AbavaNet - Технические характеристики, документация смарт-стекла

Умное стекло: что это, особенности

Современная строительная индустрия не стоит на месте. Каждый год появляются новые, усовершенствованные виды строительных материалов и технологий. Даже такой издавна известный материал, как стекло, который практически невозможно модифицировать, приобрел новые характеристики и виды, благодаря современным технологиям. Одна из разновидностей данного материала – умное стекло. Это новинка, стремительно завоевывающая рынок материалов, используемых не только в строительстве, но и в различных производственных сферах. Разберемся, что же такое умное стекло или смарт гласс, и чем оно привлекательно для современного мира.

1. Что такое «умное» стекло?

Умное стекло – это уникальный материал, нашедший применение во многих сферах деятельности. Смарт стекло – это многослойная конструкция с изменяющейся прозрачностью. Идея создания такого стекла была известна давно, однако, ограниченность технологий того времени не позволила осуществить задуманное. Сегодня умное стекло с регулируемой прозрачностью можно встретить довольно часто.

Принцип действия умного (смарт) стекла заключается в изменении прозрачности конструкции. Это стало возможным благодаря конструктивным особенностям материала. Просто стекло, в обычном понимании, представляет собой прозрачный лист. Тогда как умное стекло имеет три слоя в своей структуре: внешние два слоя – стекло, внутренний – специальная пленка с расположенными в ней жидкими кристаллами.

Весь фокус затемнения умных стекол заключается в расположении жидких кристаллов в пленке внутри конструкции. Дело в том, что регулировка происходит за счет упорядочивания кристаллов посредством их взаимодействия с электрическим током. Прозрачность смарт гласс достигается во включенном режиме. Токи низкого напряжения воздействуют на кристаллы, упорядочивая их, поэтому стекло становится полностью прозрачным. При выключении токи перестают действовать на кристалл, положение которых становится хаотичным и разрозненным, а стекло приобретает матовость и становится непрозрачным. Удивительно, что умное стекло совершенно не теряет в способности пропускать свет независимо от того, какой режим активирован.

2. Разновидности смарт гласс

Современные технологии позволяют производить различные виды умного стекла с изменяемой прозрачностью. Как правило, разделение смарт гласс на виды основывается по типу используемых материалов, а конкретно – пленки. В настоящее время существуют следующие виды жидкокристаллических пленок:

PVB (поливинилбутиральные пленки);
EVA (этиленвинилауетатные пленки);
TPU (пленки из термопластичного полиуретана).

В зависимости от технологии производства можно встретить следующие маркировки умного стекла:

ECD. Данный вид конструкции называется электрохромным. Особенность его заключается в регулировке прозрачности – матовый, полуматовый, прозрачный и цветной режимы. Цветной режим также регулируется по интенсивности и насыщенности оттенка. Данный эффект стал возможен благодаря технологии производства, а именно – нанесение слоя ионов лития. Такое стекло можно регулировать не только по прозрачности, но и по светопропусканию. Умное электрохромное стекло менее энергозатратное, так как воздействие тока необходимо лишь для смены режима. Процесс смены прозрачности можно заметить визуально – он распространяется от периметра к центру стекла;
LCD. Особенность работы данного стекла заключается в том, что под воздействием токов жидкие кристаллы упорядочиваются, образуя своеобразные сегменты или капли, через которые проникает свет. Именно за счет таких сегментов достигается прозрачность стекла. Режим матовости включается при отсутствии воздействия на кристаллы электрического тока. Внутри такого стекла располагается специальная смесь полимеров и кристаллов. Токопроводность достигнута за счет нанесенного равномерно слоя прозрачного проводника. LCD умному стеклу можно добавить способность регулировки свето- и теплопроводности, если предусмотреть в конструкции дополнительные слои и красители;
SPD. Отличительной чертой данного стекла является его оптическая проницаемость в любом режиме. Конструкция предполагает расположение между наружными слоями из стекла пленки со взвешенными частицами в форме небольших стержней. Под воздействием электрического тока частицы «выстраиваются» в определенном порядке, а стекло становится прозрачным. При отключении электрического тока частицы располагаются хаотично, а стекло становится затененным. Стекло со взвешенными частицами может иметь серый, темно-синий и даже черный цвет. В разрозненном состоянии стержнеобразные частицы поглощают световые волны. При переключении режимов преобразование стекла из матового в прозрачное происходит ежесекундно.

3. Смарт стекло: характеристики

Свойства и характеристики умного стекла напрямую связаны с его типом.
Однако, параметры данных устройств схожи и имеют сравнительно небольшое отличие:

замутненность. Ошибочно думать, что умное стекло столь же прозрачно, как и обычное. К сожалению, многослойная структура и компоненты конструкции снижают прозрачность смарт гласса по сравнению с обычным. Этот показатель может составлять от 5 до 7% в зависимости от типа умного стекла;
срок эксплуатации умного стекла на сегодняшний день превышает 10 лет. По сравнению с обычным стеклом это может быть не так и много, но весьма достаточно. К тому же не стоит забывать, что технология достаточно нова, а значит будет совершенствоваться по всем возможным параметрам;
требуемое напряжение электрического тока для современных умных стекол в зависимости от их типа может быть 12, 24 и 48 В;
светопропускающая способность современных моделей смарт гласс варьируется от 75%;
производителями заявлен весьма большой срок эксплуатации изделий. Цикличность использования стекла (включение/выключение) составляет свыше 30 миллионов раз;
экономичность. Умное стекло, как было сказано выше, работает от электричества низкого напряжения. Расход электроэнергии зависит от типа стекла, но в среднем составляет от 3 до 5 Вт на м.кв. изделия;
современные виды умного стекла выполняются достаточно тонкими. Минимальная толщина таких конструкций начинается от 6 мм.

Отдельные модели смарт гласс могут также иметь следующие свойства при определенных условиях:

цветность. Умное стекло может быть не только матовым и затененным, но также иметь определенный оттенок цвета, что достигается за счет применения в конструкции дополнительных пленок и красителей;
стекло может иметь практически любую форму. Также в нем можно выполнять технологические и другие отверстия без ущерба для функциональности;
существует возможность повышения прочностных показателей умного стекла за счет нанесения на него специальных бронировочных пленок. Такие пленки, в зависимости от класса, способны значительно увеличить ударную сопротивляемость конструкции. К тому же даже если стекло разобьётся, осколки не рассыплются, а будут висеть цельным полотном;
умные стекла можно подвергать пескоструйной обработке, что повысит декоративную привлекательность изделия.

4. Достоинства и недостатки умной тонировки стекла

Умное стекло с регулируемой тонировкой обладает своими плюсами и минусами.

Преимущества:

умное стекло – универсальный материал. Его используют в качестве светопрозрачной конструкции, для зонирования пространства и даже в качестве поверхности для видеопроекций;
свойства стекла предопределяют широкую сферу использования, которая не ограничивается лишь строительной деятельностью;
умное стекло с тонировкой и регулируемым затемнением обладает хорошими прочностными показателями;
защищает от ультрафиолетового солнечного излучения;
можно применять, как альтернативу шторам, занавескам и жалюзи;
высокие шумоизоляционные свойства;
возможность выбора расцветок;
для функционирования необходимо электричество низкого напряжения;
некоторые виды умного стекла обладают повышенной прозрачностью, замутнение практически исключено.

Несмотря на целый ряд преимуществ, смарт-гласс имеет несколько недостатков, которые также необходимо учитывать при выборе такого рода материалов:

стоимость. Это наиболее важный и существенный минус данного материала. Стоимость умного стекла в настоящее время достаточно высока. И хотя материал совершенствуется, цена его пока что не доступна для широкого круга потребителей;
работает от электричества. Зависимость от электрического тока и не автономность изделия всегда является краеугольным камнем при выборе материала. Не везде может быть уместно и возможно применение такого стекла;
энергозатратность. Для функционирования умного стекла потребуется подключение к электроэнергии, а это значит дополнительные расходы на оплату за электричество;
невысокая скорость переключения режимов (только в отношении электромонохромного смарт стекла);
необходимость дооборудования изделия для защиты от УФ (для изделий со взвешенными частицами).

Стоит отметить, что разработки и эволюция смарт стекла продолжается. На сегодняшний день уже известны изделия, которые могут самостоятельно обеспечивать себя энергией, вырабатываемой из солнечного света, а также накапливать ее для других устройств.

5. Применение умного стекла

Сфера применения умного стекла обширна. Первоначальное применение смарт стекло приобрело в зонировании и оборудовании офисов (перегородки). На сегодняшний день область применения не ограничивается лишь офисными и общественными помещениями. Достаточно широко смарт стекло используют в строительстве жилых домов, монтируя его в окна и другие светопрозрачные конструкции. Благодаря своим свойствам смарт стекла широко применяют для остекления витрин и витражей, входных групп, окон общественных помещений.

Внутри помещений из него выполняют перегородки, устраивают зимние сады и террасы, остекляют балконы и лоджии, даже применяют для устройства душевых кабин и ванных комнат. Умное стекло нашло применение также в автомобиле- и авиастроении.

Технические характеристики смарт-стекла

Смарт-стекло представляет собой многослойное стекло, изготовленное из одного или двух прозрачных стекол и слоя жидкокристаллической пленки (LC Film). Пленка расположена между слоями стекла или нанесена на один из слоев. Композиция компакнтно собрана в единую конструкцию.

Смарт-стекло с изменяющейся прозрачностью способно менять свои физические свойства при подаче на него управляющего напряжения около ~100В переменного тока.

При выключенном состоянии (ВЫКЛ), кристаллы жидкористаллической пленки расположены и ориентированы хаотично, придавая стеклу матовость (“молочный белый” цвет), просмотр через конструкцию невозможен.

При включенном состоянии (ВКЛ), кристаллы в пленке ориентируются в одном и том же направлении, стекло становится прозрачным, полностью просматривающимся.

Переключение между состояниями происходит практически мгновенно.

Структура смарт-пленки

Защитные внешние слои (толщина ~175мкм):

ITO – пленка оксидов индия и олова
PET – полиэтилентерефталатовая пленка
С прозрачным электропроводящим покрытием (на внутренней стороне)

Внутренний слой – жидкокристаллические капли в полимерном заполнении (толщина ~20мкм).

Толщина пленки: около 400мкм

Габаритные размеры

Минимальные размеры: не ограничены (нанесение пленки на стекло)
Максимальные размеры: 1500×3200мм (триплекс)
Толщина жидкокристаллической пленки: около 400мкм
Стандартная толщина: 10, 12, 14мм
Толщина: 7,5 ÷ 100мм (по запросу).
Цвета: молочный белый, бронзовый, серый, зеленый, голубой

Рабочие условия

Смарт-стекло предназначено для внутренних инсталляций.
Диапазон рабочих температур -20°C÷+60°C
Модификация для наружной установки – по запросу
Срок службы: более 7 лет

Электропитание

При отсутствии электропитания смарт-стекло матовое (“НЗ версия”). При подаче электроэнергии оно становится прозрачным.

Нормально-матовое остекление (прозрачное при подаче напряжения)
Внешнее питание: ~230В, 50Гц
Управляющее напряжение: ~65 ÷ 110В, 50 ÷ 60Гц
Энергопотребление: 5-7 Вт/м 2
Ток: 100мА/м 2

Время переключения

Из матового в прозрачный: 100мсек
Из прозрачного в матовый: 400мсек
Количество переключений: не менее 3 000 000

Допустимые формы

Возможные особенности конструкций из “умного” стекла:

Скосы
Изгибы и скругления
Дуги и полосы
Треугольные конструкции с углами более 30°
Молированное остекление
Вырезы
Отверстия
Круглые, овальные или элипсоидные формы

Оптические характеристики

Свойство	Прозрачный режим	Матовый режим
Пропускание параллельного света	78±3%	10±1%
Пропускание солнечного света	80±1	60±1
Опалесценция	2±1	80±1
Поглощение УФ	Более 98%
Угол обзора проекции	–	150°

Характеристики стекла Saint Gobain

Характеристика *	Однослойная конструкция, 11мм		Стандартная композиция, 12мм		Экстра-матовая конструкция, 28мм
Характеристика *	ВКЛ	ВЫКЛ	ВКЛ	ВЫКЛ	ВКЛ	ВЫКЛ
Композиция	11мм, однослойный		Стеклопакет: 6мм смарт-стекло, 12мм воздух		аргон 15мм, смарт-стекло
Пропускание света, LT	77%	76%	53%	54%	62%	63%
Отражение света, LR	19%	18%	20%	20%	21%	21%
Коэффициент теплопроводности, SF **	63%	64%	41%	41%	46%	46%
Коэффициент теплопотерь, U ***	5,6÷5,8 Вт/м 2 C°		1,6 Вт/м 2 C°		1,1 Вт/м 2 C°
Матовость, H		>90%		>90%		>90%

* Погрешность приведенных значений не превышает +/- 2%

** Коэффициент теплопроводности показывает количество солнечной энергии (в процентах), проходящее через конструкцию. Чем меньше коэффициент, тем больше защита от солнечного света.

*** Коэффициент характеризует насколько хорошо конструкция предотвращает потери тепла. Единица измерения: Вт/м 2 C°

Смарт-стекло — принцип работы, особенности технологии и сферы применения

Уникальные свойства умного стекла, его способность мгновенно из матового, непрозрачного становиться прозрачным и наоборот, а также энергосберегающие и звукоизоляционные качества делают материал все более востребованным в строительстве, архитектуре и дизайне. Возможности использования технологии довольно широки.

Что такое смарт-стекло?

Смарт-стекло – инновационный материал, обладающий функцией переменной прозрачности. Между двумя листами прозрачного стекла расположена жидкокристаллическая пленка. К ней подведен электрический ток низкого напряжения.

В выключенном состоянии, без воздействия тока, жидкие кристаллы расположены хаотично, рассеивают свет. Стекло в этом случае – матовое, непрозрачное.

Во включенном режиме расположение жидких кристаллов упорядочивается, стекло (например для перегородок) становится прозрачным. В обоих случаях количество пропускаемого света не изменяется. В отличие от жалюзи или теневых штор матовое стекло не затемняет помещение.

Создатель умного стекла – инженер Стив Абади. Он загорелся идеей еще в 70-х годах прошлого века. Однако технологии тех лет не позволяли воплотить замысел Абади. Первое смарт-стекло LC Glass было представлено покупателям в 1984 г. Позже С. Абади основал компанию Innovative Glass Corporation. В 2003 г. ею было выпущено умное стекло под торговой маркой E-Glass.

В России смарт-стекло появилось в 2010 году. С тех пор оно стремительно завоевывает рынок и все чаще используется не только в офисах, медицинских учреждениях и административных помещениях, но и для остекления окон домов, в дизайне интерьеров.

Преимущества и недостатки

Материал имеет как достоинства, так и недостатки.

Достоинства:

многофункциональность. Материал выполняет функции простого стекла, визуального препятствия и проекционного экрана;
прочность;
современная альтернатива шторам и жалюзи;
широкий спектр цветов смарт-пленки, что позволяет использовать для уникального дизайна;
управляется низковольтным питанием;
энергосберегающая функция;
звукоизоляция;
защита от УФ-излучения;
широкая область применения.

Современные виды материала на взвешенных частицах обладают высокой степенью прозрачности, без замутнения. Если раньше смарт-пленку требовалось ламинировать в триплекс, то современную пленку можно просто приклеить.

Недостатки:

цена;
необходимость в электрическом напряжении;
достаточно высокое энергопотребление.

Однако стоимость конструкций компенсируется энергосберегающей и защитной функцией материала. Смарт-стекло защищает от солнечной радиации. А экономия на кондиционировании покрывает расходы на остекление. Это особенно актуально для южных, солнечных регионов.

Разработчики стараются снизить энергопотребление. Так, студент из Нидерландов запатентовал технологию – стекло само производит энергию из солнечного света и используя ее, изменяет прозрачность. Русские и французские ученые усовершенствовали технологию – стекло, кроме обеспечения себя самого энергией, создает дополнительную внешнюю мощность и может снабдить энергией другие устройства.

Отдельные виды смарт-стекла обладают своими минусами. К примеру, материал со взвешенными частицами требует специальных покрытий, чтобы блокировать ультрафиолет.

Недостаток электрохромного материала – низкая скорость перехода от одного состояния в другое. Время затемнения составляет до нескольких минут.

Основные принципы работы

Уникальные свойства смарт-стекла зависят от его особенной конструкции. Между двумя прозрачными листами расположена пленка с жидкими кристаллами. Именно они придают полезные свойства материалу. Когда поступает электричество, возникает электромагнитное поле. Под его воздействием расположение кристаллов меняется, из хаотичного становится упорядоченным. Это влияет на светопропускные свойства стекла, оно становится прозрачным. Свет проходит сквозь пленку, не встречая препятствий в виде нагромождений кристаллов. В обычном состоянии материал – матовый.

Силу тока можно регулировать с помощью специального устройства. Если напряжение невысокое, то упорядочиваются не все жидкие кристаллы. Изделие становится лишь частично прозрачным. Чем напряжение выше, тем уровень прозрачности больше.

Технологии производства

Smart glass – представляет собой сложную конструкцию, состоящую из трех основных слоев:

Лист прозрачного стекла.
Двуслойная пленка. Между ее слоями помещены жидкие кристаллы.
Второй лист прозрачного стекла.

Распространенные технологии изготовления в зависимости от вида пленки:

EVA — пленка из этиленвинилацетата;
TPU — термопластичный полиуретан;
PVB — поливинилбутиральная пленка.

Полимерные жидкокристаллические устройства (LCD)

Жидкие кристаллы в этих устройствах разлагаются на составляющие, а затем затвердевают. В момент перехода из жидкого состояния в твердое кристаллы становятся несовместимыми с полимером и создают в нем вкрапления (капли). Условия, при которых происходит фиксация, влияют на размер вкраплений, что влияет на свойства смарт-стекла.

Смесь полимера и жидких кристаллов помещена между двумя листами пластика или стекла. Тонким слоем нанесен прозрачный электропроводящий материал. Он отвечает за поступление напряжения. Из медной фольги изготовлены электроды, находящиеся в контакте с проводящим слоем. При поступлении напряжения электромагнитное поле заставляет кристаллы упорядоченно выстраиваться. Свет поступает через капли-вкрапления, и материал становится прозрачным.

С помощью дополнительных слоев или использования красителя можно регулировать проходящее через стекло количество тепла и света. Возможны противопожарные и противорадиационные варианты, применяемые в специальных устройствах.

Устройства со взвешенными частицами (SPD)

Между двумя листами прозрачного стекла расположена пленка взвешенных в жидкости стержнеобразных частиц. Без электрического напряжения частицы находятся в хаотичном состоянии и поглощают свет. При этом стекло имеет серый, черный или темно-синий оттенок. При поступлении тока взвешенные частицы выстраиваются упорядоченно, стекло приобретает прозрачность.

Переход происходит мгновенно. Для поддержания прозрачного состояния необходим маленький, но постоянный ток. Особенность материала в том, что он в любом состоянии оптически проницаем.

Электрохромные устройства (ECD)

В электрохромных (электрохимических) устройствах изменяемый слой представляет собой напыление ионов лития. Подача напряжения регулирует прозрачность. Количество пропускаемого света можно контролировать. Состояние материала меняется между прозрачным, полупрозрачным и цветным. В тонированном состоянии оттенки варьируются от самого насыщенного до едва заметного.

Подача напряжения нужна лишь для изменения прозрачности. Чтобы поддерживать состояние, электропитание не требуется. Затемнение начинается с периферии и заканчивается в центре. Для полной тонировки стекла большой площади требуется до нескольких минут.

Технические особенности

Технические характеристики смарт-стекла зависят от его вида:

замутненность – 5-7%;
светопропускание составляет от 75%;
энергопотребление – 3-5 Ватт на кв. м.;
напряжение – 12, 24 или 48 Вольт;
толщина от 6 мм;
число циклов вкл./выкл. – более 30 млн.;
срок службы – более 10 лет.

Дополнительные возможности smart стекла

Умное стекло обладает рядом дополнительных свойств:

Материал может быть не только умным, но и прочным. Для этого используется технология бронирования. Поверх конструкции наклеивают специальную пленку, которая предотвращает растрескивание и рассыпание стекла. Это позволяет использовать его в местах большого скопления людей.
Изделие можно сделать цветным, наклеив дополнительную пленку.
Пескоструйная обработка позволяет декорировать стекло. Такие варианты применяются в комнатных перегородках, в кафе, ресторанах, где они выглядят очень эффектно.
В изделиях можно вырезать любые отверстия, придавать стеклу любую форму.

Сфера применения

Первоначально смарт-стекло использовалось лишь в офисах для зонирования пространства. Со временем технология стала более доступной, а стоимость изделий ниже. Умное стекло начали широко использовать в жилых помещениях.

В зданиях можно выделить 2 основных направления использования:

Создание внутренних перегородок и элементов дизайна.
Внешнее остекление.

Перегородки позволяют зонировать обширное пространство, создавая отдельные, относительно изолированные места. Эту возможность используют в офисах для разграничения мест для сотрудников.

Изменяемая прозрачность позволяет достигнуть эффекта приватной зоны. Способность смарт-стекла поглощать звуки делает переговорные комнаты не только недоступными визуально, но и защищенными от случайных слушателей. Когда необходимость в конфиденциальности отпадает, стекло можно сделать вновь прозрачным.

Преимущество умных перегородок в том, что они внешне не загромождают площадь, пропуская достаточное количество света.

Способность создавать отдельные зоны нашла применение в самых разных отраслях:

Кафе и рестораны. С помощью перегородок достигается комфортная атмосфера, где посетители могут спокойно поужинать, отдохнуть без посторонних глаз.
Банки. При обслуживании отдельных категорий клиентов или производстве банковских операций стекло затемняют или делают матовым. Кроме того, повышенная прочность материала делает его безопасным для зала ожидания.
Музеи, картинные галереи, выставочные залы. Свойство материала поглощать вредное излучение нашло применение в подобных учреждениях. Правильно выбранная степень тонировки позволяет посетителям беспрепятственно любоваться шедеврами живописи или ценными экспонатами.
Медицинске учреждения – массажных кабинетах, перевязочных комнатах и других помещениях. Регулируемая прозрачность материала позволяет создать для пациентов комфортные условия, при которых их никто не увидит во время медицинских процедур.
Торгово-развлекательные центры. Некоторые возводимые торговые центры отдают предпочтение остеклению из smart glass. Несмотря на высокую цену, владельцы видят выгоду в последующей экономии на энергосбережении, кондиционировании. Повышается эстетическая привлекательность здания. Кроме того, материал более прочный, чем обычное стекло, поэтому менять его придется реже.
Салоны красоты, оказывающие косметологические, массажные и иные услуги, также зонируют пространство с помощью умного стекла.
Жилые помещения — здесь смарт-стекло используется для изготовления загородок для ванной комнаты и душевых кабин.
Витрины. Солидные торговые организации используют свойства смарт-стекла для создания умных витрин, выходящих на улицу. Потенциальные покупатели могут просмотреть рекламный ролик или презентацию товара. Если необходимо продемонстрировать выставленные в витрине образцы, стекло делают прозрачным.
Автомобильная индустрия. Оно применяется для люков, зеркал заднего вида. В дорогих автомобилях премиум-класса изготавливают уникальные крыши из материала с изменяемой прозрачностью. Управлять такой крышей можно из салона. Стекло с элетрозатемнением может быть использовано для боковых стекол. Регулируемый из салона уровень тонировки позволяет во время движения делать стекла прозрачными, но на стоянке создавать из салона приватную зону. Также из умного стекла изготавливают перегородки между водительским и пассажирскими сиденьями.
Балконы и лоджии. Использованное для остекления окон, балконов и лоджий умное стекло выступает альтернативой устаревшим шторам и жалюзи. Большие размеры и возможность создания различных форм позволяют применять материал для французских и панорамных окон. Одним из преимуществ является способность защищать помещение от ультрафиолета, сохранять тепло зимой и прохладу летом. Кроме того, в непрозрачном состоянии защищают внутреннее пространство комнаты от посторонних взглядов.
Зимние сады и теплицы. Энергосберегающая способность защитит растения от переохлаждения, а затемнение не позволит слишком интенсивному солнцу сжечь листья и цветы.
Авиастроение. Некоторые модели самолетов оснащены иллюминаторами с умным стеклом, которое не пропускает УФ-излучение и позволяет уменьшить затраты на тех. обслуживание.
Входные группы, фасады. При строительстве домов смарт-стекло применяется для остекления входных групп, подъездов, фасадных окон.
Зенитные фонари. Использование умного стекла для верхнего остекления — отличное решение для больших помещений.
Ограждения в бассейнах. Из smart glass делают перегородки, благодаря которым создаются приватные зоны.
Декор. Дизайнеры интерьеров все чаще обращаются к этому материалу, декорируя межкомнатные двери, создавая оригинальные дизайнерские решения.
Экраны обратной проекции. Изображение, спроецированное на панель, с обратной стороны будет выглядеть как высококачественная картинка.

Стоимость

Цена смарт-стекла зависит от производителя, вида материала, толщины, конструктивных особенностей.

Smart Optimal 4+smart+4 мм с переменной прозрачностью, шириной до 1800 мм без стыка пленок, обойдется от 23 000 рублей за 1 кв. м.
Стекло Smart Premium с теми же параметрами стоит от 29 000 рублей за 1 кв. м.
Цена увеличивается с добавлением полезных свойств и усложнением конструкции.
Smart Optimal 4+smart+4 мм, закаленное, обойдется от 25 000 рублей за 1 кв. м.
Smart Premium закаленное – от 31 000 рублей за 1 кв. м.
Средняя стоимость электрохромного стекла составляет от 32 000 рублей за 1 кв. м.;
Смарт-пленка на стекло (с функцией переключения между прозрачным и матовым режимом) в зависимости от степени прозрачности стоит от 29 000 руб. за 1 кв. м..
Блок управления для смарт-стекла (трансформатор), рассчитанный на площадь до 15 кв. м., в корпусе из пластика, стоит от 1900 рублей. В алюминиевом корпусе – от 4000 рублей.

Заключение

Применение умного стекла с изменяющейся прозрачностью в разных областях говорит о современных тенденциях технического развития. Технологии производства смарт-стекла неизменно совершенствуются, что делает материал более доступным и еще больше расширяет возможности его использования.

Смарт-стекло – новая реальность в стекольной индустрии

Смарт-стекло на оконном рынке тема не новая. Использование стекла с переключаемой прозрачностью становится популярным в архитектурной среде и отражает современные тенденции развития интерактивных устройств. Такой ультрасовременный элемент дизайна ориентирован на высокие достижения в области техники, и то, что казалось невероятным еще несколько лет назад, теперь становится реальностью. На выставке Glasstec 2016 (Дюссельдорф, Германия) компании-производители представили инновации в области изготовления и применения Smart-стекла, рассказывает портал ОКНА МЕДИА.

Как появилась идея смарт-стекла

Тема производства умного стекла обсуждается на рынке уже около 20 лет, производителей этим не удивить, но для конечного потребителя оно остается новинкой.

Началось все в 1979 году, когда Стив Абади решил создать электронное стекло. На тот момент это было технически невозможно. Его мечта сделать стекло на основе жидких кристаллов не угасла и воплотилась в реальность только в 1984 году в виде стеклопакета “LC Glass”. Для рынка стекольной промышленности того времени это было слишком новым и малопонятным изделием. Стиву пришлось оставить производство электронных стекол почти на 20 лет.

Фото: Стив Абади, 1984 год

В 2003 году г-н Абади основал компанию Innovative Glass Corporation, в которой был председателем и главным исполнительным директором, и во второй раз вывел на рынок электронное стекло с зарегистрированной торговой маркой E-Glass.

В России умное стекло появилось в 2009 году, и со временем стало применяться не только в офисных зданиях для обеспечения конфиденциальности переговоров, но в домах людей, которые могут позволить себе следить за каждым новшеством в дизайне и архитектуре.

Окна, перегородки, пол со смарт-стеклом можно встретить пока в единичных объектах элитной недвижимости России – офисах крупных банков, культурных центрах и загородных домах, пентхаусах, многоуровневых квартирах. Большой популярностью такой смарт продукт пользуется среди москвичей, которые проживают на Рублевско-Успенском шоссе и Новой Риге. В главном офисе Сбербанка в Нижнем Новгороде в семи переговорных комнатах установлено такое стекло. Самый знаменитый проект с использованием умного стекла выполнен в месте российской экспозиции музея Аушвиц-Биркенау (Освенцим) в Польше.

Виды и технологии Smart стекол

Метод изготовления смарт стекол придуман более 20 лет назад и постоянно усовершенствуется, и только сейчас намечается тренд на его массовое использование. Потребители в основном не знают о существовании такого изобретения и не в состоянии себе позволить его. Технологии смарт-стекла претерпели изменения за эти годы – стали потреблять меньше энергии и стоимость их снижается с каждым годом, что дает возможность в перспективе вывести продукт в массы.

Технология Умного стекла

Изготавливается оно способом триплексования 2-х или более листов стекла. Ламинирующие пленки, используемые для его производства, по технологии делятся на три вида:

EVA – этиленвинилацетатная пленка. Главное ее преимущество – низкая стоимость как самой EVA-пленки, так и оборудования для ее производства. Она отличается хорошей липучестью к пластику и стеклу, но имеет высокую степень мутности и малую прочность.
PVB – поливинилбутиральная пленка. Отличительная характеристика то, что имеет высокое качество на выходе, но на старте – высокую стоимость производства. Пленка PVB хорошо прилипает к стеклу, но плохо к пластику. И также как EVA- пленка Поливинилбутиральная пленка (PVB) не выдерживает условия повышенной влажности.
TPU – пленка из термопластичного полиуретана. Она наиболее подходит для производства смарт-стекла. Пленка TPU невосприимчива к влажности, к агрессивным условиям, плюс имеет высокую адгезию как к стеклу, так и к пластику.

В России пока нашла наибольшее применение EVA-пленка в силу своей наименьшей стоимости, в Европе же наоборот – наибольшее распространение получила TPU-пленка из-за своих свойств и характеристик.

1. Смарт-стекло на основе жидкокристаллических полимерных частиц (PDLC или LCD)

Стекло PDLC и LCD выполнено на основе жидкой смеси полимерных кристаллов, находящихся среди двух пластов стекла с электропроводящим покрытием и формирующих слой, изменяемый прозрачность. Жидкокристаллические частицы распадаются на составляющие, а затем переходят в твердое состояние. Так, жидкие частицы и твердой полимер оказываются несовместимы, тем самым формируются вкрапления в полимере. Без электричества они располагаются хаотично, свет рассеивается, проходя через них, и такое стекло приобретает матовый оттенок: может быть молочно-белый, молочно-серый или молочно-голубой оттенок. При включении электричества жк-частицы меняют позицию, все как одна встают вертикально по отношению к стеклу, и оно становится прозрачным или полупрозрачным, в зависимости от возможности подаваемого электричества, причем просветление может быть сегментированное. Продукт на основе PDLC имеет регулируемую прозрачность и потребляют электричества около 4-5 Вт. на м 2 , прозрачности или матовости достигается за 5 секунд.

На выставке Glasstec 2016 несколько компаний представили свои разработки смарт-стекла. Компания Saint Gobain продемонстировала посетителям Privacy Smart Glass – универсальное решение для тех, кто хочет создать личное пространство. За счет подачи электричества smart glass из прозрачного превращается в непрозрачное менее чем 0.01 секунд. Управлять им можно с помощью встроенного выключателя, дистанционного пульта, датчиками движения, таймера, в зависимости от индивидуальных потребностей каждого клиента.

Компания NSG Group, владелец торговой марки Pilkington представили Private Window – окно, выполненное на основе жидких кристаллов. Испанская компания Dream Glass Group (DGG) на выставке Glasstec 2016 представила новый продукт DreamGlass® Privacy Glass – ламинированное стекло, покрытое тонкой пленкой, которая позволяет мгновенно изменять его цвет с помощью выключателя. Privacy Glass позволяет управлять яркостью, то есть может быть не полностью матовым, а осветлять по квадратам или полоскам, что дает большой простор для творческой мысли дизайнеров и архитекторов.

DreamGlass® Privacy Glass может поставляться в различных формах и может быть установлено в любом месте, что предоставляет возможность конечному потребителю создать интерьер по своему желанию и вкусу. Этот продукт сочетает в себе не только функциональность, но и эстетическую привлекательность.

Фото: Privacy Glass (on/off)

2. Смарт-стекло на основе «взвешенных частиц» (SPD)

Способ на основе SPD использует «взвешенные частицы», которые помещаются между двумя слоями электропроводящего покрытия. Пленка SPD практически схожа по структуре с LCD. Но благодаря слоистой стержнеобразной структуре частиц, стеклянные смарт панели SPD визуально открыты в разных состояниях. При выключенном напряжении имеет черный или темно-синий цвет, при подаче электроэнергии частицы выравниваются, и свет может беспрепятственно проходить, и оно становится прозрачным. Скорость переключения, при котором оно меняет цвет от темного до светло-голубого или серого оттенка, практически мгновенная (2-3 сек.).

Комплектация смарт-стекла с регулируемой прозрачностью поставляется как дополнительная опция в элитные автомобили. К сожалению, на выставке Glasstec 2016 смарт-стекло SPD представлено не было.

Фото: Смарт-стекло SPD (on/off)

3. Смарт-стекло на основе электрохромных частиц (ECD)

Электрохромная или электрохимическая стекольная продукция позволяет контролировать количество света и тепла, проходящих через них. В них изменяемый слой формируется за счет напыления ионов лития в несколько слоев. Принципиальная разница между способами изготовления PDLC и SPD и ECD в том, что без электричества смарт-стекло ECD прозрачное, а под воздействием электричества оно затеняется. Оттенки варьируются от цветного до полупрозрачного состояния (обычно до синего). Электрическая подпитка в границах 3-5 Вт необходима электрохромным панелям только при изменении цвета, далее нет нужды в постоянной поддержке электропитания. Скорость изменения цвета более длительная, чем у стекол PDLC и SPD. Так, время на его затемнение может варьироваться от 2 до 6 минут, а время осветление – 5 до 8 минут.

Изделие, выполненное по ECD технологии, применяется в основном в автомобилях, но становится популярным и в оконных конструкциях, в том числе в мансардных окнах. Кроме того, электрохромное стекло может применяться в устройствах защиты, например экспонатов музея. Такое смарт-стекло защитить редкие шедевры от воздействия ультрафиолетовых лучей и световых волн.

Фото: Смарт-стекло ECD (on)

Компания Saint Goben представила на выставке динамический электрохромный продукт SageGlass, которое благодаря функции light zone предоставляет возможность регулировать передачу тепла, адаптирует свет, что, в свою очередь, позволяет более рационально затемнять и осветлять пространство.

4. Смарт-стекло на основе светодиодов (Glassiled)Glassiled – светодиодная технология, которая предлагает широкие возможности вариаций в дизайне, цвете и интенсивности света светодиодов. На выставке Glasstec 2016 AGC представила 13-метровый стеклянный помост, выполненный с помощью технологии Glassiled Sigh с логотипом компании.

В отличие от матричного способа изготовления светодиодных уличных экранов, за основу в котором берется плата (модуль) и на ней размещают светодиоды и электронику, управляющую ими, в технологии Glassiled светодиоды встроены между двумя стеклами и работают через прозрачное токопроводящее покрытие. Glassiled – это технологический прорыв во всем мире.

Изделие, выполненное методом Glassiled, может быть использовано в конструкциях внешних фасадов и в интерьере – мебель, перегородки, стеллажи. Glassiled предоставляет архитекторам и дизайнерам полную свободу творчества. Продукция на основе Glasslied сохраняет до 99% своей прозрачности, что не может нарушить или испортить дизайн. Кроме того, такое смарт-стекло просто в установке и в обслуживании электроники, потребляют мало энергии и сочетают в себе лучшее из стекольных свойств и света. Таким образом, стекло с Glassiled может использоваться как мультимедийный экран.

Фото: Смарт-стекло по технологии Glassiled

Перспективы развития смарт-стекла

Новые тенденции в стекольной промышленности, представленные на выставке Glasstec 2016, показали, что смарт-стекло может скоро войти в нашу повседневную жизнь. Помимо всех функциональных преимуществ это еще и экономия энергии, защита от уф-излучения, снижение шума, безопасность в эксплуатации и многое другое. Оно способно выступать в качестве элемента декорирования и создания приватности пространства.

Специалисты предрекают умному стеклу большое будущее. Такой продукт позволяет совмещать свойства других видов стекольных изделий. Хотя его цена баснословна от 1000 евро за один м 2 , но новаторы и последователи интерактивных технологий готовы отдать за них любые деньги.

По данным Министерства энергетики США, применение смарт-стекла вполне может сократить потребление энергии почти на 40%. Энергосберегающее свойство такого продукта становится основной движущей силой торговли смарт-стекла.

Смарт стекло уже достигло ограниченного коммерческого успеха. Так, смарт-стекло, выполненное по технологии «взвешенных» частиц, в настоящее время все чаще применяют в автомобилях премиум и люкс класса, таких как Mercedes-Benz SLK. Электрохромные были установлены в новом Boeing 787 Dreamliner.

Ведущие игроки рынка стекольной промышленности, безусловно, заинтересованы в развитии способов производства смарт-стекла, а главное – в их удешевлении и, соответственно, в большей доступности для конечного потребителя. Компания Saint Gobain инвестировала $80 млн. в SageGlass для разработки нового энергоэффективного стекла. В целом на разработку технологий изготовления смарт-стекол за последние несколько лет было выделено около $100 млн.

Согласно отчету Stratistics Market Research Consulting, глобальный рынок смарт-стекла в 2015 году составил более $32 млрд. и по оценкам специалистов к 2022 году достигнет $126.7 млрд., увеличивая ежегодные темпы роста на 21.2% в течение прогнозируемого периода (2015-2022).

Аналитики TechNavio прогнозируют рост глобального производства smart стекла в среднем на 19.88% за период 2016-2020 гг. Доклад, представленный TechNavio, охватывает настоящую ситуацию и перспективы роста мирового рынка смарт-стекла. Аналитики поделили общую площадку на 3 сегмента, основанные на географии: Северная и Южная Америка, страны APAC и регион EMEA (Европа, Россия, Ближний Восток, Африка). Отчет также включает в себя обсуждение ключевых поставщиков смарт-стекла таких, как AGC, Corning, Saint-Gobain, PPG и DuPont.

В целом, глобальный рынок умного стекла в настоящий момент развивается очень бурно. Растет спрос на энергосберегающие продукты и экологически чистые здания. Но недостаток знаний потребителей о преимуществах смарт-стекол и пока еще слишком высокая стоимость создает препятствие для более интенсивного и глобального роста смарт-стекол. Компании-лидеры в этой области стараются объединяться, сотрудничать и развиваться вместе с другими компаниями смежных областей, в том числе с производителями и поставщиками химических продуктов, научно-исследовательскими институтами и т.д.

Для оконных компаний в России умные окна открывают широкие горизонты. Производители и потребители только начинают «входить во вкус» и видеть преимущества новых технологий. Со временем смарт-стекла станут доступны широким массам, что приведет к вытеснению таких привычных сейчас аксессуаров для окон, как шторы и жалюзи.

Умное стекло: Чем интересна технология Smart glass

Разбираемся в электрохромных стеклах и сфере их применения

Все чаще к обычным, на первый взгляд, вещам прибавляется приставка «умный» или «смарт» (smart — от англ. «умный»). За громким названием кроется, конечно же, не развитый искусственный интеллект, а всего лишь одна или несколько функций, облегчающих нам быт. В этой статье мы разбираемся, как стекло умудрилось «поумнеть» и как дизайнеры применяют электрохромные стекла в собственных проектах.

Что такое «умное стекло»
Это всего лишь стекло, способное изменять свою прозрачность. Различают те смарт-стекла, которые делают это автоматически, — например, при возрастании температуры или степени яркости освещения. И те, которые управляются от электричества. Первые чаще применяются для фасадов зданий и выходящих на улицу оконных стекол. В интерьере же обычно используют электроуправляемые умные стекла. О них и поговорим.

Принцип работы смарт-стекол
Если разобраться, то собственно стекло в данной разработке не обладает никакими специальными свойствами — всю функциональную роль берет на себя пленка из полимер-диспергированных жидких кристаллов (PDLC), меняющая прозрачность при подаче напряжения.

Пленка состоит из двух слоев с нанесенным токопроводящим слоем, между которыми находится полимер, содержащий жидкие кристаллы. При подаче тока на проводящие слои жидкие кристаллы ориентируются в одном направлении и обеспечивают прозрачность. Проще говоря, во включенном состоянии пленка на стекле не заметна — оно выглядит прозрачным.

Пленку наносят на стекло или помещают в триплекс (стекло, состоящее из двух или более склеенных между собой слоев). Уровень прозрачности можно регулировать диммером (регулятор мощности), а также есть возможность подключить стекло к «умному дому» и управлять им через пульт или смартфон.

Важно: Стекло теряет прозрачность в положении «выключено», а не наоборот! То есть, если вы покупаете стекло с расчетом, что большую часть времени будете иметь его прозрачным и, по необходимости, делать непроницаемым, приготовьтесь к расходу энергии: такое smart-стекло должно быть постоянно подключено к сети. Если электричество выключат, стекло будет постоянно матовым.

Перегородки из смарт-стекла
В условиях недостатка площади стеклянные стены и перегородки пользуются заслуженным вниманием дизайнеров. Визуально легкие конструкции отлично решают планировочные задачи дизайнера, но комфортно ли работать человеку в подобном кабинете «у всех на виду»? Наверняка возникнет желание установить жалюзи или плиссе таким образом, чтобы не испортить функциональность и вид стеклянной перегородки. Смарт-стекло будет неожиданной и куда более изящной альтернативой шторам.

Окна
«Смарт-стекло» можно вставлять в стеклопакеты, а значит — оборудовать им окна своей квартиры или дома. Стекло, будучи в матовом состоянии, перекроет яркий солнечный свет и (при необходимости) скроет комнату от любопытных глаз.

Автомобильные окна также могут быть изготовлены из «смарт-стекла» вместо привычной тонировки. Правда здесь стоит оговориться, что стекло из-за наличия пленок имеет меньшую прозрачность, чем обычное, поэтому в качестве лобового его использовать не стоит. А вот, например, для тонировки окон яхты это — отличный вариант.

Экран для проектора
Кроме прочего, «умное стекло» может быть адаптировано для использования в качестве экрана высокого разрешения, позволяющего смотреть, например, фильм, как на мониторе.

Совет: Используйте стекло Optiwhite (для лучшего качества картинки). Его прозрачность выше стандартной, и стекло не имеет зеленоватого оттенка.

Цветное стекло
Поскольку основная функция «смарт-стекла» — это изменение прозрачности, обычно для него выбирают белый или серый оттенок. Сама пленка стандартно белого цвета, но можно заказать иные, если белый кажется скучным. Вопрос — нужно ли? Ведь, если выбрать темный или яркий тон, в прозрачном состоянии стекло также будет плохо пропускать свет, а значит, сама функция «смарт-стекла» становится ненужной. Да и любое яркое цветовое пятно будет активно вмешиваться в интерьер.

Рисунок на стекле
Очевидно, что на стекло можно нанести рисунок пескоструем. Но надо ли? Ведь он не будет заметен большую часть времени — в матовом выключенном состоянии «смарт-стекла». Другое дело декор, который можно выполнить из самой пленки, — на заказ из нее вырезается любой абстрактный рисунок (от вас потребуется только чертеж). В выключенном состоянии декор будет виден, во включенном — получите прозрачную перегородку.

Совет: Частичная ламинация огромных окон позволит большую часть дня наслаждаться пейзажем, скрывая вас от глаз любопытных соседей. При необходимости вы всегда сможете «включить» умное стекло и получить полностью прозрачное остекление от пола до потолка.

Уход за электрохромным стеклом
Технология смарт-стекла весьма популярна для использования в ванных комнатах — особенно, если из окна ванной (которое и планируется с переменной прозрачностью) открывается красивый вид. Но где ванная комната, там конденсат, кальциевые разводы, мыльные брызги и необходимость часто и очень качественно мыть стекло.

Главное, советует производитель, — не царапать пленку (речь идет о пленке, наклеенной на однослойное стекло). Однако, чем больше площадь остекления, тем толще должно быть само стекло, тем чаще для этих целей используют триплекс. То есть пленка находится между двумя стеклами, и повредить физически ее невозможно. Да и разбить двухслойное стекло 12 мм вместе с пленками не так-то просто.

Совет: Желательно, чтобы установку электрохромного стекла проводил поставщик, а не обычный электрик. Чтобы конструкция была безопасной, необходимо качественно герметизировать и изолировать все контакты. К тому же вы будете точно знать, к кому обратиться по гарантии в случае, если система выйдет из строя.

Цена вопроса
Как и многие «умные» технологии, «смарт-стекло» — дорогое удовольствие, Квадратный метр пленки в среднем стоит 30 000 руб., то есть небольшая перегородка обойдется в 100 000 руб. и дороже.

На чем можно экономить?

На стекле — не нужно
Триплекс, безусловно, дороже обычного стекла: материала тратится вдвое больше, и его необходимо склеивать. Однако нужно также помнить, что это пленка (несмотря на заверения производителя). А разница стоимости триплекса и обычного стекла достаточно мала на фоне итоговой цены изделия.

На нестандарте — вполне
Чем больше пожеланий «на заказ», тем дороже изделие. Если вы выберете белое стекло, белую пленку, будете ориентироваться на стандартный размер стекла, производителю будет легче (дешевле) выполнить ваш заказ. Не придется переплачивать за «эксклюзив».

Нарезка — только если изделие мало
Некоторые российские дистрибьюторы предлагают нарезку пленки у нас, в России, что, по их словам, сильно удешевляет конструкцию. Особенно это касается индивидуальных заказов. Да, это и вправду несколько сократит затраты. Но стоит помнить: пленка поставляется листами определенных, ограниченных размеров. Это значит, что если требуемый вам размер больше стандартного, то пленка потребует спайки в местах стыка. Сделают ли у нас лучше, чем на заводе-производителе? Не будет ли потом проблем с подключением пленки? Все же технология не так давно в России, опыта маловато — велик шанс не сэкономить, а наоборот: потратиться в будущем на ремонт или замену конструкций.

Стекло становится умным

«Интеллектуальное» стекло уже стало реальностью в некоторых фильмах SF. Утром, когда герой фильма встает с постели, самые важные новости дня отображаются у него на зеркале по размеру с огромным монитором в ванной, в душевой кабине или на стеклянных фасадах кухни. Изображения меняются с помощью «сенсорной прокрутки» на экране или голосовых команд.

Застекленные фасады зданий теперь также становятся носителями сообщений и рекламных сообщений — конечно, в форме движущихся изображений.

Когда вы находитесь в офисе, вам больше не нужны ключи для входа на рабочее место, потому что встроенный в дверь сканер авторизует любого, кто приближается к двери, и открывает дверь, когда он распознает человека, который находится в базе данных уполномоченных лиц, или отказывает в доступе, для входа.

Многие из этих функций до сих пор являются вымыслом, но различные участники выставки GLASSTEC 2018 в Дюссельдорфе, специализирующиеся на «интеллектуальном» стекле, представляют интересные решения.

Дело в том, что «умное» стекло по-прежнему часто упускается из виду в архитектуре и зданиях, несмотря на тот факт, что сегодня так много «умных» функций уже технически доступны.

Различные типы «умного» стекла уже известны из смартфонов. В статье, опубликованной Huffington Post в 2014 году, предсказывалось, что смартфоны и планшеты могут вскоре стать полностью прозрачными благодаря использованию «умной» стеклянной технологии.

Преимущество этого будет, например, в том, что вместо того, чтобы использовать Google Map для выбора ресторана, просто просмотрите прозрачный смартфон и сканируйте улицы вокруг вас. Программное обеспечение сообщит вам, где есть помещения, соответствующие нашим потребностям.

«Умное» стекло уже сегодня можно найти во многих роскошных автомобилях премиум-класса. Здесь данные, генерируемые датчиками и камерами, встроенными в транспортные средства, отображаются на интерактивных передних или боковых окнах.

Конечно, также есть возможность подключения смартфонов и планшетов пассажиров. Светопропускание в автомобильном стекле также может изменяться автоматически под воздействием интенсивного солнечного света (фотохромное стекло), повышенной температуры (термохромное стекло) и изменений электрического напряжения (электрохромное стекло).

Естественно, что все эти технологии и материалы также могут быть использованы в строительном секторе. Например, в отношении «интеллектуального» стекла в здании теперь часто можно переключаться только между прозрачным и непрозрачным состояниями (так называемое переключаемое стекло).

Особенно в офисной архитектуре, где, прежде всего, в крупных мегаполисах, необходимы мобильные перегородки, чтобы выделить новые полезные пространства на относительно небольших территориях. Стекло с этими свойствами становится все более важным инструментом, используемым в дизайне интерьера.

Используя настенные выключатели или пульты дистанционного управления, пользователи могут выбирать между прозрачным и непрозрачным состояниями. Этот эффект может повторяться любое количество раз, поскольку он создается путем изменения положения жидких кристаллов под влиянием изменений напряжения в электропроводящем слое переключаемого стекла.

Сразу после подачи электрического тока жидкие кристаллы располагаются параллельно, и стекло переходит от непрозрачного к прозрачному.

Это означает, что в зависимости от необходимости одним нажатием кнопки можно создать пространство для закрытых или открытых конференций, бесед с клиентами или совещаний рабочих групп. Когда питание отключено, кристаллы перестраиваются в неупорядоченном положении, и стекло возвращается в непрозрачное состояние.

Стеклянные поверхности, которые действуют как источники света

Освещение — еще одна тема в этой области. Эффективное и качественное освещение облегчает повседневную жизнь. Это относится не только к коридорам и лестницам, но и к более крупным комнатам, а также целым зданиям.

Благодаря OLED-диодам (органические светодиоды) новые технологии освещения все шире распространяются на строительную отрасль. В отличие от традиционных светодиодов и всех других источников света, светодиоды излучают свет по всей поверхности.

Эта особенность делает их первыми источниками света с плоской поверхностью, которые открывают совершенно новые возможности дизайна. Их свет сравним с естественным рассеянным светом, в то время как свет, излучаемый обычными источниками света, напоминает сфокусированный (прямой) солнечный свет.

Более того: их свет однороден, поэтому нет риска ослепительного сияния.

ОСИД очень тонкие и обычно имеют толщину от 0,7 до 1,8 мм. Поскольку они достигают температуры только 30 ° C во время работы — они не требуют охлаждения.

В результате они также позволяют соединяться с материалами, которые ранее не могли использоваться в сочетании с источником теплого света.

OLEDs являются поверхностными источниками света. Их свет сравним с естественным солнечным светом

В будущем оконное стекло офисных зданий может быть «включено», например, когда желательно «приятное» окружающее освещение. Даже комплексное освещение в стеклянной душевой кабине дома возможно, как только в него встроены светодиоды.

OLED также можно изготавливать в трехмерной трехмерной форме — например, для гнутого стекла и даже в форме стаканов. Как только пользователь поместит эти очки на стол, они начнут светиться благодаря установленной там индукционной поверхности.

Буква O в OLED означает «органический». OLED диоды состоят из двух стеклянных панелей. Во время производства диодов на эти листы наносятся очень тонкие слои химикатов на углеводородной основе. Поскольку углеводороды являются органическими химикатами, эти диоды называются органическими.

Производство OLED — технологически продвинутый процесс. Многие слои, которые излучают свет, тоньше, чем толщина человеческого волоса, разделенная на 1000. Во время производства отдельные атомы накладываются друг на друга, чтобы затем излучать естественный свет.

Обычно один слой алюминия используется в качестве катода, поэтому такие ОСИД после выключения напоминают косметические зеркала. Если этот алюминий заменен серебром, которое не является отражающим после нанесения покрытия на стекло, дисплей OLED выглядит прозрачным. Способность излучать свет из, казалось бы, прозрачного стекла без видимого источника света при выключении является уникальной особенностью этой технологии.

«Умное» стекло, встроенное в фасады, помогает снизить затраты энергии, поскольку солнечный свет может блокироваться или проникать внутрь помещения по мере необходимости. Более того, этот тип стекла может стать реальной альтернативой механически движущимся ставням, особенно в зданиях с удлиненными стеклянными фасадами — офисными комплексами или небоскребами. И если необходимая для этого технология «перемещается» из корпуса в стекло, вы даже можете сэкономить место, которое можно использовать для других целей.

Инженеры также работают над специальными антибликовыми и самоочищающимися покрытиями. Эти покрытия могут повысить эффективность солнечных элементов и, таким образом, значительно увеличить производство солнечной энергии. К сожалению, многие из этих проектов еще не разработаны после стадии прототипа и еще не готовы к выходу на рынок. Зачастую стоимость материалов и сборки слишком высока, а их долговечность все еще слишком мала.

Стеклянные перегородки, используемые в офисах, часто можно переключать между прозрачными и непрозрачными

Неужели отрасль «пропустила» время разработки?

Мы хотели узнать это от профессора доктора Ульриха Кнаака из университета Дармштадта.

Какие будут возможности для интеллектуальных фасадов через десять лет?

Ульрих Кнаак: Разрабатывается много интересных продуктов, в том числе стекло для дисплеев смартфонов и стекло с диодами OLED. Когда мы помещаем эти продукты в стеклянную наружную оболочку здания, фасады становятся более активными и могут добавить больше к функции здания.

Можно представить, что после установки активного стекла осматриваются не только перегородки, но и сам фасад превращается в медиаэкран. Перегородки с установленным активным стеклом также могут стать экраном для двусторонней связи и взаимной передачи информации.

Почему развитие этих технологий настолько медленное и мало прогрессирует?

Ульрих Кнаак: Медленно? Ну, здесь мы имеем дело со зданиями, а не с товарами народного потребления. Строительство зданий связано с высокими затратами. Здания должны «работать» в течение длительного времени и соответствовать высоким требованиям безопасности из-за их размера и возможных последствий отказа. Их разработка и «производство» достаточно сложны.

Глядя на теплоизоляционное остекление, вы можете увидеть, какой технологический скачок был сделан с точки зрения разработки материалов, интеграции в производстве и контроле потребления энергии, а также в дизайне. Прозрачный стеклянный дом сегодня возможен! И этот прогресс был достигнут всего в одном поколении ученых, инженеров и дизайнеров. Никакой другой материал не достиг этого. Тем не менее, конец разработки еще не достигнут, начинаются новые темы исследований, и можно только предсказать их направление. И как со всеми событиями, в дополнение к техническим аспектам, также важно развить саму функциональность. Что мы хотим, что мы на самом деле используем и как мы будем это использовать или какие расходы мы будем готовы платить за эту функцию? Это самые захватывающие вопросы развития. Короче говоря:

Стекло обогащено дополнительными функциями, которые являются неотъемлемой частью сети зданий. Мы все еще на начальной стадии своего развития.

Смарт-стекло – современные технологии для уникального интерьера

Смарт-стекло – это стекло, которое «умеет» менять степень прозрачности. Иногда переход от матового к просвечивающемуся происходит под действием внешних факторов: повышение температуры или степени освещения. Такой тип smart-стекла применяется чаще всего для оформления фасадов с внешней стороны зданий.

Содержание

Существуют модели, в которых управление осуществляется с помощью электричества. Они используются в интерьере помещений.

Что дает установка смарт-стекла?

Умное стекло – инновация на рынке стройматериалов. Поэтому важно разобраться, в чем заключается выгода для тех, кто решит его приобрести. Перечислим основные доводы в пользу покупки этого продукта:

Экономия электроэнергии. Летом стеклянная дверь с изменяемой прозрачностью препятствует прохождению жарких солнечных лучей. Благодаря этому кондиционер в помещении можно не включать. Зимой, наоборот, через смарт-стекло в помещение поступит максимальное количество солнечного тепла. Это позволит экономить на отоплении.
Длительный срок службы. Материал обладает высокими показателями долговечности. Заменять его придется редко. Если умное стекло купить, то это даст возможность тратить меньше финансов на ремонт помещения.
Широкий спектр применения. Смарт стекло с изменяющейся прозрачностью рассчитано на разные варианты использования: оборудование комнат для переговоров, душевых кабин, медицинских помещений, примерочных в магазинах. Также с его помощью оформляются кассовые зоны банков, витрины и защищаются музейные экспонаты от воздействия УФ-лучей. Используется материал также для тонировки окон автомобилей и яхт.

Не менее полезное свойство умного стекла – способность управлять климатом. За счет того, что поверхность можно затемнять или сделать ее более прозрачной, легко регулировать условия окружающей среды: в жару создавать прохладу, а в холодное время года, наоборот, способствовать хорошему теплообмену.

Основные преимущества

Главный плюс умного стекла – его способность менять степень прозрачности от матового до полностью прозрачного. Это позволяет регулировать климатические условия, создает конфиденциальность, дает возможность полностью отказаться от гардин и штор. Кроме того, можно смарт-стекло купить в разных оттенках или даже с нанесенным на него оригинальным рисунком. Выбор дизайна помогает воплощать в жизнь уникальные интерьерные решения.

Другие преимущества умного стекла:

создают конфиденциальность;
уменьшают потери тепла зимой;
сокращают издержки на кондиционер летом;
помогают экономить на освещении;
заменяют жалюзи и шторы;
позволяют зонировать пространство;
придают офису солидность и современный вид;
не вызывают особых сложностей при монтаже.

В списке достоинств следует также указать высокую прочность. По этому показателю умное стекло в 4-6 раза «сильнее» обычного. Оно лучше противостоит механическому воздействию, перепадам температур, на нем реже образуются трещины. Всё это стало возможным благодаря тому, что листы стекла с умной пленкой внутри прошли предварительную закалку. После удара они не рассыпаются на осколки.

Почему следует выбрать смарт-стекло?

Умное стекло выглядит сверхсовременно и обладает высокой функциональностью. Всего лишь одно нажатие кнопки и матовая поверхность становится прозрачной. Подобное «перевоплощение» позволяет создавать самые эксклюзивные решения. Например, за считанные секунды стеклянная витрина превращается в экран, на который можно проектировать презентации, фильмы, видеоролики. Обычная стеклянная поверхность выполняет сразу несколько функций: перегородка для зонирования помещения, жалюзи для затемнения, экран.

Аргументы в пользу умного стекла:

Отсутствие ограничений по форме. У материала нет ограничений по форме и габаритам. Заказчик может купить смарт-стекло любой конфигурации. Материал можно использовать для проектирования как классических конструкций, так и нестандартных монументальных сооружений.
Большой выбор оттенков. С умным стеклом никогда не возникнет проблем при реализации самых замысловатых дизайнерских проектов.
Сочетаемость с технологиями. Смарт-стекла оснащаются различными технологиями, за счет которых они становятся светодиодными, обогреваемыми и другими.
Скорость и функциональность. Благодаря инновационным разработкам стеклянная поверхность менее чем за 1 секунду переходит из одного режима в другой.

Соответственно, установка окон с изменяющейся поверхностью имеет массу преимуществ по сравнению со стандартным стеклом. Ведь высокая прочность, износостойкость, многофункциональность создают комфортные условия для успешной эксплуатации конструкций из smart-стекла в течение многих лет.

Технические характеристики

Умное стекло – уникальный материал, который способен менять степень прозрачности. При его производстве используется жидкокристаллическая пленка. Она помещается между двумя слоями закаленного стекла. Когда электропитание отключено, жидкие кристаллы хаотично расположены и стекло остается матовым. При подаче электричества они выстраиваются в определенном порядке – параллельно электрическому полю. При этом между ними появляется пространство, через которое проходит свет. Полотно становится полупрозрачным.

В зависимости от источника, от которого происходят изменения прозрачности, смарт-стекла могут быть:

Электрохромными. Меняют характеристики под воздействием электрического напряжения.
Термохромными. При повышении или понижении температуры стекло становится прозрачным или матовым.
Фотохромными. Перемены светопропускной способности происходят за счет действия УФ-лучей или короткого волнового видимого излучения.

В таблице ниже приведены технические характеристики:

7 Вт на 1 м 2 полотна

Количество циклов вкл/выкл

Температура, при которой может нормально функционировать smart-стекло – не выше +60°С и не ниже -25°С. Время переключения между режимами прозрачности и матовости – не более 1 секунды. Переход можно осуществлять с помощью пульта дистанционного управления.

Сегодня смарт-стекло выполняется с помощью трех технологий:

С полимерным жидкокристаллическим слоем – LCD. Между двумя слоями стекла расположен прозрачный проводящий материал. Когда на поверхность подается электрический ток, стекло становится прозрачным. Причем степень матовости и прозрачности регулируется с помощью изменения величины напряжения.
Со взвешенными частицами – SPD. Пленка с множеством частиц в виде стержня, взвешенных в жидкости, располагается между двумя слоями стекла. Без подачи напряжения поверхность выглядит затемненной. Она может быть серой, синей или черной. При включенном электричестве объем света и тепла, проходящего через стекло, можно регулировать.
Электрохромные. При включении электричества затемнение постепенно перемещается от краев во внутреннюю часть. «Трансформация» длится в течение нескольких секунд или минут. Все зависит от габаритов окна, двери, перегородки. Когда процесс завершится, питание можно отключить. Измененные свойства поверхности при этом сохранятся.

Благодаря использованию различных технологий умные стекла бывают с электрообогревом, сенсорным управлением, самоочищением. Существуют также варианты с автоматическим открытием по таймеру или под действием датчика осадков.

Возникает вопрос: сколько стоит смарт-стекло? Цена материала рассчитывается индивидуально. Ведь она образуется с учетом сразу несколько факторов:

Конструктивные характеристики. Размер, форма, вес, площадь поверхности, количество элементов – всё это влияет на цифры в ценнике.
Материалы. Когда производится смарт-стекло, стоимость зависит от того, какие материалы используются: дорогостоящие или из бюджетного сегмента.
Система управления. Например, функция интеграции в систему «умный дом» повысит цену конечного продукта.
Дизайн. Стандартные смарт-стекла обойдутся дешевле, чем модели с нанесенным дизайнерским рисунком.

Поскольку для производства стекла используются «умные технологии», то его цена не относится к бюджетному сегменту. В среднем стоимость составляет около 25 000 рублей за м 2 .

И еще один момент, который может заинтересовать заказчиков, выбравших смарт-стекло: где купить этот инновационный материал? Технология умного стекла уникальна и еще не стала частью массового рынка, поэтому заказать smart-стекла можно у официальных компаний, которые занимаются производством этого инновационного продукта.

Варианты применения

Одно из лучших решений – использовать смарт-стекло для оформления офисов. Помещение сразу становится статусным, выглядит солидно и современно. Это важно для создания имиджа организации, ведь именно первые впечатления формируют образ компании. С умными стеклами в офисных помещениях легко создать конфиденциальность в переговорных комнатах, рабочих кабинетах и конференц-залах. Материал можно использовать для остекления дверей, окон, фасадов, vip-комнат. В таблице можно ознакомиться с другими вариантами применения материала.

Перегородки из смарт-стекла

В малогабаритных помещениях дизайнеры часто прибегают к зонированию. Комнаты, офисы, небольшие торговые залы разделяются на функциональные секторы. Визуально такое деление выглядит легковесно, не загружает итак небольшое пространство. К тому же, прозрачные стены всегда можно затемнить. Причем жалюзи для этого дополнительно покупать не придется. Смарт-стекло станет изысканной, современной и красивой заменой шторам.

Стекла для авто и яхт

Умные стекла могут быть использованы для изготовления автомобильных стекол. Они станут хорошей альтернативой обычному тонированию. Единственный нюанс в том, что пленка уменьшает прозрачность стекла. Поэтому в качестве лобового стекла использовать такой материал не стоит. Но он отлично подойдет для тонировки яхтенных окон.

Экран для проектора и монитор

Стекло с изменяющейся прозрачностью можно использовать в качестве ультрасовременных экранов для проектора. Это позволит проводить эффектные презентации даже на обычной офисной перегородке. Также поверхность из smart-стекла легко использовать как экран с высоким разрешением для просмотра фильмов.

В чем отличие от обычного стекла?

Сегодня рынок стройматериалов переполнен предложениями различных видов стекла. Почему же именно «умное» стало набирать популярность. От обычного стекла его отличает многофункциональность. Благодаря высокой технологичности оно дает возможность менять уровень освещенности. Это не только выглядит красиво визуально, но и позволяет экономить энергоресурсы. Обычное стекло не обладает такой возможностью. Поэтому смарт-стекло купить – значит решить сразу несколько задач: эффектно оформить помещение и сделать его более функциональным.

Смарт-стекла – инновационный продукт, который может менять уровень затененности и освещенности в любом помещении. Достаточно только нажать кнопку на пульте. В результате владельцы окон, перегородок и дверей из умного стекла экономят на кондиционерах летом и обогреве помещения зимой. Помимо этого, smart-стекло за секунды превращается в непрозрачную ширму, экран, тонированное окно или дверь. Перемена от матовости к прозрачности может происходить за счет действия разных факторов: температуры, УФ-лучей, электрического тока. Последние чаще всего используются для оформления интерьера внутри помещений. Сфера применения смарт-стекол широка: от офисных дверей до окон яхты. Дизайн материала может быть не только стандартным, но и более оригинальным. Широкий выбор цветов и оттенков поможет воплотить любые дизайнерские проекты. На поверхность можно также нанести любой рисунок, что сделает помещение еще более уникальным.