Low-E стекло без серебра

Когда слышишь ?Low-E стекло без серебра?, первая реакция — недоверие. Ведь все мы привыкли, что низкоэмиссионное покрытие — это про серебро, про его тончайшие слои, которые и дают тот самый эффект. Я и сам долго так думал, пока не столкнулся с конкретными проектами и запросами, где классическое серебряное покрытие было нежелательно или попросту не подходило по ряду причин — от стоимости до специфики дальнейшей обработки. Это не какая-то революция, а скорее, нишевое, но важное ответвление в теме энергоэффективных стекол. И здесь важно не путать: это не ?плохое? Low-E, а просто другая физико-химическая основа, со своими плюсами, минусами и, что самое главное, сферами применения, где оно может быть даже предпочтительнее.

Почему вообще возникла идея уйти от серебра?

Начну с очевидного — цена. Серебро — драгметалл, его стоимость волатильна, и это напрямую бьет по себестоимости готового стеклопакета. Но дело не только в деньгах. Есть технологические ограничения. Серебряное покрытие, при всей его эффективности, довольно ?нежное?. Оно чувствительно к высоким температурам, что серьезно сужает возможности по термообработке стекла — скажем, для производства закаленного стекла или триплекса по стандартным, наиболее распространенным технологиям отжига приходится идти на ухищрения, использовать специальные режимы или защитные слои. А это снова время и деньги.

Второй момент — это оптические характеристики. Иногда требуется достичь определенного, более нейтрального или специфического светопропускания, и серебро здесь может давать нежелательный оттенок (чаще всего легкую синеву или зеленоватый тон в отражении), который сложно скорректировать. В некоторых архитектурных проектах, где важен чистый, незамутненный вид фасада, это становится критичным.

И третий, о чем реже говорят, но с чем сталкиваешься на практике — это вопросы долговечности в агрессивных средах. Хотя современные покрытия и защищены, в условиях крайне высокой влажности, соленого воздуха (приморские регионы) или промышленных выбросов, инженеры иногда высказывают осторожность насчет коррозионной стойкости именно серебряного слоя в долгосрочной перспективе. Это, опять же, не приговор, а повод искать альтернативы для конкретных объектов.

Что приходит на смену? Основные типы покрытий

Когда убираешь серебро, нужно чем-то компенсировать его способность отражать длинноволновое инфракрасное излучение. Основной ?заменой? выступают так называемые полупроводниковые покрытия на основе оксидов олова, цинка, титана или их комбинаций — например, оксид индия-олова (ITO) или фторированный оксид олова (FTO). Их часто называют ?твердыми? покрытиями (pyrolytic coating), в отличие от ?мягких? (sputtered) на основе серебра.

Главное отличие в технологии. Если ?мягкое? покрытие наносится в вакуумной камере на готовое стекло, то ?твердое? — пиролитическое — формируется непосредственно на ленте флоат-стекла на стадии его производства, при высоких температурах. Оно буквально ?впекается? в поверхность. Отсюда и ключевое преимущество: такое покрытие чрезвычайно стойкое. Его можно спокойно закаливать, гнуть, ламинировать, резать — оно не боится высоких температур и механического воздействия в процессе обработки. Это открывает двери для фасадного остекления сложных форм, для солнцезащитных конструкций, для стекол, требующих последующей термоупрочнения.

Но и компромисс есть. Как правило, коэффициент эмитивности (Emissivity) у таких покрытий без серебра чуть выше, чем у лучших ?мягких? аналогов. Проще говоря, их способность отражать тепло обратно в помещение может быть немного ниже. Но! Разрыв не всегда критичен. Для многих климатических зон и при грамотном расчете стеклопакета (наполнение газом, правильная дистанционная рамка) этот показатель все равно позволяет достичь высоких классов энергоэффективности. Нельзя сказать, что это ?хуже? — это просто ?другое?, со своим балансом параметров.

Практика: где мы это применяли и какие были подводные камни

Один из самых показательных случаев был несколько лет назад с крупным логистическим комплексом. Требовалось остекление высоких атриумов с использованием закаленного триплекса. Архитектор настаивал на максимально нейтральном цветопередаче и отсутствии искажений, а технолог требовал гарантий, что покрытие ?не поплывет? при ламинации и закалке. Классическое серебряное Low-E отпало сразу из-за рисков. Остановились на варианте с пиролитическим покрытием на основе оксида олова от одного из проверенных поставщиков.

Здесь стоит сделать отступление и упомянуть, что не все производители флоат-стекла имеют в своем арсенале подобные технологии. Это вопрос оснащения производственной линии. Из тех, кто работает на нашем рынке и чью продукцию мы использовали, можно отметить ООО Минда Стекло (Чэнду). Они входят в группу Хэбэй Хайшэн и как раз позиционируют себя как крупное предприятие по производству флоат-стекла и его глубокой переработке. В их линейке как раз есть позиции с энергосберегающими покрытиями, в том числе и те, что подходят для последующей термообработки. Подробности их ассортимента можно посмотреть на их сайте unitexglass.ru. Для того проекта мы брали у них именно базовое стекло с таким ?твердым? Low-E покрытием, которое потом успешно закалили и заламинировали. Результат устроил всех — и по теплотехнике, и по эстетике.

Но был и негативный опыт. Пытались как-то использовать более дешевый аналог ITO-покрытия от другого завода. На бумаге все было хорошо, но на практике при резке стекла на небольшие форматы (для оконных створок) мы столкнулись с проблемой неравномерного краевого эффекта. По периметру, в зоне реза, оптические свойства немного ?плыли?, что было заметно при определенном угле зрения. Пришлось отказаться. Вывод: с такими покрытиями нельзя брать ?кое-что?, нужно точно знать технологические допуски конкретного производителя и тестировать на своих операциях.

Распространенные заблуждения и как с ними бороться

Самое большое заблуждение — что Low-E стекло без серебра неэффективно. Это не так. Его эффективность измеряется не наличием серебра, а конкретными цифрами: коэффициентом теплопередачи (U-value), коэффициентом общего пропускания солнечной энергии (g-value или SHGC), светопропусканием (LT). Современные оксидные покрытия показывают очень достойные результаты. Другое дело, что их оптимизируют под несколько иные приоритеты — часто под более высокое светопропускание или под стойкость, а не под абсолютный рекорд по теплоотражению.

Второй миф — что оно всегда дает сильный цветовой оттенок. С пиролитическими покрытиями ранних поколений так и было — они могли давать заметную радужную пленку или желтоватый оттенок. Сейчас технологии ушли вперед. Качественное покрытие на базе, например, фторированного оксида олова, визуально почти неотличимо от обычного стекла, особенно в собранном стеклопакете. Но проверить это нужно обязательно — запросить образцы и посмотреть вживую, при разном освещении.

Третий момент, который часто упускают из виду — влияние на селективность. Соотношение светопропускания к солнечному фактору (LSG) у таких стекол может быть другим. Это важно для проектов пассивного солнечного отопления или, наоборот, для жаркого климата, где нужно минимизировать теплоприток. Подбор становится более тонким, требует внимательного изучения диаграмм и данных производителя, а не просто выбора из каталога по принципу ?Low-E — значит, подойдет?.

Взгляд в будущее и итоговые соображения

Тенденция, на мой взгляд, будет развиваться в сторону гибридных решений и дальнейшего совершенствования именно стойких покрытий. Спрос на стекла, которые можно свободно гнуть, закаливать и интегрировать в сложные светопрозрачные конструкции, только растет. И здесь Low-E без серебра имеет неоспоримое преимущество. Думаю, мы увидим новые комбинации слоев, которые позволят еще больше приблизить их параметры по теплоотражению к ?мягким? покрытиям, сохранив при этом всю прочность и технологичность.

Для кого это решение? Не для каждого типового окна в многоэтажке. Но точно для архитекторов, работающих над уникальными фасадами. Для производителей стеклопакетов, которые специализируются на нестандартных и термообработанных изделиях. Для объектов с повышенными требованиями к долговечности в специфических условиях.

В заключение скажу так: отказываться от серебра — не значит отказываться от качества. Это значит выбрать другой инструмент для конкретной задачи. Главное — понимать физику процесса, требовать реальные технические данные у поставщика (не маркетинговые листовки, а протоколы испытаний) и, по возможности, делать свои тестовые образцы перед запуском большого заказа. Как и в любом деле, здесь решает не название технологии, а детали ее реализации и грамотное применение. И да, такие компании, как упомянутая ООО Минда Стекло (Чэнду), со своим полным циклом от флоата до переработки, — это как раз те партнеры, с которыми имеет смысл обсуждать подобные нишевые продукты, потому что они могут обеспечить стабильность базового материала, что в этом вопросе — половина успеха.