαπερνά το κτίριο και φτάνει σε τοίχους , πατώματα και έπιπλα τα οποία απορροφούν μέρος της και θερμαίνονται. Ακολούθως επιστρέφουν την θερμότητά τους με την μορφή υπέρυθρης ακτινοβολίας (IR) μήκους πάνω από 2.500nm. Καθώς οι υαλοπίνακες είναι αδιαπέραστοι από τέτοια μεγάλου μήκους ακτινοβολία, αυτή διαχέεται στο εσωτερικό του δωματίου, αυξάνοντας σταδιακά την θερμοκρασία. Έτσι λειτουργεί το φαινόμενο του θερμοκηπίου.

Ένας έχρωμος (tinted) υαλοπίνακας ή ένας υαλοπίνακας με επίστρωση ελέγχου της ηλιακής ακτινοβολίας (solar control), επιτρέπουν να εισέλθει λιγότερη θερμότητα στο δωμάτιο, πράγμα που σημαίνει λιγότερη αύξηση της θερμότητας.

Το φαινόμενο του θερμοκηπίου είναι επιθυμητό στα σπίτια κατά την διάρκεια των ψυχρών περιόδων του έτους, όμως είναι ανεπιθύμητο σε κοινόχρηστα κτίρια στα οποία ο μεγάλος αριθμός εργαζομένων, οι ηλεκτρικές συσκευές και τα φώτα, συντελούν στην αύξηση της εσωτερικής θερμοκρασίας. Σ’ αυτές τις περιπτώσεις το φαινόμενο του θερμοκηπίου σημαίνει αυξημένες δαπάνες κλιματισμού άρα η προστασία των κτιρίων έναντι της εισερχόμενης ηλιακής ενέργειας είναι χρήσιμη.

Βέβαια η ποσότητα του εισερχόμενου ήλιου εξαρτάται από τον προσανατολισμό του παραθύρου. Στο βόρειο ημισφαίριο τα βορεινά παράθυρα αφήνουν λιγότερο ήλιο να μπεί μέσα, ενώ τα μεσημβρινά (νότια) αφήνουν πολύ ήλιο να μπεί τον χειμώνα και λιγότερο το καλοκαίρι. Τόσο τα δυτικά όσο και τα ανατολικά παράθυρα αφήνουν τον ήλιο να μπεί όλο τον χρόνο, ενώ τα δυτικά έχουν και το μειονέκτημα να δέχονται τον ήλιο στο τέλος της ημέρας, όταν το κτίριο είχε ήδη αρκετό χρόνο για να θερμανθεί. Τα ανοίγματα δυτικού προσανατολισμού, είναι τα περισσότερο κρίσιμα όταν προσπαθούμε να ελέγξουμε την εισερχόμενη ηλιακή ενέργεια.

Στα κτίρια που χρησιμοποιούνται σαν κατοικίες,

• Το καλοκαίρι είναι επιθυμητός ένας χαμηλός ηλιακός συντελεστής (solar factor ή g), σε συνδυασμό με ένα λίγο-πολύ υψηλό επίπεδο φωτοπερατότητας (Light Transmission).
• Τον χειμώνα, είναι επιθυμητά ένας υψηλός ηλιακός συντελεστής (g) και ένα υψηλό επίπεδο φωτοπερατότητας (LT). 

Στα κτίρια που χρησιμοποιούνται για γραφεία, σε αντίθεση με τις κατοικίες,

• τον χειμώνα, εφ’ όσον η προσλαμβανόμενη θερμοκρασία είναι υψηλή, θα πρέπει να αναζητηθούν λύσεις για τον περιορισμό της ηλιακής ακτινοβολίας.

Είναι γνωστό, σε όλους σχεδόν το φαινόμενο κατά το οποίο τα χρωματιστά αντικείμενα τα οποία μένουν για καιρό εκτεθειμένα στο ηλιακό φως, ξεθωριάζουν. Η συνήθης λύση, που έρχεται κατευθείαν στο μυαλό του καθένα, για την προστασία των αντικειμένων αυτών, είναι να παρεμβάλει τις κουρτίνες ή τις περσίδες ή κάποιο άλλο μέσο σκίασης. Αυτού του είδους οι λύσεις έχουν το μειονέκτημα ότι σκοτεινιάζουν τον χώρο και αποκρύπτουν την θέαση.

Αντίθετα η χρήση ειδικών  υαλοπινάκων, είναι δυνατόν να μειώσει αισθητά αυτό το φαινόμενο επιτρέποντας ταυτόχρονα  τον ανεμπόδιστο φωτισμό του χώρου.

Ο λόγος ο οποίος οδηγεί στην χρωματική αλλοίωση των αντικειμένων, είναι η υπεριώδης ηλιακή ακτινοβολία. Καθώς η ηλιακή ακτινοβολία εισέρχεται στον χώρο, απορροφάτε από τα έγχρωμα αντικείμενα ανεβάζοντας έτσι την ίδια θερμοκρασία τους. Η συνεχής θέρμανση καταστρέφει την δομή των χρωστικών ουσιών και το φαινόμενο καταλήγει στο γνωστό μας ξεθώριασμα.

Από την  πλευρά του γυαλιού, ο στόχος είναι να επιλεγεί ένα προϊόν που να έχει όσο το δυνατόν υψηλότερη απορροφητικότητα στο υπεριώδες κομμάτι της ηλιακής ακτινοβολίας. Η ενδιάμεση μεμβράνη που χρησιμοποιείται στην συγκόλληση των υαλοπινάκων τρίπλεξ, έχει από φυσικού της ακριβώς αυτήν την ιδιότητα. Έτσι ένας κοινός υαλοπίνακας τρίπλεξ θα έχει από μόνος του μια πολύ ικανοποιητική συμπεριφορά στον τομέα αυτό. Παρόλα αυτά, επιπλέον βελτίωση μπορεί να πραγματοποιηθεί εάν η μεμβράνη αντικατασταθεί με άλλη η οποία είναι ειδικά κατασκευασμένη για επιπρόσθετη κατακράτηση της ηλιακής υπεριώδους ακτινοβολίας. Το τελικό αποτέλεσμα αγγίζει το τέλειο, μια και τέτοιου είδους λύσεις μπορούν να αυξήσουν την κατακράτηση της UV ακτινοβολίας έως και το 99,99%

ΒΑΘΟΣ ΦΥΣΙΚΟΥ ΦΩΤΙΣΜΟΥ

Ως ένοικοι διαφόρων χώρων, χρειαζόμαστε το φυσικό φως για να λειτουργήσουμε στα πλαίσια της καθημερινής μας διαβίωσης, ενώ ταυτόχρονα θέλουμε να εξοικονομούμε ενέργεια με την χρήση όσο το δυνατό λιγότερο τεχνητού φωτισμού. Όσο περισσότερο φυσικό φωτισμό εξασφαλίζουμε σε έναν χώρο όμως, τόσο περισσότερο ηλιακή ενέργεια εισέρχεται στον χώρο μας ανεβάζοντας ανεπιθύμητα την θερμοκρασία του και δημιουργώντας ενεργειακή δαπάνη για την ψύξη του.

Το ερώτημα λοιπόν που ανακύπτει, είναι να προσδιορίσουμε την απαραίτητη, για ικανοποιητικό φυσικό φωτισμό, φωτεινή διαπερατότητα των υαλοπινάκων μας, ή αλλιώς να γνωρίζουμε για συγκεκριμένης διαπερατότητας υαλοπίνακες τι «βάθος» φωτισμού μπορούμε να περιμένουμε.

Για να μπορέσουμε να ποσοτικοποιήσουμε αυτήν την ανάγκη, καταγράφηκε σχέση μεταξύ του συντελεστής φωτεινής διαπερατότητας  (Visible Light Transmittance) Lt, και του βάθους του αναμενόμενου φωτισμού.  Σαν σημείο αναφοράς, καθορίστηκε ότι ο κοινός λευκός υαλοπίνακας 6mm με Lt=87%, παρέχει ικανοποιητικό φυσικό φωτισμό σε ένα βάθος περίπου 6 μέτρων εντός του χώρου στον οποίο είναι τοποθετημένος.

Αν τώρα θεωρήσουμε ότι υαλώνουμε τον ίδιο χώρο με έναν φιμέ υαλοπίνακα ίδιου πάχους με Lt=43%, τότε στη σχετική καμπύλη, βλέπουμε ότι το αναμενόμενο  βάθος του ικανοποιητικού φυσικού φωτισμού θα περιοριστεί στα 4,5 μέτρα. Καθώς η σχέση δεν είναι γραμμική, πρέπει να τονιστεί ότι όταν η φωτεινή διαπερατότητα πέφτει στο «μισό» δεν σημαίνει ότι ο φυσικός φωτισμός «φτάνει» στο μισό βάθος.

ΑΝΤΙΛΗΨΗ ΧΡΩΜΑΤΩΝ

Ο υαλοπίνακας δύναται να «χρωματίσει» το φυσικό φως, είτε μέσω της χρωματιστής του μάζας (φιμε μπρονζέ κλπ), είτε μέσω των έγχρωμων μεμβρανών (όταν πρόκειται για τρίπλεξ), είτε μέσω διαφόρων επιστρώσεων (όταν πρόκειται για ανακλαστικούς υαλοπίνακες διαφόρων τύπων).

Μελέτες έχουν αποδείξει, ότι η ψυχολογική θεώρηση του εγκεφάλου και των ματιών επηρεάζουν τον τρόπο με τον οποίον αντιλαμβανόμαστε τα χρώματα…Όταν η θέα προς τα έξω γίνεται, αποκλειστικά και μόνο, δια μέσω ενός έγχρωμου υαλοπίνακα (χωρίς να υπάρχει δυνατότητα αναφοράς σε φυσικό φως), το ανθρώπινο μάτι προσαρμόζεται ώστε να εξουδετερώνει την επίδραση του εγχρώμου υαλοπίνακα και αποδίδει τις χρωματικές διαφορές με τον ίδιο τρόπο που θα το έκανε και στο φυσικό φως!  Παρατηρείται λοιπόν το παράδοξο, το λευκό χιόνι να παραμένει το ίδιο λευκό ακόμα και αν κάποιος το κοιτάει μέσα από έναν γκρι ή μπλε ή πράσινο υαλοπίνακα!!  Το αξιοπερίεργο είναι πως εάν ανοίξει ένα διπλανό παράθυρο, την ίδια στιγμή το ίδιο χιόνι θα το βλέπαμε μωβ/μπλε, καθώς το μάτι μας θα προσπαθεί να εξισορροπήσει το λευκό του χιονιού με το χρώμα του τζαμιού!!!

Οι κινήσεις ενός παλλόμενου σώματος αναταράσσουν τον χώρο γύρω από αυτό. Οι αναταράξεις αυτές διαδίδονται βαθμιαία προς όλες τις κατευθύνσεις. Η ταχύτητα με την οποία διαδίδονται, εξαρτάται από τις φυσικές ιδιότητες του περιβάλλοντος χώρου (στον αέρα επί παραδείγματι αυτή η ταχύτητα είναι 340 μέτρα ανά δευτερόλεπτο). Οι αναταράξεις δεν διαδίδονται στο κενό. Υπό ορισμένες συνθήκες οι αναταράξεις αυτές μπορούν να γίνουν αντιληπτές από το αυτί, προξενώντας αυτό που αποκαλούμε «ήχο». Ο ήχος που ακούει το αυτί είναι μια διαφορά στην πίεση του τύμπανου μεταφερόμενη από κίνηση του περιβάλλοντος, κατά κανόνα του αέρα. Το τύμπανο διαχειρίζεται αυτήν την αλλαγή πίεσης και το νευροακουστικό σύστημα του αυτιού την μετατρέπει  σε αίσθηση ήχου.

Για την μέτρηση ενός ήχου, χρειάζονται δύο τιμές:

• Το επίπεδο της πίεσης, εκφρασμένο σε Pascal, ή γενικότερα, το επίπεδο της ηχητικής πίεσης, εκφρασμένο σε ντεσιμπέλ (decibel).
• Η συχνότητά του, η οποία εξαρτάται από την διάρκεια μίας πλήρους δόνησης. Μετράτε από τον αριθμό των δονήσεων ανά δευτερόλεπτο, εκφρασμένο σε Hertz (Hz). Όσο μεγαλύτερη είναι η συχνότητα τόσο οξύτερος είναι ο ήχος.

Υπάρχουν τρεις περιοχές συχνότητας:

• Χαμηλές συχνότητες, κάτω από 300Hz
• Μέσες συχνότητες, ανάμεσα 300 και 1.200Hz
• Υψηλές συχνότητες, πάνω από 1.200Hz

Σε όρους συχνοτήτων, ένα μέσο αυτί μπορεί να ακούσει ήχους από 20Hz μέχρι 16.000 και 20.000Hz.

Η κίνηση του ήχου μέσα στον αέρα μπορεί να παρομοιαστεί με τον κυματισμό της επιφάνειας του νερού.

Ο πίνακας δείχνει την σχέση της ακουστικής πίεσης (Pa) και  επιπέδων ακουστικής πίεσης (dB), λεπτομέρειες των φυσιολογικών συνεπειών και παραδείγματα αντίστοιχων ήχων.

Δύο ήχοι με την ίδια ακουστική πίεση (π.χ. 60dB) συνδυαζόμενοι δίνουν ήχο που μετράτε 3dB υψηλότερος από κάθε συνδυαζόμενο ήχο:

Σημείωση: Έστω κι’ αν μια διαφορά 3 dB στην μόνωση δύο υλικών ισούται με 50% μείωση της έντασης του ήχου, αυτό δεν σημαίνει ότι ισχύει για ήχους που λαμβάνονται από το αυτί. Στην πραγματικότητα μια διαφορά:

•   1dB δεν γίνεται αντιληπτή από το αυτί
•   3dB μόλις και μετά βίας γίνεται αντιληπτή από το αυτί
•   5dB ακούγεται καθαρά
• 10dB είναι ίση με 50% μείωση της αίσθησης έντασης του ήχου
• 20dB είναι ίση με 75% μείωση της αίσθησης έντασης του ήχου

Στον πίνακα φαίνονται τα ανώτατα επίπεδα ακουστικής πίεσης που αντιστοιχούν σε ορισμένους χώρους και δραστηριότητες που αναπτύσσονται μέσα σ’ αυτούς:

Προς απλοποίηση των δυσκολιών χειρισμού του φάσματος ηχητικής μόνωσης, έχουν καθιερωθεί κάποιοι δείκτες βάσει των οποίων έχει κατηγοριοποιηθεί η ακουστική λειτουργία διάφορων υλικών και έχουν καθιερωθεί σχετικά standards. Σήμερα έχουν αντικατασταθεί με τον μονοσήμαντο δείκτη, σύμφωνα με τα standards EN ISO 717-1. Στην ουσία ο δείκτης περιλαμβάνει τρεις όρους και προσδιορίζεται ως εξής:

R_w (C; C_tr) 

όπου  R_w  είναι ο μονοσήμαντος δείκτης γνωστός και ως σταθμισμένος δείκτης ηχομείωσης, C είναι ο συντελεστής προσαρμογής υψηλών συχνοτήτων C_tr είναι ο συντελεστής προσαρμογής χαμηλών συχνοτήτων.

Οι δύο συντελεστές προσαρμογής έχουν καθοριστεί κατά τρόπο που να λαμβάνουν υπόψη τους το τύπο του ήχου έναντι του οποίου ζητάμε την ηχομείωση. Ο πρώτος συντελεστής (C) είναι ισοδύναμος με τις βασικές υψηλές και μέσες συχνότητες, ενώ ο δεύτερος (κυκλοφοριακός θόρυβος) είναι ισοδύναμος με τις βασικές χαμηλές και μέσες συχνότητες.

Προκειμένου να κατηγοριοποιήσουμε τα επίπεδα ή να θέσουμε τις προδιαγραφές, ο μονοσήμαντος δείκτης προστίθεται στον κατάλληλο συντελεστή προσαρμογής, ο οποίος επιλέγεται ανάλογα με την πηγή του θορύβου. Ανάλογα με το σενάριο επομένως, οι απαιτούμενες τιμές για να μετρήσουν την ηχομείωση ενός  συγκεκριμένου υαλοπίνακα είναι οι (R_w+C) ή (R_w  +C_tr ).

Ο παρακάτω πίνακας δείχνει τους συντελεστές προσαρμογής που  χρησιμοποιούνται ανάλογα με την πηγή του ήχου:

Επίδραση της συχνότητας του ήχου στην ηχητική απόσβεση

Είναι σημαντικό να επισημάνουμε ότι οι παράγοντες μείωσης ήχου που μετρήθηκαν με αυτόν τον τρόπο είναι ισοδύναμοι με τις μετρήσεις εργαστηρίου και είναι γενικά προτιμότερες από αυτές που λαμβάνονται επιτόπου για την ίδια πηγή ήχου. Στην πράξη πάντως η μείωση του ήχου είναι μικρότερη επιτόπου.

Όμως τα μεγέθη με τους μονοσήμαντους δείκτες σημαίνουν ότι οι υαλοπίνακες μπορούν να κατηγοριοποιηθούν ανάλογα με την πηγή του ήχου. Με άλλα λόγια, αν ένας τύπος υαλοπίνακα έχει ένα μέγεθος μεγαλύτερο από έναν άλλο, θα λειτουργεί καλύτερα και επιτόπου όταν εκτίθεται στην ίδια πηγή θορύβου.

Παράδειγμα: ένας υαλοπίνακας όπου η μόνωση του ήχου R_w (C;C_tr)

είναι 38(-2;-5) θα εμφανίσει τις αντίστοιχες τιμές:

• για ήχο χαμηλής συχνότητας: μόνωση των  R_w  +C_tr =38-5=33 dB
• για ήχο υψηλής συχνότητας: μόνωση των R_w+C =38-2=36 dB

Σημείωση: Κάποιες χώρες δεν χρησιμοποιούν το σύμβολο R_w(C;C_tr) αλλά τα αντίστοιχα R_Α και R_Α,tr όπου:

R_Α = R_w+C και R_Α,tr = R_w  +C_tr    

ΗΧΟΜΕΙΩΣΗ ΤΩΝ ΥΑΛΟΠΙΝΑΚΩΝ

Κάθε υαλοπίνακας που προσαρμόζεται σε ένα πλαίσιο παρέχει ηχομείωση ανάλογη με τον τύπο του.

Ακουστική συμπεριφορά κοινών μονών υαλοπινάκων: 

• Κάθε κοινός μονός υαλοπίνακας υπακούει στους εξής ακουστικούς νόμους: τον νόμο των συχνοτήτων και τον νόμο των μαζών.
• Ο νόμος των συχνοτήτων δηλώνει ότι για λεπτά τεμάχια οποιουδήποτε μεγέθους, η ηχομείωση αυξάνεται κατά 6 dB με τον διπλασιασμό της μέσης συχνότητας.
• Στην πράξη, αυτός ο νόμος δεν ισχύει πάντα και υπάρχουν τρεις ζώνες σε ένα ηχητικό φάσμα:
• Στην πρώτη, ο νόμος των συχνοτήτων ισχύει σχεδόν πάντα και η μόνωση αυξάνει με την συχνότητα.
• Στην δεύτερη, η ηχομείωση μειώνεται λόγω της κρίσιμης συχνότητας του γυαλιού, η οποία σε θερμοκρασία περιβάλλοντος δίδεται από τον τύπο f_cr =12800/e, όπου e είναι το πάχος του γυαλιού, εκφρασμένο σε mm.
• Στην τρίτη, η μόνωση αυξάνεται απότομα με τον διπλασιασμό της συχνότητας, θεωρητικά κατά 9 dB, αλλά στην πράξη λιγότερο.

Ο νόμος των μαζών δηλώνει ότι θεωρητικά, αν η μάζα ενός τμήματος διπλασιαστεί, τότε η ηχομείωση που επιτυγχάνεται αυξάνεται κατά 6 dB σε σταθερή συχνότητα. Πρακτικά, ο νόμος ισχύει στις περισσότερες περιπτώσεις εκτός από την ζώνη σύμπτωσης.

Συμπεράσματα:

• Σύμφωνα μα τον νόμο των συχνοτήτων, όλα τα υλικά παρέχουν καλύτερη ηχομείωση στις υψηλές συχνότητες, παρά στις χαμηλές. Βέβαια οι θόρυβοι για τους οποίους ένα κτίριο χρειάζεται ηχομείωση, περιέχουν συνήθως χαμηλές συχνότητες.
• Η αύξηση του πάχους ενός μονού υαλοπίνακα, θεωρητικά  και της ηχομείωσής του, έχει το μειονέκτημα ότι μετατοπίζει το βάθος της κρίσιμης συχνότητας προς χαμηλότερες συχνότητες, εξασθενώντας την ηχομείωση που παρέχει έναντι των χαμηλού τόνου θορύβων.
• Οι μονοί υαλοπίνακες παρέχουν ένα επίπεδο μόνωσης (R_w) από περίπου 29 dB για πάχος 4 mm μέχρι 35 dB για πάχος 12mm.

Ηχομονωτική Απόδοση μονών υαλοπινάκων

Ακουστική συμπεριφορά Πολυστρωματικών (laminated) υαλοπινάκων 

Σε όρους ηχομείωσης, υπάρχουν δύο τύποι laminated γυαλιών:

• Laminated (τρίπλεξ) υαλοπίνακες με μεμβράνη PVB. Η βασική λειτουργία τους είναι η παροχή ασφάλειας έναντι ατυχημάτων και διαρρήξεων, όμως παρέχουν και αυξημένη ηχομείωση.
• Laminated (τρίπλεξ) υαλοπίνακες με ακουστική μεμβράνη PVB.  Η μεμβράνη αυτή είναι πιο μαλακή από την απλή PVB και έχει δημιουργηθεί για να παρέχει ακόμα καλύτερη ηχομείωση. Φυσικά παρέχει τα ίδια επίπεδα ασφάλειας με την πρώτη.

Συμπεράσματα:

• Τα πολυστρωματικά (laminated) γυαλιά έχουν επίπεδα απόδοσης R_w από περίπου 33 dB για 33,2 μέχρι 39 dB για 88,2.
• Τα πολυστρωματικά (laminated) γυαλιά με ακουστική μεμβράνη έχουν επίπεδα απόδοσης R_w περίπου 35 dB για 33,2 μέχρι 41 dB για 88,2.

Ακουστική συμπεριφορά Συμμετρικών Διπλών υαλοπινάκων

Τα επίπεδα απόδοσης των συμμετρικών διπλών υαλοπινάκων είναι κατά κανόνα χαμηλότερα από αυτά των μονών υαλοπινάκων με το ίδιο συνολικό πάχος. Στην εικόνα παρατηρούμε χαμηλότερο επίπεδο ηχομείωσης του διπλού υαλοπίνακα στις χαμηλές συχνότητες, σε σχέση με την ηχομείωση του μονού υαλοπίνακα. Αυτό μπορεί να εξηγηθεί από το γεγονός ότι ο διπλός υαλοπίνακας λειτουργεί σαν ένα «μάζα-κενό-μάζα» σύστημα, το οποίο έχει μια συχνότητα ήχους στην ζώνη των 200-300 Hz ανάλογα με τα πάχη των υαλοπινάκων. Στην ζώνη αυτή η ηχομείωση είναι σημαντικά μειωμένη.

Για την μείωση του φαινομένου, πρέπει να μεγαλώσει το διάκενο μεταξύ των τζαμιών, πλην όμως αυτή η λύση οδηγεί σε διπλούς υαλοπίνακες μεγάλου πάχους, πράγμα που σημαίνει πλαίσια επίσης μεγάλου πάχους, αλλά και αύξηση της ανάμιξης του αέρα ή του αερίου μέσα στο διάκενο, το οποίο θα πρέπει να λαμβάνεται υπ’ όψη στον τομέα της θερμομόνωσης. Γενικά η λύση δεν εφαρμόζεται πολύ στην πράξη.

Συμπεράσματα:

• Η ακουστική λειτουργία των συμμετρικών διπλών υαλοπινάκων είναι περιορισμένη.
• Οι συμμετρικοί διπλοί υαλοπίνακες έχουν επίπεδα απόδοσης R_w  από 29dB για 4-12-4, μέχρι 34dB για 10-12-10.

Ακουστική συμπεριφορά Ασσύμετρων διπλών υαλοπινάκων

Για να βελτιώσουμε το επίπεδο της ηχομείωσης που παρέχουν οι διπλοί υαλοπίνακες, το πρώτο βήμα είναι να χρησιμοποιήσουμε υαλοπίνακες με μεγάλη διαφορά πάχους μεταξύ τους. Διασφαλίζουμε έτσι ότι ο καθένας μπορεί να κρύψει τις αδυναμίες του άλλου όταν το υαλοστάσιο φτάνει στην κρίσιμη συχνότητα.

Συμπεράσματα:

• Η χρησιμοποίηση δύο διαφορετικού πάχους υαλοπινάκων σ’ ένα διπλό υαλοπίνακα, βελτιώνει σημαντικά την ακουστική του λειτουργία σε σχέση με τους συμμετρικούς διπλούς υαλοπίνακες.
• Οι ασύμμετροι διπλοί υαλοπίνακες έχουν επίπεδα απόδοσης R_w περίπου 34dB για 6-15-4, μεχρι 38dB για 10-15-6

Ακουστική συμπεριφορά Διπλών υαλοπινάκων με laminated (τρίπλεξ) γυαλιά

Οι laminated υαλοπίνακες μπορούν να χρησιμοποιηθούν επίσης σε διπλά τζάμια.

Στην εικόνα φαίνεται η βελτίωση της απόδοσης όταν χρησιμοποιείται laminated γυαλί.

Συμπεράσματα:

• Όταν το επίπεδο απόδοσης των ασύμμετρων διπλών υαλοπινάκων δεν είναι ικανοποιητικά, μπορούμε να τα βελτιώσουμε αντικαθιστώντας το ένα ή και τα δύο μονά τζάμια με laminated (τρίπλεξ) γυαλιά ή με laminated ακουστικά γυαλιά.
• Οι laminated (τρίπλεξ) υαλοπίνακες επιτυγχάνουν επίπεδα απόδοσης R_w περίπου 36dB για 6-12-44.2 μέχρι 41dB για 10-12-66.2
• Οι ακουστικοί laminated υαλοπίνακες επιτυγχάνουν επίπεδα απόδοσης R_w περίπου 40dB για 6-12-44.2 μέχρι 44dB για 10-12-66.2 και 50dB για 44.2-20-66.2

Οι μονοί υαλοπίνακες (float & laminated) καλύπτουν ένα εύρος ακουστικής απόδοσης (R_w), από 29dB μέχρι περίπου 43dB.

Οι διπλοί υαλοπίνακες καλύπτουν επίπεδα ακουστικής απόδοσης (R_w), από 29 dB μέχρι 50dB.

Η εικόνα δείχνει τα επίπεδα ενδεικτικής απόδοσης που επιτυγχάνονται από μονούς υαλοπίνακες, laminated και ακουστικούς laminated καθώς επίσης και από διπλούς υαλοπίνακες με δύο κοινά γυαλιά, με laminated και ακουστικούς laminated.

Καθώς η χρήση των υαλοπετασμάτων διαδόθηκε σε μεγάλη έκταση στην αρχιτεκτονική όλου του πλανήτη, το ερώτημα του πως θα υαλωθούν  τα τμήματα του πετάσματος που βρίσκονται μπροστά από τα δομικά στοιχεία έπρεπε να απαντηθεί ικανοποιώντας τόσο την αισθητική όσο και την τεχνική σκοπιά του προβλήματος.

Στις περιοχές που βρίσκονται μεταξύ του υαλοπίνακα και του δομικού στοιχείου, αναπτύσσονται θερμοκρασίες που πολλές φορές φτάνουν ή και ξεπερνούν τους 100°C ενώ ταυτόχρονα και η υγρασία λαμβάνει πολύ υψηλές τιμές. Είναι λοιπόν πολύ κρίσιμο, το προϊόν που θα επιλεγεί, να είναι θερμοκρασιακά ανθεκτικό και χημικά συμβατό με τις συγκεκριμένες συνθήκες.

Υαλοπίνακες βαμμένοι με κεραμικά χρώματα και στην συνέχεια θερμοσκληρυμένοι αποτελούν μια σίγουρη λύση δοκιμασμένη πολλαπλώς στον χρόνο. Προσφέρουν μια μεγάλη ποικιλία χρωμάτων  δίνοντας την δυνατότητα στους αρχιτέκτονες, είτε να επιλέγουν χρώμα σχεδόν ίδιο με το χρώμα των υαλοπινάκων  του υπόλοιπου κτιρίου, είτε  κάποιο σε πλήρη αντίθεση. Προσοχή πρέπει να δοθεί ότι στην λύση αυτή, πρέπει να υπάρχει μια ελάχιστη απόσταση 50mm μεταξύ υαλοπίνακα και δομικού στοιχείου και σε καμιά περίπτωση δεν πρέπει να υπάρχει φωτισμός πίσω από το γυαλί.

 Σχεδόν όλα τα εργοστάσια παραγωγής επίπεδου γυαλιού που διοικούνται από επιχειρήσεις της Δυτικής Ευρώπης και της Ιαπωνίας χρησιμοποιούν την τεχνολογία float. Η τεχνολογία float είναι μια συνεχής διαδικασία η οποία ξεκινάει με την τήξη των ακατέργαστων υλικών στον κλίβανο στους 1.500 °C, συνεχίζεται με την μορφοποίηση στο λουτρό υγρού κασσίτερου ( η καρδιά της διαδικασίας), και τελικά με την ψύξη και την αυτόματη κοπή σύμφωνα με τις απαιτήσεις του πελάτη. Η υψηλή θερμοκρασία επιτρέπει να διορθωθούν οι ανωμαλίες και να διαμορφωθούν οι επιφάνειες του γυαλιού σε επίπεδες και παράλληλες.

Πριν το 1959, όταν εφευρέθηκε η τεχνολογία float, το επίπεδο γυαλί παραγόταν με την χρήση της τεχνολογίας sheet (etire) ή της τεχνολογίας plate (Pittsburgh). Η διαδικασία με βάση την τεχνολογία sheet ήταν η πιο διαδεδομένη από τις δύο, παράγοντας γυαλί με μία σκληρή, επεξεργασμένη με φωτιά επιφάνεια, παρότι υπέφερε από οπτική παραμόρφωση – παραμόρφωση που προκαλείται από την κατακόρυφη διαδικασία ελκυσμού. Η διαδικασία με βάση την τεχνολογία twin ground plate glass παρήγαγε ένα προϊόν χωρίς παραμορφώσεις αλλά ακριβό.

Η τεχνολογία float συνδυάζει τα πλεονεκτήματα από τις δύο προαναφερθείσες διαδικασίες, έτσι το γυαλί που παράγεται: είναι απαλλαγμένο από παραμορφώσεις, έχει τελική επεξεργασία γυαλίσματος με φωτιά (fire polished finish) και είναι πιο φτηνό. Η τεχνολογία plate έχει ολοκληρωτικά ξεπεραστεί και η τεχνολογία sheet glass αποτελεί μόνο ένα μικρό ποσοστό της παγκόσμιας κατανάλωσης επίπεδου γυαλιού, αλλά χρησιμοποιείται ακόμη σε κάποιες χώρες της ανατολικής Ευρώπης και της Ασίας

Διαδικασία Παραγωγής Γυαλιού με Επίπλευση (Float Glass) 

 Στην τεχνολογία float τα ακατέργαστα υλικά, αναμεμιγμένα με μεγάλη ακρίβεια, λιώνουν σε πολύ μεγάλους κλιβάνους πλευρικών καυστήρων και το λιωμένο γυαλί που προκύπτει ρέει οριζόντια πάνω από λουτρό υγρού κασσίτερου με διαστάσεις περίπου 60 μέτρα μήκος και 7,5 μέτρα πλάτος. Κατά την διάρκεια της διέλευσης πάνω από τον υγρό κασσίτερο, το ζεστό γυαλί προσλαμβάνει τέλεια επιπεδότητα από την επιφάνεια του κασσίτερου και αναπτύσσει εξαιρετική ομοιομορφία πάχους. Μια συνεχής ταινία γυαλιού έλκεται από αυτήν την απλωμένη μάζα. Η διαδικασία αυτή έχει το πλεονέκτημα να σπρώχνει το δύστηκτο ρυπασμένο γυαλί στην εξωτερική πλευρά της ταινίας και αργότερα απομακρύνεται από την σκληρυμένη κορδέλα και ανακυκλώνεται ως υαλόθραυσμα (cullet).

Το παρακάτω σχήμα από το The Handbook of Glass Manufacture δίνει μια σχηματική απεικόνιση της διαδικασίας παραγωγής γυαλιού με τεχνολογία float.

Μια μονάδα παραγωγής γυαλιού, με την μέθοδο float, σχεδιάζεται για να λειτουργεί συνεχώς (24 ώρες ημερησίως – 365 ημέρες τον χρόνο ) μέχρι να σταματήσει για συντήρηση μετά 11-15 έτη. Για τον λόγο αυτό προβλέπονται πέντε βάρδιες προσωπικού εργασίας και σειρά άλλων εξασφαλίσεων όπως διπλή τροφοδοσία καυσίμου, διπλές ηλεκτρολογικές γραμμές κ.λπ.

Ένα τυπικό Βιομηχανικό Συγκρότημα παραγωγής υαλοπινάκων Float, συνήθως περιλαμβάνει:

• Συγκρότημα αποθήκευσης και προετοιμασίας πρώτων υλών
• Συγκρότημα φούρνου τήξης γυαλιού
• Συγκρότημα επίπλευσης
• Συγκρότημα ανόπτησης
• Συγκρότημα κοπής και αποθήκευσης
• Ειδικές Εγκαταστάσεις (ηλεκτρολογικές -αερίων – νερού ..)
• Βοηθητικές εγκαταστάσεις

Η διαδικασία παραγωγής περιλαμβάνει τις φάσεις :

• Προετοιμασία του ακριβούς μείγματος των απαιτουμένων Α’ υλών και τροφοδοσία του φούρνου τήξης.
• Τήξη των Α’ υλών στο φούρνο και ομογενοποίηση του τηγμένου υλικού.
• Προώθηση του τηγμένου προϊόντος στο Λουτρό Επίπλευσης (Tin Bath) ;όπου το τηγμένο προϊόν έρχεται σε επαφή χωρίς ανάμειξη με την επιφάνεια υγρού κασσιτέρου , σχηματίζοντας μια τέλεια οριζόντια επιφάνεια στο σημείο της επαφής με τον κασσίτερο.
• Η σχηματισμένη ταινία υπέρθερμου γυαλιού προωθείται στο φούρνο ανόπτησης , όπου ψύχεται ομαλά.
• Πέρασμα της ταινίας υπέρθερμου γυαλιού στο τμήμα κοπής, όπου θα απομακρυνθούν οι δύο ακραίες λωρίδες της ταινίας και θα γίνει η κοπή στις τελικές διαστάσεις του προϊόντος .

Πρώτες ύλες

Η παραγωγή γυαλιού απαιτεί τη χρήση Α’ υλών, οι οποίες αποτελούν πρωτογενή φυσικά υλικά που προέρχονται από πλουτοπαραγωγικά κοιτάσματα. Το σύνολο των πρώτων υλών που απαιτούνται για την παραγωγή γυαλιού και η αντίστοιχη ποσοτική συμμετοχή τους, είναι οι ακόλουθες:

Τα παραπάνω αναφερόμενα φυσικά υλικά, για να οδηγηθούν στο πρώτο στάδιο της παραγωγής γυαλιού, απαιτείται να αναμιχθούν με υαλοθραύσματα, θραύσματα δηλαδή έτοιμου μορφοποιημένου γυαλιού. Τα υαλοθραύσματα συμμετέχουν στην ανάμιξη των πρώτων υλών κατά ποσοστό 20%, έτσι ώστε η τελική σύσταση των πρώτων υλών για την παραγωγή γυαλιού float να διαμορφώνεται ως ακολούθως:

Χημικά και φυσικά χαρακτηριστικά Α’ υλών

• Ασβεστόλιθος

Ο ασβεστόλιθος είναι μονόμεικτο πέτρωμα αποτελούμενο κυρίως από ασβεστίτη. Η απόθεση του ανθρακικού ασβεστίου μπορεί να είναι είτε χημική (κορεσμός λόγω εξάτμισης ή αύξησης συγκέντρωσης ή αλλαγής φυσικοχημικών σταθερών) είτε βιογενής από συσσώρευση και συμπαγοποίηση των σκελετικών στοιχείων διαφόρων ζωικών ή φυτικών οργανισμών μετά το θάνατό τους. Είναι πολύ διαδεδομένο πέτρωμα και υπάρχει άφθονο στη χώρα μας ιδιαίτερα στη δυτική Ελλάδα. Ο ασβεστόλιθος είναι ένα ευρέως διαδεδομένο υλικό, με πολλές χρήσεις στην βιομηχανία δομικών υλικών και βέβαια στην παραγωγή των ξηρών κονιαμάτων, όπου χρησιμοποιείται ως αδρανές υλικό

• Δολομίτης

Ο δολομίτης είναι πέτρωμα μονόμεικτο, το οποίο αποτελείται κυρίως από δολομίτη. Σχηματίζεται όταν ένα μέρος του ασβεστίου του CaCO₃ του ασβεστόλιθου αντικατασταθεί από μαγνήσιο (δολομιτίωση). Μπορεί να υπάρχουν όλα τα ενδιάμεσα σε σύσταση πετρώματα μεταξύ ασβεστόλιθου και δολομίτη. Για να είναι κατάλληλος ο ασβεστόλιθος ή ο δολομίτης στην παραγωγή, πρέπει να ελεγχθεί η σύσταση του πετρώματος από το οποίο προέρχεται, η σκληρότητά του, η απορροφητικότητα σε νερό το χρώμα του. Επί πλέον πρέπει να είναι καθαρός και απαλλαγμένος από ξένα σώματα και προσμίξεις. Ο Ασβεστόλιθος και ο δολομίτης εξορύσσονται στα αντίστοιχα λατομεία. Εκεί γίνεται ένας σταδιακός υποβιβασμός της κοκκοετρίας των μεγάλων όγκων, μέχρις να καταλήξουμε στο επιθυμητό μέγεθος, στη συνέχεια το προϊόν προϊόν διαχωρίζεται σε πολλές κοκκομετρίες με τις οποίες γίνεται η σύνθεση του μίγματος ανάλογα με την συνταγή.

•  Άστριος

Ο άστριος είναι ορυκτό με βάση το διπλό πυριτικό άλας αργιλίου, καλίου, νατρίου ή ασβεστίου. Οι άστριοι παρουσιάζονται σε μεγάλη αφθονία στα πετρώματα του φλοιού της Γης. Ο χημικός τους τύπος είναι πολύπλοκος. Γενικά είναι αργιλοπυριτικά άλατα του καλίου, του νατρίου, του ασβεστίου και του βαρίου.

Διακρίνονται σε 4 κύριες σειρές:

• Καλιούχοι άστριοι (ορθόκλαστο, μικροκλινής ΚΑΙSi3Ο8).
• Νατριούχοι άστριοι (αλβίτης NaAlSi3O8)
• Ασβεστούχοι άστριοι (αστρίτης CaAl2Si3O8)
• Βαριούχοι άστριοι (κελσίτης BaAl2Si3O8)

Τα χημικά συστατικά του άστριου παρουσιάζονται παρακάτω με την αντίστοιχη ποσοστιαία ποσοτική συμμετοχή τους:

• Χαλαζιακή Άμμος

Διαδεδομένο ορυκτό, το μόριο του οποίου σε καθαρή κατάσταση αποτελείται από ένα άτομο πυριτίου και δύο άτομα οξυγόνου. Ο χαλαζίας βρίσκεται στη φύση αυτοφυής σε φλέβες, ως συστατικό πετρωμάτων και σε διαβρωμένη κατάσταση με τη μορφή άμμου. Αποτελεί συστατικό των μαγματογενών πετρωμάτων και κυρίως των ψαμμιτών και των χαλαζιτών. Γενικά βρίσκεται σε αφθονία στη φύση. Στην Ελλάδα υπάρχει κυρίως στις Κυκλάδες, στη Μάνη και στη Λέσβο. Εμφανίζεται σε διάφορες παραλλαγές, κρυσταλλικές ή κρυπτοκρυσταλλικές. Ο καθαρός χαλαζίας είναι άχρωμος, αλλά οι διάφορες προσμείξεις δημιουργούν αποχρώσεις (κίτρινες, πράσινες, μαύρες και κόκκινες). Ο χαλαζίας έχει σκληρότητα 7 και ειδικό βάρος 2,6. Ο μοριακός του τύπος είναι SiO₂. Λιώνει σε εξαιρετικά ψηλή θερμοκρασία. Η χαλαζιακή άμμος καθώς και οι χαλαζίτες χρησιμοποιούνται ως πρώτη ύλη της υαλουργίας σε τεράστιες ποσότητες. Η σκόνη του χαλαζία χρησιμοποιείται στις βιομηχανίες πορσελάνης και απορρυπαντικών. Η μεγάλη σκληρότητά του τον κάνει κατάλληλη πρώτη ύλη για την κατασκευή εργαλείων κατεργασίας λίθων, ξύλου και δεμάτων.

Η Χημική ανάλυση της χαλαζιακής άμμου παρουσιάζεται παρακάτω. Η άμμος χρησιμοποιείται στην παραγωγή με μέγιστη υγρασία 6%.

• Σόδα

Κοινή ονομασία του ανθρακικού νατρίου (Na₂CO₃). Η άνυδρη (μη κρυσταλλική) σόδα έχει τη μορφή λευκής σκόνης, ευδιάλυτης, με σημείο τήξης 853 °C και ειδικό βάρος 2,5 γραμ./κυβ.εκ. Δεν έχει οσμή και η γεύση της μοιάζει με του σαπουνιού. Δε διασπάται με θέρμανση και αντιδρά με τα οξέα δίνοντας διοξείδιο του άνθρακα. Είναι συστατικό της στάχτης διαφόρων θαλάσσιων φυτών, κυρίως των φυκών, από τα οποία εξαγόταν παλαιότερα. Παρασκευάζεται με τρεις χημικές μεθόδους: τη μέθοδο Leblanc, τη μέθοδο Solvay και την ηλεκτρολυτική μέθοδο. Η σόδα χρησιμοποιείται στη υαλουργία και τη σαπωνοποιία. Επίσης χρησιμοποιείται για την αποσκλήρυνση του νερού, την εξουδετέρωση των οξέων, την παρασκευή υδροξειδίου του νατρίου κ.ά.

• Θειικό νάτριο (άλας)

Το θειικό νάτριο (Na₂SO₄) είναι ένα βασικό συστατικό του νατρίου. Έχει μορφή άχρωμων ρομβοειδών κρυστάλλων ευδιάλυτων στο κρύο νερό. Γύρω στο 50% της παγκόσμιας παραγωγής του προέρχεται από τη φυσική ορυκτή μορφή του (sal mirabilis ή Glauber’s salt), ενώ το υπόλοιπο από υποπροϊόντα χημικής διαδικασίας, το σπουδαιότερο εκ των οποίων είναι το υδροχλωρικό οξύ από χλωριούχο νάτριο και θειικό οξύ. Το θειικό νάτριο είναι χημικά ιδιαίτερα σταθερό και δεν αντιδρά με οξειδωτικά ή αναγωγικά μέσα σε κανονικές θερμοκρασίες. Χρησιμοποιείται κυρίως στη χαρτοβιομηχανία και στην υαλουργία. Στη βιομηχανία γυαλιού το θειικό νάτριο χρησιμοποιείται ως διαυγαστικό γυαλιού για την απομάκρυνση μικρών φυσαλίδων αέρα από λειωμένο γυαλί. Επίσης διευκολύνει τη συγκόλληση και εμποδίζει τον σχηματισμό αφρού από το λιωμένο γυαλί κατά τη διάρκεια της διαύγασης.

Το επίπεδο γυαλί χρησιμοποιείται κυρίως στην αρχιτεκτονική και στην αυτοκινητοβιομηχανία. Οι απαιτήσεις στη αυτοκινητοβιομηχανία για καμπυλωτά παράθυρα ικανοποιούνται με την επικάλυψη λεπτών στρώσεων επιπέδου γυαλιού με πλαστικά υλικά και το καλούπιασμα στην απαιτούμενη μορφή και μέγεθος. Ξεχωριστή ποιότητα επίπεδου γυαλιού χρησιμοποιείται σε καθρέφτες, εικόνες, βιτρίνες, έπιπλα και πολλές άλλες χρήσεις.

Η κατασκευαστική αγορά έχει πολλές απαιτήσεις από το πολλαπλών στρώσεων ενισχυμένου πλέγματος γυαλί μέχρι το απλό γυαλί για παράθυρα πάχους 4 mm. Καθώς οι παραγωγοί γυαλιού προσανατολίζονται περισσότερο προς τις ανάγκες της αγοράς, νέα προϊόντα εμφανίζονται προσθέτοντας ξεχωριστή προστιθέμενη αξία στο τομέα του διαφανούς γυαλιού.

Η εξέλιξη ξεκίνησε με το ελαφρώς χρωματισμένο διάφανο γυαλί για παράθυρα και έχει τώρα εξελιχθεί σε ειδικό γυαλί διέλευσης φάσματος του φωτός που μπορεί να έχει επίσης ανακλαστική επίστρωση. Και βέβαια ανάλογα με το σε ποιο μέρος του κόσμου το τελικό προϊόν θα χρησιμοποιηθεί, οι απαιτήσεις μπορεί να αφορούν στον περιορισμό της απώλειας θερμότητας στην ατμόσφαιρα έξω από το δωμάτιο ώστε να εξοικονομείται ενέργεια από την θέρμανση του δωματίου, ή στον περιορισμό της θερμότητας που εκπέμπεται από το εξωτερικό περιβάλλον στο δωμάτιο εξοικονομώντας ενέργεια από την χρήση κλιματισμού. Οι καθρέφτες αποτελούν επίσης μεγάλο τμήμα της κατανάλωσης γυαλιού. Η νέα τεχνολογία για την εφαρμογή αντανακλαστικών υλικών δημιουργεί πιο φιλικές προς το περιβάλλον διαδικασίες επεξεργασίας του καθρέφτη ενώ παράλληλα σημειώνεται βελτίωση και στην ποιότητα. Οι εφαρμογές στα έπιπλα εξελίσσονται επίσης σε μεγάλη αγορά για το επίπεδο γυαλί καθώς οι σχεδιαστές αρχίζουν να καταλαβαίνουν την βελτίωση στην ασφάλεια των επικαλυμμένων επίπεδων γυαλιών στις πόρτες των ερμαρίων.

Στην παρακάτω σχηματική παράσταση περιγράφονται οι χρήσεις του γυαλιού: