انتخاب شیشه مناسب برای نمای ساختمان فقط به رنگ، ضخامت یا ظاهر آن محدود نمی شود. شیشه نما مستقیما بر میزان انتقال حرارت، ورود انرژی خورشیدی، نور طبیعی و حتی مصرف انرژی ساختمان اثر می گذارد. سه شاخص U-Value، SHGC و VLT از مهم ترین معیارهایی هستند که برای بررسی عملکرد حرارتی و نوری شیشه استفاده می شوند. شناخت این اعداد کمک می کند شیشه ای انتخاب شود که ضمن تامین روشنایی مناسب، از ورود بیش از حد گرما یا اتلاف انرژی جلوگیری کند. این موضوع در بخش های شیشه خور ساختمان مانند پنجره ها، نماهای کرتین وال و حتی طراحی برخی انواع درب شیشه ای اهمیت زیادی دارد. در ادامه هر یک از این شاخص ها و نحوه بررسی همزمان آنها برای انتخاب شیشه نما توضیح داده می شود.
ضریب U یا U-Value در شیشه نما چیست و چه چیزی را نشان می دهد؟
ضریب U یا U-Value یکی از اصلی ترین شاخص ها برای ارزیابی عملکرد حرارتی شیشه است. این عدد نشان می دهد چه مقدار حرارت بر اثر اختلاف دمای داخل و خارج ساختمان از شیشه عبور می کند. به زبان ساده، هرچه U-Value کمتر باشد، شیشه مقاومت بیشتری در برابر انتقال حرارت دارد و عایق حرارتی بهتری محسوب می شود. به همین دلیل در ساختمان هایی که کاهش اتلاف انرژی اهمیت دارد، شیشه هایی با ضریب U پایین تر معمولا گزینه مناسب تری هستند. نوع شیشه، تعداد جداره ها، فاصله بین لایه ها، نوع گاز موجود در فضای بین شیشه ها و استفاده از پوشش Low-E همگی می توانند بر مقدار U-Value تاثیر بگذارند. برای مثال شیشه دوجداره معمولا عملکرد حرارتی بهتری نسبت به شیشه تک جداره دارد، زیرا فضای بین دو لایه شیشه انتقال حرارت را محدود می کند. البته عملکرد واقعی شیشه دوجداره به کیفیت ساخت و آب بندی آن نیز وابسته است. مشکل آب بندی می تواند باعث ایجاد بخار بین دو لایه شود؛ موضوعی که در مطلب چرا شیشه دوجداره از داخل بخار می کند؟ به صورت دقیق تر بررسی شده است. هنگام انتخاب شیشه نما نباید U-Value را به تنهایی معیار قرار داد. ممکن است یک شیشه از نظر جلوگیری از انتقال حرارت عملکرد مناسبی داشته باشد، اما میزان زیادی از انرژی خورشید را وارد فضای داخلی کند. به همین دلیل بررسی ضریب U باید در کنار SHGC و میزان عبور نور مرئی انجام شود تا عملکرد کلی شیشه با شرایط ساختمان هماهنگ باشد.
ضریب SHGC چیست و چگونه ورود گرمای خورشید از شیشه را کنترل می کند؟
SHGC مخفف Solar Heat Gain Coefficient و به معنی ضریب دریافت گرمای خورشیدی است. این شاخص مشخص می کند چه مقدار از انرژی خورشیدی تابیده شده به شیشه در نهایت وارد فضای داخلی ساختمان می شود. SHGC معمولا به صورت عددی بین صفر و یک بیان می شود. عدد پایین تر به معنای ورود کمتر گرمای خورشیدی و عدد بالاتر نشان دهنده عبور یا انتقال بیشتر انرژی خورشید به داخل ساختمان است. اهمیت SHGC در نماهایی که در معرض تابش شدید خورشید قرار دارند بیشتر می شود. برای مثال در بسیاری از ساختمان ها، نمای غربی در ساعات بعدازظهر تابش شدیدی دریافت می کند و استفاده از شیشه با SHGC بالا می تواند دمای فضای داخلی و نیاز به سیستم سرمایشی را افزایش دهد. در چنین شرایطی استفاده از شیشه های Solar Control یا برخی شیشه های Low-E با قابلیت کنترل انرژی خورشیدی می تواند انتخاب مناسب تری باشد. البته پایین بودن SHGC همیشه به معنای انتخاب بهتر نیست. نوع اقلیم، جهت ساختمان، ابعاد سطح شیشه خور و میزان نیاز به گرمایش طبیعی در فصل سرد باید بررسی شوند. حتی در طراحی بخش های مختلف یک ساختمان، مانند نمای خارجی و درب شیشه ای پارتیشن، شرایط نوری و حرارتی یکسان نیست و مشخصات شیشه باید متناسب با محل استفاده انتخاب شود.
VLT در شیشه نما چیست و چه تاثیری بر نور طبیعی دارد؟
VLT مخفف Visible Light Transmittance و به معنی میزان عبور نور مرئی از شیشه است. این شاخص نشان می دهد چه میزان از نور قابل مشاهده خورشید می تواند از شیشه عبور کرده و وارد فضای داخلی شود. هرچه VLT بالاتر باشد، شیشه نور طبیعی بیشتری را عبور می دهد و فضای داخلی روشن تر خواهد بود. در مقابل، شیشه ای با VLT پایین تر نور کمتری وارد ساختمان می کند.
VLT بالا می تواند وابستگی به روشنایی مصنوعی را در ساعات روز کاهش دهد، اما افزایش بیش از حد نور ورودی همیشه مطلوب نیست. در نماهایی که سطح شیشه زیادی دارند، ورود شدید نور ممکن است باعث خیرگی، انعکاس روی نمایشگرها و کاهش آسایش بصری کاربران شود. به همین دلیل در ساختمان های اداری، تجاری یا مسکونی باید میزان نور مورد نیاز هر فضا در کنار جهت تابش خورشید بررسی شود. انتخاب شیشه تیره نیز الزاما بهترین راه برای کنترل گرما نیست. برخی شیشه های پیشرفته می توانند نور طبیعی قابل توجهی را عبور دهند و در عین حال بخش بیشتری از انرژی حرارتی خورشید را کنترل کنند. این موضوع نشان می دهد VLT و SHGC دو شاخص متفاوت هستند و نباید تنها براساس تیرگی یا روشنی ظاهری شیشه درباره عملکرد آن تصمیم گرفت. شفافیت و هماهنگی بصری در دیگر اجزای شیشه ای ساختمان مانند نرده شیشه ای دفنی نیز اهمیت دارد، اما در شیشه نما باید این موضوع همراه با عملکرد حرارتی سنجیده شود.
رابطه U-Value، SHGC و VLT چیست و چگونه باید آنها را همزمان بررسی کرد؟
برای انتخاب شیشه نما نمی توان تنها یکی از شاخص های U-Value، SHGC یا VLT را بررسی کرد. هر کدام از این اعداد بخش متفاوتی از عملکرد شیشه را نشان می دهند. U-Value بیشتر به انتقال حرارت ناشی از اختلاف دمای داخل و بیرون مربوط است، SHGC میزان ورود انرژی خورشیدی را مشخص می کند و VLT نشان دهنده مقدار نور مرئی عبوری از شیشه است.
در یک پروژه مناسب باید میان عایق حرارتی، کنترل تابش خورشیدی و استفاده از نور طبیعی تعادل ایجاد شود. برای مثال ممکن است شیشه ای VLT بالایی داشته باشد و فضای داخلی را روشن کند، اما اگر SHGC آن نیز بالا باشد، گرمای زیادی وارد ساختمان خواهد شد. از طرف دیگر، انتخاب شیشه ای با VLT بسیار پایین می تواند نیاز به روشنایی مصنوعی را افزایش دهد. بنابراین اعداد باید براساس شرایط واقعی پروژه و نه به صورت جداگانه مقایسه شوند.
| شاخص | چه چیزی را نشان می دهد؟ | عدد پایین تر چه معنایی دارد؟ | عدد بالاتر چه معنایی دارد؟ |
|---|---|---|---|
| U-Value | میزان انتقال حرارت از شیشه | عایق حرارتی بهتر | انتقال حرارت بیشتر |
| SHGC | میزان ورود گرمای خورشیدی | کنترل بیشتر گرمای خورشید | دریافت بیشتر انرژی خورشیدی |
| VLT | میزان عبور نور مرئی | نور طبیعی کمتر | نور طبیعی بیشتر |
در نتیجه، انتخاب مناسب زمانی انجام می شود که هر سه شاخص با نوع کاربری ساختمان، اقلیم، مساحت شیشه و جهت نما تطبیق داده شوند. یک مشخصات ثابت برای تمام نماهای ساختمان الزاما بهترین نتیجه را ایجاد نمی کند و حتی ممکن است نیاز هر جهت به شیشه متفاوت باشد.
برای هر جهت نما چه شیشه ای انتخاب کنیم؟
جهت جغرافیایی نما تاثیر مستقیمی بر میزان و زاویه تابش خورشید دارد. به همین دلیل مشخصات شیشه ای که برای یک نمای شمالی مناسب است ممکن است برای نمای غربی انتخاب ایده آلی نباشد. بررسی جهت نما در کنار U-Value، SHGC و VLT امکان انتخاب دقیق تر شیشه و کنترل بهتر گرما و نور طبیعی را فراهم می کند.
شیشه مناسب برای نمای جنوبی
نمای جنوبی معمولا در طول روز نور مناسبی دریافت می کند و مقدار تابش آن با فصل و زاویه خورشید تغییر می کند. در این جهت باید میان دریافت نور طبیعی و کنترل گرمای خورشیدی تعادل برقرار شود. وجود سایه بان، پیش آمدگی ساختمان و نوع اقلیم نیز بر انتخاب SHGC تاثیر دارد. در مناطق گرم، کنترل انرژی خورشیدی اهمیت بیشتری پیدا می کند، در حالی که در برخی مناطق سرد می توان از بخشی از گرمای خورشید در فصل زمستان استفاده کرد.
-
شیشه مناسب برای نمای غربی
نمای غربی معمولا یکی از حساس ترین جهت ها از نظر گرمای خورشیدی است، زیرا تابش مستقیم بعدازظهر می تواند گرمای قابل توجهی وارد ساختمان کند. در این نما معمولا توجه بیشتری به SHGC پایین تر و کنترل خیرگی نیاز است. استفاده از شیشه Solar Control یا شیشه Low-E مناسب می تواند به کاهش بار سرمایشی کمک کند، اما VLT نیز باید به اندازه ای باشد که فضای داخلی بیش از حد تاریک نشود.
-
شیشه مناسب برای نمای شرقی
نمای شرقی در ساعات ابتدایی روز در معرض تابش مستقیم خورشید قرار دارد. اگر فضای پشت نما اتاق خواب، دفتر کار یا محیطی با نیاز به کنترل خیرگی باشد، میزان VLT و SHGC باید با دقت بیشتری انتخاب شود. شدت تابش صبحگاهی معمولا با نمای غربی متفاوت است، اما سطح وسیع شیشه همچنان می تواند باعث افزایش گرما و نور مستقیم شود.
-
شیشه مناسب برای نمای شمالی
در نمای شمالی معمولا تابش مستقیم خورشید کمتر است و نور پراکنده سهم بیشتری دارد. به همین دلیل می توان در بسیاری از پروژه ها توجه بیشتری به عبور نور طبیعی و VLT مناسب داشت. با این حال U-Value همچنان اهمیت دارد، زیرا انتقال حرارت میان فضای داخلی و محیط بیرون مستقل از تابش مستقیم خورشید اتفاق می افتد و در فصل های سرد یا گرم می تواند بر مصرف انرژی ساختمان اثر بگذارد.
شیشه دوجداره، Low-E یا Solar Control؛ کدام گزینه برای نما مناسب تر است؟
شیشه دوجداره، Low-E و Solar Control هر کدام ویژگی خاصی دارند و نمی توان یکی از آنها را بدون بررسی شرایط پروژه برای تمام ساختمان ها بهترین گزینه دانست. شیشه دوجداره بیشتر برای بهبود عایق حرارتی و کاهش انتقال گرما کاربرد دارد، در حالی که پوشش Low-E می تواند انتقال حرارتی را محدودتر کند. شیشه های Solar Control نیز با هدف کنترل بخش بیشتری از انرژی خورشیدی طراحی می شوند. در بسیاری از پروژه ها این فناوری ها به صورت ترکیبی استفاده می شوند. برای مثال یک واحد شیشه دوجداره می تواند یکی از لایه های خود را با پوشش Low-E یا Solar Control داشته باشد. چنین ترکیبی ممکن است U-Value پایین تر و SHGC مناسب تری ایجاد کند، در حالی که میزان VLT نیز براساس نیاز طراحی انتخاب می شود. در نتیجه نام شیشه به تنهایی برای تصمیم گیری کافی نیست و مشخصات فنی محصول باید بررسی شود. نوع کاربری نیز اهمیت زیادی دارد. ساختمانی با نمای شیشه ای وسیع، دفتر اداری با ساعات استفاده طولانی و واحد مسکونی با پنجره های محدود نیازهای یکسانی ندارند. برای انتخاب دقیق بهتر است دیتاشیت شیشه شامل U-Value، SHGC و VLT بررسی شود و این اطلاعات در کنار جهت نما، مساحت شیشه و شرایط اقلیمی پروژه قرار گیرد.
سخن پایانی درباره ضریب U، SHGC و VLT در شیشه نما
U-Value، SHGC و VLT سه عدد ساده روی مشخصات فنی شیشه نیستند، بلکه هر کدام بخش مهمی از عملکرد واقعی نما را نشان می دهند. U-Value برای بررسی انتقال حرارت، SHGC برای کنترل گرمای ناشی از تابش خورشید و VLT برای ارزیابی میزان نور طبیعی کاربرد دارد. انتخاب مناسب زمانی انجام می شود که این سه شاخص همزمان و متناسب با اقلیم، جهت نما، سطح شیشه خور و کاربری ساختمان بررسی شوند. به همین دلیل نمی توان تنها با انتخاب شیشه تیره، دوجداره یا Low-E بدون بررسی مشخصات فنی، درباره عملکرد مناسب آن در نمای ساختمان مطمئن بود.
سوالات متداول درباره ضریب U، SHGC و VLT در شیشه نما
- U-Value کمتر برای شیشه نما بهتر است؟
در زمینه عایق حرارتی، بله. هرچه U-Value کمتر باشد، میزان انتقال حرارت میان داخل و خارج ساختمان کاهش پیدا می کند. با این حال انتخاب نهایی نباید فقط براساس این شاخص انجام شود و SHGC و VLT نیز باید متناسب با شرایط پروژه بررسی شوند.
- برای جلوگیری از ورود گرما SHGC باید چقدر پایین باشد؟
یک عدد ثابت برای همه ساختمان ها وجود ندارد. مقدار مناسب SHGC به اقلیم، جهت نما، ابعاد سطح شیشه، نوع کاربری و میزان تابش خورشید بستگی دارد. معمولا در نماهایی با تابش شدید، SHGC پایین تر برای کنترل گرمای خورشیدی مطلوب تر است.
- آیا VLT بالا به معنی شیشه بهتر است؟
خیر. VLT بالا فقط نشان می دهد نور مرئی بیشتری از شیشه عبور می کند. این ویژگی می تواند برای تامین نور طبیعی مفید باشد، اما در برخی نماها باعث خیرگی یا ورود بیش از حد نور می شود. بهترین انتخاب زمانی است که VLT مناسب در کنار SHGC و U-Value مطلوب قرار گیرد.
