הם התפתחו באופן משמעותי עם הזמן, כאשר התקדמות בחומרים, טכניקות בנייה וטכנולוגיות זיגוג תורמות לשיפור היעילות והביצועים האנרגטיים. כיום, מגוון רחב של סוגי חלונות, חומרים ואפשרויות זיגוג זמינים כדי להתאים לצרכים ולהעדפות מגוונות. ניתן לבנות חלונות קבועים, ניתנים להפעלה ומיוחדים מעץ, ויניל, אלומיניום או פיברגלס, ועשויים לכלול זיגוג יחיד, כפול או משולש, כמו גם ציפויים בעלי E נמוך לביצועים תרמיים משופרים. הבחירה וההתקנה של חלונות נשלטים על ידי חוקי בנייה ותקנות, כגון קוד התחזוקה של נכסים בינלאומיים (IPMC), המבטיחים בטיחות, יעילות אנרגטית ועמידה בדרישות יציאות ובטיחות אש. חידושים בחלונות חכמים, חלונות יוצרי אנרגיה, חלונות לניקוי עצמי וטכנולוגיות זיגוג מתקדמות ממשיכים לעצב את עתיד העיצוב והפונקציונליות של החלונות, ומציעים אפשרויות חדשות למרחבי מגורים ברי קיימא וחכמים.

היסטוריה והתפתחות של Windows

ניתן לייחס את ההיסטוריה וההתפתחות של החלונות לימי הרומאים הקדומים, שם הם תוכננו בתחילה כפתחים פשוטים בקירות כדי לאפשר לאור ואוויר להיכנס למבנים. עם הזמן, התקדמות טכנולוגית וחידושים אדריכליים הובילו לפיתוח סוגים שונים של חלונות, כל אחד עם המאפיינים והפונקציונליות הייחודיים לו. הכנסת הזכוכית לחלונות במהלך המאה ה-17 שינתה משמעותית את ייעודם, שכן כעת הם סיפקו לא רק אוורור ואור אלא גם בידוד והגנה מפני אלמנטים חיצוניים. במאה ה-20, ההתמקדות עברה לעבר יעילות וביצועים אנרגטיים, מה שהוביל לפיתוח של זיגוג כפול ומשולש, כמו גם ציפויים בעלי E נמוך. כיום, חלונות הם מרכיב חיוני באדריכלות המודרנית, עם מגוון רחב של חומרים, סגנונות וטכנולוגיות זמינים כדי לתת מענה לצרכים והעדפות מגוונות. עתיד החלונות צפוי לחזות בחידושים נוספים, כגון חלונות חכמים, חלונות יוצרי אנרגיה וחלונות לניקוי עצמי, שימשיכו לעצב את הדרך בה אנו מתקשרים עם הסביבה הבנויה שלנו (Chappell, 2018; International Code Council, 2018 ).

הפניות

  • Chappell, B. (2018). היסטוריה קצרה של חלונות. חיים תקופתיים.

סוגי חלונות

חלונות, כמרכיבים חיוניים בעיצוב הבניין, מגיעים בסוגים שונים כדי לתת מענה לדרישות פונקציונליות ואסתטיות שונות. חלונות קבועים, למשל, אינם ניתנים להפעלה ומשרתים בעיקר לספק אור טבעי ולשפר את המשיכה החזותית של חלל. לעומת זאת, ניתן לפתוח ולסגור חלונות הניתנים להפעלה, המציעים אוורור וגישה לחיק הטבע. כמה דוגמאות נפוצות לחלונות ניתנים להפעלה כוללות גגון, גגון וחלונות הזזה. חלונות מיוחדים, לעומת זאת, מיועדים למטרות ספציפיות או לסגנונות אדריכליים, כגון חלונות צוהר, חלונות מפרץ וחלונות ויטראז'.

בניית חלונות כרוכה גם במגוון חומרים, כולל עץ, ויניל, אלומיניום ופיברגלס, כל אחד עם מערך היתרונות והחסרונות שלו. אפשרויות זיגוג, כגון זיגוג יחיד, כפול ומשולש, כמו גם ציפויים עם E נמוך, תורמות עוד יותר ליעילות האנרגטית ולביצועים של החלון. גורמים אלה, יחד עם ערך U, מקדם רווח חום סולארי (SHGC), העברה גלויה (VT) וזליגת אוויר (AL), קובעים את האיכות הכוללת וההתאמה של החלון ליישום מסוים. ככזה, הבנת סוגי החלונות השונים הזמינים היא חיונית לקבלת החלטות מושכלות בתכנון, בנייה ותחזוקה של מבנים (מועצת הקוד הבינלאומית, 2018).

חלונות קבועים

חלונות קבועים, הידועים גם כחלונות תמונה, הם יחידות חלונות נייחות שאינן נפתחות או נסגרות. הם נועדו בעיקר לספק אור טבעי ונופים ללא הפרעה תוך שמירה על שלמות מבנית ויעילות אנרגטית של בניין. חלונות קבועים נמצאים בשימוש נפוץ בעיצובים אדריכליים מודרניים וניתן למצוא אותם בצורות וגדלים שונים, כולל תצורות מלבניות, מעגליות ומותאמות אישית. חלונות אלו בנויים בדרך כלל תוך שימוש במגוון חומרים כגון עץ, ויניל, אלומיניום ופיברגלס, עם אפשרויות זיגוג החל מזיגוג בודד עד משולש וציפויים בעלי E נמוך לשיפור הביצועים התרמיים. בשל האופי הבלתי ניתן להפעלה, לחלונות קבועים יש בדרך כלל שיעור דליפת אוויר נמוך יותר ויעילות אנרגטית גבוהה יותר בהשוואה לחלונות הניתנים להפעלה. עם זאת, הם אינם מספקים אוורור, מה שעשוי לחייב שימוש בחלונות נוספים הניתנים להפעלה או במערכות אוורור מכניות בעיצובי בניין מסוימים. בהתאם ל-International Property Maintenance Code (IPMC) ולתקנות בנייה אחרות, חלונות קבועים חייבים לעמוד בדרישות ספציפיות הקשורות לביצועי אנרגיה, בטיחות אש ויציאה (International Code Council, 2018).

חלונות ניתנים להפעלה

חלונות ניתנים להפעלה, בניגוד לחלונות קבועים, מיועדים לפתיחה וסגירה, המספקים אוורור וגישה לחיק הטבע. חלונות אלו מגיעים בסגנונות שונים, לרבות תלויים בודדים, תלויים כפולים, גגונים, גגונים וחלונות הזזה. לחלונות תלויים בודדים יש אבנט עליון קבוע ואבנט תחתון ניתן להזזה, בעוד לחלונות תלויים כפולים יש שני אבנטים ניתנים להזזה. חלונות כיסוי הם צירים בצד אחד ונפתחים החוצה באמצעות ארכובה או מנוף. חלונות גגונים מצוידים בצירים בחלק העליון ונפתחים כלפי חוץ, מספקים הגנה מפני גשם תוך אפשרות אוורור. לחלונות הזזה יש לוח מזיז אחד או יותר המחליקים אופקית לאורך מסילה.

חלונות ניתנים להפעלה מציעים מספר יתרונות, כגון זרימת אוויר משופרת, תאורה טבעית ויציאת חירום. עם זאת, ייתכן שיש להם גם שיעורי דליפת אוויר גבוהים יותר בהשוואה לחלונות קבועים, מה שמשפיע על יעילות האנרגיה. כדי לטפל בבעיה זו, חלונות מודרניים הניתנים להפעלה משלבים לרוב טכנולוגיות וחומרי איטום מתקדמות, כגון מערכות נעילה מרובות נקודות, כדי למזער את חדירת האוויר. בנוסף, חלונות הניתנים להפעלה יכולים להיות מצוידים באפשרויות זיגוג שונות, כגון זיגוג כפול או משולש וציפוי נמוך E, כדי לשפר את הביצועים התרמיים והיעילות האנרגטית שלהם (International Code Council, 2018).

חלונות מיוחדים

חלונות מיוחדים הם קטגוריה ייחודית של חלונות הנותנים מענה לדרישות אדריכליות, אסתטיות או פונקציונליות ספציפיות. חלונות אלו מגיעים בצורות, גדלים ועיצובים שונים, כגון קשתות, עיגולים, משושים וטרפזים, כדי להשלים את העיצוב הכולל של בניין או חלל. הם משמשים לעתים קרובות כדי לשפר את המשיכה החזותית של מבנה, ליצור נקודות מיקוד או לספק אור טבעי באזורים שבהם חלונות קונבנציונליים עשויים שלא להתאים. בנוסף למראה המובהק שלהם, חלונות מיוחדים יכולים להציע גם תכונות מתקדמות, כגון יעילות אנרגטית, הפחתת רעש ואבטחה משופרת. לדוגמה, חלק מהחלונות המיוחדים משלבים טכנולוגיות זיגוג כמו ציפוי E נמוך, זיגוג כפול או משולש וזכוכית עמידה בפני פגיעות כדי לשפר את הביצועים התרמיים והבטיחות. כתוצאה מכך, חלונות מיוחדים לא רק תורמים לערך האסתטי של בניין אלא גם ממלאים תפקיד מכריע באופטימיזציה של הביצועים והפונקציונליות הכוללים שלו (International Code Council, 2018; Spot Blue, nd).

חומרים ובנייה לחלונות

חומרי בנייה לחלונות ממלאים תפקיד מכריע בקביעת הביצועים הכוללים, העמידות והיעילות האנרגטית של חלונות. חומרים נפוצים המשמשים בבניית חלונות כוללים עץ, ויניל, אלומיניום ופיברגלס. עץ, בחירה מסורתית, מציע תכונות בידוד מעולות ומשיכה אסתטית אך דורש תחזוקה קבועה כדי למנוע ריקבון והתעוותות. חלונות ויניל הם בעלי תחזוקה נמוכה, חסכוניים באנרגיה וחסכוניים, מה שהופך אותם לבחירה פופולרית בקרב בעלי בתים. חלונות אלומיניום, לעומת זאת, הם קלים, חזקים ועמידים בפני קורוזיה, אך יש להם תכונות בידוד נמוכות יותר בהשוואה לחומרים אחרים. חלונות פיברגלס מציעים חוזק, עמידות ובידוד מעולים, אך הם נוטים להיות יקרים יותר מאשר אפשרויות אחרות.

הבחירה בחומר החלון יכולה להשפיע באופן משמעותי על יעילות האנרגיה והביצועים. לדוגמה, חלונות עם ערכי U נמוכים ומקדמי חום סולארי גבוהים (SHGC) חסכוניים יותר באנרגיה, ומפחיתים את עלויות החימום והקירור. בנוסף, המוליכות התרמית של החומר משפיעה על תכונות הבידוד הכוללות של החלון, כאשר חומרים כמו עץ ​​ופיברגלס מציעים בידוד טוב יותר מאלומיניום. לסיכום, בחירת חומר החלון המתאים חיונית למיטוב היעילות האנרגטית, הביצועים והאסתטיקה, בהתאם לצרכים וההעדפות הספציפיות של בעל הבית (מועצת הקוד הבינלאומית, 2018; Spot Blue, nd).

עץ

עץ הפך זה מכבר לבחירה פופולרית לחומרי חלונות בשל יופיו הטבעי, העמידות ותכונות הבידוד שלו. זהו משאב מתחדש, מה שהופך אותו לאופציה ידידותית לסביבה עבור בעלי בתים ובונים כאחד. חלונות עץ ידועים בביצועים התרמיים המצוינים שלהם, שכן יש להם ערך U נמוך, המודד את קצב העברת החום דרך חומר. משמעות הדבר היא שחלונות עץ יכולים לעזור לשמור על טמפרטורה פנימית נוחה ולהפחית את צריכת האנרגיה לחימום וקירור (מעבדת מוצרי יער, 2010).

עם זאת, חלונות עץ דורשים תחזוקה שוטפת כדי למנוע בעיות כמו ריקבון, עיוות והדבקה של חרקים. זה יכול לכלול צביעה או צביעה של העץ כדי להגן עליו מפני רטיבות ונזקי UV. בנוסף, חלונות עץ נוטים להיות יקרים יותר מחומרים אחרים כגון ויניל או אלומיניום, מה שעשוי להוות שיקול לבעלי בתים מסוימים (Purdue University, 2016). למרות החסרונות הללו, חלונות עץ נשארים בחירה פופולרית בשל המשיכה האסתטית שלהם ויעילותם האנרגטית, מה שהופך אותם לאפשרות ריאלית עבור סגנונות אדריכליים ואקלים שונים.

הפניות

  • מעבדת מוצרי יער. (2010). מדריך עץ: עץ כחומר הנדסי. מדיסון, WI: משרד החקלאות האמריקאי, שירות היערות.
  • אוניברסיטת פרדו. (2016). בחירת Windows ליעילות אנרגטית. West Lafayette, IN: Purdue Extension.

ויניל

חלונות ויניל הפכו פופולריים יותר ויותר בשל היתרונות והמאפיינים הרבים שלהם. אחד היתרונות העיקריים של חלונות ויניל הוא העמידות ודרישות התחזוקה הנמוכות שלהם. שלא כמו עץ, הוויניל אינו נרקב, מתעקם או דורש צביעה רגילה, מה שהופך אותם לבחירה אידיאלית עבור בעלי בתים המחפשים אפשרות ארוכת טווח ובעלת תחזוקה נמוכה (Fenestration Manufacturers Association, 2018). בנוסף, חלונות ויניל מציעים ביצועים תרמיים מצוינים, מכיוון שהם מתוכננים עם מספר תאים שעוזרים להפחית את העברת החום ולשפר את הבידוד (משרד האנרגיה האמריקאי, 2020). זה מביא ליעילות אנרגטית מוגברת, מה שעלול להוביל לחשבונות אנרגיה נמוכים יותר עבור בעלי בתים.

יתרון נוסף של חלונות ויניל הוא עלות-תועלת שלהם. הם בדרך כלל סבירים יותר מחומרי חלונות אחרים, כגון עץ או אלומיניום, מה שהופך אותם לאופציה אטרקטיבית עבור צרכנים מודעים לתקציב (Consumer Reports, 2019). יתר על כן, חלונות ויניל זמינים במגוון רחב של סגנונות וצבעים, המאפשרים לבעלי בתים להתאים אישית את החלונות שלהם כך שיתאימו להעדפות האסתטיות שלהם. לבסוף, חלונות ויניל הם ידידותיים לסביבה, שכן ניתן למחזר אותם בסוף אורך חייהם, מה שמפחית את השפעתם על מזבלות (מכון ויניל, 2020).

הפניות

אֲלוּמִינְיוּם

חלונות אלומיניום ידועים בעמידותם, בתחזוקה נמוכה ובעמידות בפני קורוזיה, מה שהופך אותם לבחירה אידיאלית עבור יישומי בניין שונים. הם קלים אך חזקים, ומאפשרים עיצובי חלונות גדולים יותר עם מסגרות דקות יותר, מה שיכול לשפר את המשיכה האסתטית של נכס. בנוסף, חלונות אלומיניום מציעים בידוד תרמי וקול מצוין בשילוב עם אפשרויות זיגוג מתאימות, כגון זיגוג כפול או משולש וציפויי E נמוך (Aluminium Federation, 2021).

אחד היתרונות המרכזיים של חלונות אלומיניום הוא הקיימות הסביבתית שלהם. אלומיניום ניתן למיחזור אינסופי, כאשר כ-75% מכלל האלומיניום שיוצר אי פעם עדיין בשימוש היום (The Aluminum Association, nd). זה הופך חלונות אלומיניום לאפשרות ידידותית יותר לסביבה בהשוואה לחומרים אחרים כמו ויניל או עץ. יתר על כן, ניתן להתאים בקלות חלונות אלומיניום כדי לעמוד בדרישות עיצוב ספציפיות, כולל גימורים וצבעים שונים, שיכולים לתרום לסגנון האדריכלי הכללי של הבניין. לסיכום, חלונות אלומיניום מציעים שילוב של חוזק, עמידות וקיימות, מה שהופך אותם לבחירה פופולרית הן למגורים והן לנכסים מסחריים.

סיבי זכוכית

חלונות פיברגלס הופיעו כבחירה פופולרית בענף הבנייה בשל העמידות, היעילות האנרגטית ודרישות התחזוקה הנמוכות שלהם. חלונות אלה מורכבים מסיבי זכוכית ושרף, ומפגינים חוזק יוצא דופן ועמידות בפני עיוות, ריקבון וקורוזיה, מה שהופך אותם למתאימים לאקלים ותנאים שונים. יתרה מכך, חלונות פיברגלס הם בעלי ביצועים תרמיים מצוינים, שכן יש להם מוליכות תרמית נמוכה, אשר ממזערת את העברת החום ותורמת לחיסכון באנרגיה. מאפיין זה, בשילוב עם הזמינות של אפשרויות זיגוג שונות, כגון זיגוג כפול ומשולש, ציפויים עם E נמוך ומילוי גז, משפר את היעילות האנרגטית הכוללת של חלונות אלו. בנוסף, ניתן לצבוע ולהתאים בקלות חלונות פיברגלס כך שיתאימו לסגנונות והעדפות אדריכליות שונות. למרות העלות הראשונית הגבוהה שלהם בהשוואה לחומרים אחרים כמו ויניל ואלומיניום, חלונות פיברגלס מציעים יתרונות ארוכי טווח במונחים של עמידות, ביצועים ועלויות תחזוקה מופחתות, מה שהופך אותם להשקעה משתלמת עבור בעלי בתים ומפתחי נכסים כאחד (American Architectural Manufacturers Association, 2018; Pella Corporation, 2021).

הפניות

  • איגוד יצרני האדריכלות האמריקאי. (2018). AAMA משחררת חומר פיברגלס מעודכן
  • תאגיד פלה. (2021). חלונות פיברגלס. נלקח מ https://www.pella.com/ideas/windows/fiberglass/

אפשרויות וטכנולוגיות זיגוג

אפשרויות וטכנולוגיות הזיגוג התפתחו באופן משמעותי במהלך השנים, ומציעות מגוון רחב של אפשרויות לחלונות. זיגוג יחיד, פעם סטנדרטי, הוחלף ברובו בזיגוג כפול, המורכב משתי זגוגיות זכוכית המופרדות בשכבת גז אינרטי, כמו ארגון או קריפטון. עיצוב זה משפר את הבידוד התרמי ומפחית את העברת החום, וכתוצאה מכך יעילות אנרגטית מוגברת. זיגוג משולש, הכולל שלוש זגוגיות ושני חללים מלאים בגז, מציע בידוד והפחתת רעש טובים עוד יותר, מה שהופך אותו לבחירה אידיאלית עבור אקלים קר יותר או סביבות רועשות.

בנוסף למספר זגוגיות הזכוכית, התקדמות בטכנולוגיות הזיגוג הובילה לפיתוח של ציפויים בעלי פליטה נמוכה (Low-E). שכבות דקות ושקופות אלו של תחמוצת מתכת מוחלות על משטח הזכוכית כדי למזער את כמות האור האולטרה סגול והאינפרא אדום שיכול לעבור מבלי לפגוע בהעברת האור הנראה. ציפויים בעלי אנרגיה נמוכה תורמים ליעילות אנרגטית משופרת על ידי הפחתת אובדן חום בחורף ורווחי חום בקיץ, ומשפרים עוד יותר את הביצועים של חלונות בעלי זיגוג כפול ומשולש (Pilkington, 2021).

הפניות

  • פילקינגטון. (2021). זכוכית בעלת פליטה נמוכה.

זיגוג יחיד

זיגוג יחיד מתייחס למבנה חלון המורכב מזכוכית אחת. למרות שזו האופציה הבסיסית והחסכונית ביותר, היא מציעה יכולות בידוד והפחתת רעש מוגבלות בהשוואה לאפשרויות זיגוג אחרות. זיגוג כפול, למשל, כולל שתי זגוגיות מופרדות בשכבת אוויר או גז אינרטי, מה שמשפר משמעותית את הבידוד התרמי ומפחית את העברת החום. זה מביא לצריכת אנרגיה נמוכה יותר לחימום וקירור, מה שמוביל בסופו של דבר להפחתת חשבונות האנרגיה. זיגוג משולש לוקח את זה צעד קדימה על ידי שילוב שלוש זגוגיות זכוכית, המציע תכונות בידוד טובות יותר והפחתת רעש.

בנוסף למספר זגוגיות הזכוכית, ניתן ליישם טכנולוגיות זיגוג כגון ציפויים בעלי פליטה נמוכה (Low-E) כדי לשפר את היעילות האנרגטית של חלונות. ציפויים Low-E הם שכבות דקות ושקופות של תחמוצת מתכת המחזירות חום תוך מתן אפשרות לאור הנראה לעבור דרכה. טכנולוגיה זו מסייעת למזער אובדן חום במהלך החורף ולהפחית את רווחי החום הסולארי בקיץ, ומשפרת עוד יותר את הביצועים הכוללים של חלונות בעלי זיגוג כפול ומשולש (Fisette, P., 2013; International Code Council, 2018). לכן, בעוד שזיגוג יחיד עשוי להיות אופציה משתלמת יותר, כדאי לשקול את היתרונות ארוכי הטווח של השקעה בטכנולוגיות זיגוג מתקדמות ליעילות אנרגטית ונוחות טובה יותר.

הפניות

  • Fisette, P. (2013). Windows: הבנת ביצועים יעילים באנרגיה. BuildingGreen. נלקח מ https://www.buildinggreen.com
  • מועצת הקוד הבינלאומית. (2018). קוד לתחזוקת רכוש בינלאומי לשנת 2018 (IPMC). קודים דיגיטליים של ICC. נלקח מ https://codes.iccsafe.org

זיגוג כפול

זיגוג כפול הוא טכנולוגיית חלונות הכוללת שימוש בשתי זגוגיות מופרדות בשכבת גז אינרטי או ואקום, מה שמשפר משמעותית את תכונות הבידוד התרמי והאקוסטי של החלון. עיצוב חדשני זה מפחית את העברת החום בין הסביבה הפנימית והחיצונית, וכתוצאה מכך יעילות אנרגטית משופרת והפחתת עלויות החימום והקירור עבור בעלי בתים. לפי ה-Energy Saving Trust, חלונות עם זיגוג כפול יכולים לחסוך עד 110 בשנה בחשבונות האנרגיה עבור בית דו משפחתי טיפוסי בבריטניה (Energy Saving Trust, nd).

בנוסף לחיסכון באנרגיה, זיגוג כפול מציע גם הפחתת רעש מעולה, מה שהופך אותו לבחירה אידיאלית עבור בתים הממוקמים ליד כבישים סואנים או באזורים עירוניים עם רמות גבוהות של רעשי סביבה. יתר על כן, חלונות בעלי זיגוג כפול מספקים אבטחה משופרת הודות למבנה החזק שלהם והשימוש במערכות נעילה רב-נקודתיות, המרתיעות פולשים פוטנציאליים. לבסוף, זיגוג כפול תורם לסביבת מגורים נוחה יותר על ידי מזעור עיבוי וטיוטות, מה שעלול להוביל לרטיבות וצמיחת עובש בבית.

זיגוג משולש

חלונות בעלי זיגוג משולש מציעים יתרונות רבים, בעיקר במונחים של יעילות אנרגטית ובידוד תרמי. חלונות אלו מורכבים משלוש שכבות זכוכית המופרדות על ידי חללים מלאי גז, אשר מפחיתים משמעותית את העברת החום ומשפרים את הבידוד בהשוואה לחלונות עם זיגוג יחיד או כפול. כתוצאה מכך, חלונות בעלי זיגוג משולש יכולים לסייע בהורדת צריכת האנרגיה ולהפחית את עלויות החימום והקירור בבניינים (מכון בית פסיבי, 2018). בנוסף, הם מספקים בידוד קול משופר, מה שהופך אותם לבחירה אידיאלית עבור נכסים הממוקמים בסביבות רועשות או ליד כבישים סואנים (BRE, 2016).

מאפיין בולט נוסף של חלונות בעלי זיגוג משולש הוא עמידותם המשופרת להתעבות, המסייעת בשמירה על סביבה פנימית נוחה ומפחיתה את הסיכון לצמיחת עובש (ASHRAE, 2017). יתר על כן, חלונות אלו מציעים אבטחה מוגברת הודות למבנה החזק שלהם ושכבות זכוכית מרובות, מה שהופך אותם לעמידים יותר בפני פריצות (Secured by Design, 2019). מבחינת ביצועים, לחלונות בעלי זיגוג משולש יש בדרך כלל ערכי U נמוכים יותר, מקדמי חום שמש גבוהים יותר (SHGC) ודירוגי העברה נראית טובה יותר (VT) בהשוואה לעמיתיהם בעלי זיגוג יחיד וכפול (NFRC, 2020).

הפניות

  • BRE. (2016). ביצועים אקוסטיים של חלונות: הנחיות לסכימות דירוג.

ציפויים Low-E

ציפויים בעלי פליטה נמוכה (Low-E) הם שכבות דקות מיקרוסקופיות של מתכת או תחמוצת מתכתית המוחלות על פני השטח של זכוכית החלון. ציפויים אלה ממלאים תפקיד מכריע בשיפור היעילות האנרגטית של חלונות על ידי הפחתת כמות העברת החום דרך הזכוכית. ציפויים Low-E פועלים על ידי החזרת קרינת אינפרא אדום ארוכת גלים, האחראית על העברת חום, תוך מתן אפשרות לקרינה קצרה, כגון אור נראה, לעבור דרכה. הדבר מביא להפחתת איבוד החום בחודשים הקרים יותר וירידה ברווח החום בחודשים החמים יותר, מה שמוביל בסופו של דבר לצריכת אנרגיה נמוכה יותר ועלויות חימום וקירור בניין.

בנוסף ליתרונות החיסכון באנרגיה שלהם, ציפויים Low-E תורמים גם לביצועים הכוללים של חלונות על ידי הפחתת עיבוי, מזעור דהייה של ריהוט פנים ושיפור הנוחות הכללית של הדיירים. ניתן לשפר עוד יותר את היעילות של ציפוי Low-E על ידי שילובם עם טכנולוגיות זיגוג אחרות, כגון זיגוג כפול או משולש, המספקים בידוד נוסף והפחתת רעש. ככל שיעילות אנרגטית הופכת לשיקול חשוב יותר ויותר בתכנון ובניית מבנים, השימוש בציפויים Low-E בחלונות צפוי להמשיך ולגדול בפופולריות (International Code Council, 2018).

יעילות וביצועים באנרגיה של חלונות

יעילות האנרגיה והביצועים של חלונות מושפעים ממספר גורמים, כולל החומרים המשמשים בבנייה, אפשרויות הזיגוג ואיכות ההתקנה. בחירת חומרי החלון, כגון עץ, ויניל, אלומיניום או פיברגלס, יכולה להשפיע באופן משמעותי על התכונות התרמיות ועל העמידות של החלון. אפשרויות זיגוג, כגון זיגוג יחיד, כפול או משולש, כמו גם יישום של ציפויים נמוכים ב-E, יכולים להשפיע על יכולת הבידוד של החלון ולהפחית את העברת החום. ערך ה-U, מקדם חום השמש (SHGC), השידור הנראה (VT) ודליפת האוויר (AL) הם אינדיקטורים חיוניים לביצועים הקובעים את יעילות האנרגיה של חלון. התקנה ותחזוקה נכונים, לרבות פסי מזג אוויר והחלפת זכוכית, יכולים גם הם לתרום לביצועים הכוללים של חלונות. יתר על כן, הקפדה על חוקי בנייה ותקנות, כגון קוד התחזוקה של נכסים בינלאומיים (IPMC) וקודים ותקנים אנרגיה, מבטיחה שחלונות עומדים בקריטריוני הבטיחות והיעילות הנדרשים. ככל שהטכנולוגיה מתקדמת, חידושים בחלונות חכמים, חלונות יוצרי אנרגיה, חלונות לניקוי עצמי וטכנולוגיות זיגוג מתקדמות צפויים לשפר עוד יותר את היעילות והביצועים האנרגטיים של החלונות (קוד לתחזוקת נכסים בינלאומיים 2018 (IPMC) | ICC Digital Codes).

U-Value

ערך ה-U, הידוע גם בשם העברה תרמית, הוא מדד מכריע בהערכת יעילות האנרגיה והביצועים של החלונות. הוא מודד את קצב העברת החום דרך חלון, ומציין באיזו יעילות החלון מבודד בניין. ערך U נמוך יותר מסמל בידוד טוב יותר, וכתוצאה מכך אובדן חום מופחת ויעילות אנרגטית משופרת. זה חשוב במיוחד בשמירה על טמפרטורות פנימיות נוחות ומזעור צריכת אנרגיה למטרות חימום או קירור. ערכי U מתבטאים בדרך כלל בוואטים למ"ר קלווין (W/mK) ומושפעים מגורמים כמו חומרי חלונות, אפשרויות זיגוג וטכניקות בנייה. לדוגמה, זיגוג כפול או משולש, ציפויים בעלי E נמוך ושימוש בחומרי בידוד כמו עץ ​​או פיברגלס יכולים לתרום להורדת ערכי U. בנוסף לעמידה בקודי בנייה ובתקנות, כגון קוד התחזוקה של נכסים בינלאומיים (IPMC), בחירת חלונות עם ערכי U אופטימליים יכולה להוביל לחיסכון באנרגיה לטווח ארוך ולנוחות תרמית משופרת עבור הדיירים (מועצת הקוד הבינלאומית, 2018).

מקדם רווח חום שמש

מקדם חום השמש (SHGC) הוא גורם מכריע בקביעת היעילות האנרגטית של חלונות. הוא מודד את כמות קרינת השמש הנכנסת לבניין דרך חלון, הן מועברות ונבלעות ישירות, ולאחר מכן משתחררת כחום. ערכי SHGC נעים בין 0 ל-1, כאשר ערכים נמוכים יותר מצביעים על פחות עלייה בחום השמש ויעילות אנרגטית טובה יותר. חלונות עם SHGC נמוך יכולים להפחית באופן משמעותי את עומסי הקירור בבניינים, במיוחד באקלים חם יותר, על ידי מזעור כמות החום הסולארי הנכנס לחלל הפנימי (ASHRAE, 2017).

בחירת חלונות עם SHGC מתאים היא חיונית למיטוב ביצועי האנרגיה ונוחות הנוסעים. באקלים קר יותר, ייתכן שרצוי SHGC גבוה יותר כדי לנצל את חימום השמש הפסיבי, בעוד שבאקלים חמים יותר, SHGC נמוך יותר מועדף כדי למזער את עומסי הקירור. הקוד הבינלאומי לתחזוקת נכסים (IPMC) וקודים ותקנים אנרגיה אחרים מגדירים לעתים קרובות דרישות SHGC מינימום או מקסימום לחלונות כדי להבטיח יעילות אנרגטית ועמידה בתקנות הבנייה (ICC, 2018). על ידי הבנה והתחשבות ב-SHGC של חלונות, בעלי בתים ואנשי מקצוע בבניין יכולים לקבל החלטות מושכלות כדי לשפר את יעילות האנרגיה ולהפחית את עלויות האנרגיה.

הפניות

  • ASHRAE. (2017). מדריך ASHRAE: יסודות. אטלנטה, ג'ורג'יה: האגודה האמריקאית למהנדסי חימום, קירור ומיזוג אוויר.
  • ICC. (2018). קוד לתחזוקת רכוש בינלאומי לשנת 2018. מועצת הקוד הבינלאומית.

שידור גלוי

Transmittance נראה (VT) הוא גורם מכריע בקביעת יעילות האנרגיה והביצועים של חלונות. זה מתייחס לאחוז האור הנראה שעובר דרך זיגוג החלון, ומשפיע ישירות על כמות האור הטבעי הנכנס לבניין. ערך VT גבוה יותר מציין יותר העברת אור, בעוד שערך נמוך יותר מסמל חדירת אור קטנה יותר. ל-VT תפקיד משמעותי בהפחתת ההסתמכות על תאורה מלאכותית, ובכך תורם לחיסכון באנרגיה ולשיפור נוחות הדיירים.

בהקשר של יעילות אנרגטית של חלונות, VT נחשב לעתים קרובות לצד מדדי ביצועים אחרים כגון U-Value, המודד את קצב העברת החום, ומקדם חום שמש (SHGC), המכמת את קרינת השמש הנכנסת דרך חלון. על ידי אופטימיזציה של פרמטרים אלה, ניתן לעצב חלונות כך שימזער את אובדן החום במהלך חודשים קרים יותר ולהפחית את רווחי החום הסולארי בתקופות חמות יותר, מה שיוביל בסופו של דבר לשיפור יעילות האנרגיה וצריכת אנרגיה מופחתת. חיוני למצוא איזון בין גורמים אלה כדי להשיג ביצועי חלונות אופטימליים, תוך התחשבות בדרישות האקלים והבניין הספציפיות (ASHRAE, 2017; משרד האנרגיה האמריקאי, nd).

הפניות

דליפת אוויר

דליפת אוויר (AL) היא גורם מכריע בקביעת היעילות האנרגטית והביצועים של חלונות. זה מתייחס לקצב שבו האוויר חודר או בורח דרך מכלול החלון, כולל המסגרת, האבנט והזיגוג. נזילת אוויר מוגזמת עלולה להוביל לצריכת אנרגיה מוגברת, שכן מערכות החימום והקירור חייבות לעבוד קשה יותר כדי לשמור על טמפרטורה פנימית נוחה. בנוסף, זה יכול לגרום לטיוטות, עיבוי וירידה באיכות האוויר הפנימית.

כדי למדוד AL, חלונות נבדקים ומדורגים על ידי ארגונים כמו המועצה הלאומית לדירוג גדרות (NFRC) ואיגוד יצרני האדריכלות האמריקאי (AAMA). דירוג ה-AL מתבטא ברגל מעוקב לדקה לכל רגל מרובע (cfm/ft) של שטח החלון, כאשר ערכים נמוכים יותר מעידים על ביצועים טובים יותר. קודי בנייה ותקני יעילות אנרגטית, כגון קוד התחזוקה של נכסים בינלאומיים (IPMC) ותוכנית Energy Star, קובעים לעתים קרובות ערכי AL מרביים מותרים עבור חלונות בפרויקטים של בנייה חדשה ושיפוץ מחדש. כדי לשפר את ביצועי AL, יצרני חלונות משתמשים בטכניקות עיצוב ובנייה שונות, כגון שימוש ברצועות מזג אוויר איכותיות, אבנטים צמודים ושכבות מרובות של זיגוג (למשל, זיגוג כפול או משולש) עם ציפויים בעלי פליטה נמוכה (Low-E) (NFRC, 2021; AAMA, 2021; ICC, 2018).

התקנה והחלפה של חלונות

התקנה והחלפה נכונה של חלונות ממלאים תפקיד מכריע בשיפור היעילות האנרגטית והביצועים בבניינים. התקנה מבוצעת היטב מבטיחה שהחלונות יהיו אטומים, מונעת טיוטות ונזילות אוויר, מה שעלול להשפיע באופן משמעותי על עלויות החימום והקירור של הבניין. לפי משרד האנרגיה האמריקני, רווחי חום ואובדן דרך חלונות מהווים 25-30% מהשימוש באנרגיה לחימום וקירור למגורים (משרד האנרגיה האמריקאי, nd). יתרה מזאת, החלפת חלונות מתאימה עם אפשרויות חסכוניות באנרגיה, כגון זיגוג כפול או משולש וציפוי E נמוך, יכולה להפחית את צריכת האנרגיה ב-12-33% (Energy Star, 2021). שיפורים אלה לא רק תורמים להפחתת חשבונות האנרגיה אלא גם מסייעים בהפחתת פליטת גזי חממה. בנוסף, התקנה והחלפה נכונה מבטיחים שהחלונות עומדים בקודי הבנייה והתקנות הנדרשים, כגון קוד התחזוקה של נכסים בינלאומיים (IPMC), הקובע סטנדרטים ליעילות אנרגטית ובטיחות. לסיכום, השקעה בהתקנה והחלפה נכונה של חלונות חיונית למיטוב היעילות האנרגטית, הביצועים ועמידה בתקנות הבנייה.

בנייה חדשה

בפרויקטי בנייה חדשים, יעילות אנרגטית וביצועים של חלונות הם גורמים חיוניים שיש לקחת בחשבון להשגת נוחות תרמית אופטימלית והפחתת צריכת האנרגיה. היבט מרכזי אחד הוא בחירת אפשרויות זיגוג מתאימות, כגון זיגוג יחיד, כפול או משולש, ושילוב של ציפויים בעלי פליטה נמוכה (Low-E) כדי למזער את העברת החום. בנוסף, יש להעריך את ה-U-Value, המודד את קצב העברת החום דרך החלון, ואת מקדם החום הסולארי (SHGC), המכמת את קרינת השמש הנכנסת דרך החלון, כדי להבטיח ביצועים מיטביים. Transmittance נראית (VT) הוא שיקול נוסף, שכן הוא מציין את כמות האור הנראה המועבר דרך החלון, ומשפיע הן על התאורה הטבעית והן על צריכת האנרגיה. יתר על כן, יש למזער את דליפת האוויר (AL) כדי להפחית טיוטות ואיבוד חום. לבסוף, עמידה בקודי בנייה ותקנות, כגון קוד התחזוקה הבינלאומי של נכסים (IPMC) וקודי אנרגיה ותקנים, חיונית כדי להבטיח את הבטיחות, העמידות והיעילות של החלונות המותקנים (מועצת הקוד הבינלאומית, 2018).

התאמה מחודשת

תיקון חלונות לשיפור היעילות והביצועים האנרגטיים הוא שיקול מכריע עבור בעלי נכסים המבקשים להפחית את צריכת האנרגיה ולשפר את הנוחות הפנימית. אחד היתרונות העיקריים של תיקון מחודש הוא הפוטנציאל לחיסכון משמעותי באנרגיה, שכן חלונות בעלי ביצועים גבוהים יכולים להפחית את איבוד החום בחורף ואת רווחי החום בקיץ. למעשה, משרד האנרגיה האמריקני מעריך שחלונות חסכוניים באנרגיה יכולים לחסוך לבעלי בתים בין 126 ל-465 דולר בשנה, בהתאם לאקלים ולמצב החלונות הקיימים (משרד האנרגיה האמריקאי, nd).

יתרה מזאת, חידוש חלונות יכול לשפר את נוחות הדיירים על ידי הפחתת טיוטה ונקודות קור, כמו גם מזעור התעבות ובעיות הקשורות ללחות. בנוסף, חלונות בעלי ביצועים גבוהים יכולים להפחית את העברת הרעש, ולשפר את האיכות הכוללת של הסביבה הפנימית. כאשר שוקלים התאמה לאחור, חיוני להעריך גורמים כגון ערך ה-U של החלון, מקדם חום השמש (SHGC), העברה נראית (VT) ודליפת אוויר (AL) כדי להבטיח ביצועים מיטביים. יתר על כן, עמידה בקודי בנייה ותקנות, כגון קוד התחזוקה של נכסים בינלאומיים (IPMC) וקודים ותקני אנרגיה, היא חיונית כדי להבטיח בטיחות ועמידה בשיטות העבודה המומלצות בתעשייה (מועצת הקוד הבינלאומית, 2018).

הפניות

התקנה מקצועית לעומת עשה זאת בעצמך

ההבדלים בין התקנת חלונות מקצועית להתקנת עשה זאת בעצמך מבחינת יעילות אנרגטית וביצועים הם משמעותיים. למתקינים מקצועיים יש את הכישורים, הניסיון והכלים הדרושים כדי להבטיח התקנה נכונה של חלונות, דבר הכרחי ליעילות אנרגטית וביצועים מיטביים. הם גם בקיאים בקודי בנייה ובתקנות, ומבטיחים עמידה בקוד התחזוקה הבינלאומי של נכסים (IPMC) ותקנים רלוונטיים אחרים (ICC Digital Codes, 2018). מצד שני, התקנת עשה זאת בעצמך עלולה לגרום לאיטום, בידוד או יישור לא תקין, מה שיוביל לדליפת אוויר מוגברת, ביצועים תרמיים מופחתים ועלויות אנרגיה גבוהות יותר. בנוסף, ייתכן שמתקיני עשה זאת בעצמך לא יהיו מודעים לקודי בנייה ולתקנות או יצייתו אליהם, מה שעלול לפגוע בבטיחות וביעילות ההתקנה. לסיכום, בעוד התקנת עשה זאת בעצמך עשויה להיראות בתחילה חסכונית יותר, היתרונות ארוכי הטווח של התקנה מקצועית במונחים של יעילות אנרגטית, ביצועים ועמידה בחוקי הבנייה והתקנות הופכים אותה לבחירה נבונה יותר עבור בעלי בתים.

תחזוקה ותיקון חלונות

תחזוקה ותיקון חלונות ממלאים תפקיד מכריע בהבטחת יעילות וביצועים אנרגטיים מיטביים. ניקוי שוטף של חלונות, כולל הסרת לכלוך ופסולת ממסילות ואדנים, מסייע בשמירה על פונקציונליות החלון ומונע נזק לחומרה. יש לבדוק ולהחליפו לפי הצורך, כדי למנוע נזילת אוויר ולשמור על תכונות הבידוד של החלון. החלפת זכוכית עשויה להידרש במקרים של שמשות סדוקות או שבירות, שכן זכוכית פגומה יכולה להפחית משמעותית את יעילות האנרגיה של החלון. תיקון חומרה, כגון תיקון או החלפת מנעולים, תפסים וצירים, מבטיח שהחלון פועל בצורה חלקה ובטוחה, ותורם עוד יותר ליעילות אנרגטית. על ידי טיפול בהיבטים מרכזיים אלה של תחזוקה ותיקון חלונות, בעלי בתים יכולים למקסם את הביצועים האנרגטיים של החלונות שלהם ולהפחית את עלויות האנרגיה בטווח הארוך (International Code Council, 2018; Department of Energy, nd).

ניקוי

שמירה על ניקיון החלונות חיונית למיטוב היעילות והביצועים האנרגטיים שלהם. לאורך זמן, לכלוך ופסולת יכולים להצטבר על משטח הזכוכית, מה שעלול לחסום את מעבר האור הטבעי ולהפחית את ערך השידור הנראה (VT) של החלון. ערך VT נמוך יותר מצביע על כך שפחות אור יום חודר לבניין, מה שעלול להגביר את ההסתמכות על תאורה מלאכותית ולהעלות את צריכת האנרגיה. יתר על כן, חלונות נקיים יכולים לשפר את האפקטיביות של ציפויים בעלי פליטה נמוכה (Low-E), אשר נועדו למזער את כמות האור האולטרה סגול והאינפרא אדום שיכול לעבור דרך הזכוכית מבלי לפגוע בהעברת האור הנראה. ניקוי רגיל עוזר גם לזהות כל נזק או בעיה עם הזיגוג של החלון, אטימות ופסי מזג האוויר, אשר יכולים לתרום לדליפת אוויר (AL) ולהשפיע לרעה על ביצועי האנרגיה הכוללים של החלון. לסיכום, ניקוי חלונות ותחזוקה נאותים ממלאים תפקיד חיוני בהבטחת יעילות וביצועים אנרגטיים מיטביים, ובסופו של דבר תורמים להפחתת עלויות האנרגיה ולסביבה פנימית נוחה יותר.

הפניות

  • קוד תחזוקת נכסים בינלאומי (IPMC), 2018; קודי אנרגיה ותקנים

מזג אוויר

ל-Weatherstripping תפקיד מכריע בשמירה על יעילות האנרגיה והביצועים של החלונות על ידי איטום פערים ומניעת דליפת אוויר. דליפת אוויר יכולה להוות עד 30% מאובדן החום של בניין, מה שמגדיל משמעותית את צריכת האנרגיה והעלויות (משרד האנרגיה האמריקאי, nd). על ידי איטום יעיל של הפערים הללו, רצועת מזג האוויר מפחיתה טיוטות, משפרת את הנוחות בתוך הבית ותורמת לחיסכון באנרגיה. יתר על כן, הוא עוזר לשמור על הביצועים האופטימליים של חלונות על ידי שימור תכונות הבידוד שלהם, החיוניות להשגת דירוגי יעילות אנרגטית גבוהים כגון U-Value ומקדם חום שמש (SHGC). בנוסף ליתרונות החיסכון באנרגיה, רצועת מזג האוויר תורמת גם לשיפור איכות האוויר בתוך הבית על ידי מניעת חדירת מזהמים חיצוניים, אלרגנים ולחות. כתוצאה מכך, בדיקה ותחזוקה קבועה של פסי מזג האוויר חיוניים כדי להבטיח את יעילותו ולהאריך את תוחלת החיים של החלונות (מועצת הקוד הבינלאומית, 2018). לסיכום, רצועת מזג אוויר היא מרכיב חיוני בשמירה על יעילות וביצועי האנרגיה של החלונות, ומספקת יתרונות גם לחיסכון באנרגיה וגם לאיכות האוויר הפנימית.

הפניות

החלפת זכוכית

החלפת זכוכית ממלאת תפקיד מכריע בשמירה על יעילות האנרגיה והביצועים של החלונות. עם הזמן, חלונות יכולים לחוות בלאי, מה שמוביל לירידה בתכונות הבידוד שלהם. זה יכול לגרום לצריכת אנרגיה מוגברת, שכן חום הולך לאיבוד דרך החלון שנפגע, ולירידה בנוחות הכוללת בתוך הבניין. על ידי החלפת הזכוכית ניתן להחזיר את היעילות האנרגטית של החלון, להפחית את עלויות האנרגיה ולשפר את הביצועים התרמיים של המבנה.

יתרה מכך, התקדמות בטכנולוגיות הזיגוג הובילה לפיתוח אפשרויות זכוכית חסכוניות יותר באנרגיה, כגון זיגוג כפול ומשולש, ציפויים עם E נמוך ויחידות מלאות בגז. חידושים אלה יכולים לשפר באופן משמעותי את ערך ה-U של החלון, מקדם רווח החום הסולארי (SHGC) וההעברה הנראית לעין (VT), ותורמים לסביבת מגורים בת קיימא ונוחה יותר. לכן, החלפת זכוכית לא רק שומרת על ביצועי החלון אלא גם יכולה לספק הזדמנות לשדרג לפתרונות יעילים יותר באנרגיה, תוך התאמה עם חוקי הבנייה והתקנות הנוכחיים, כגון קוד תחזוקת הנכס הבינלאומי (IPMC) ותקני אנרגיה שונים (ICC Digital קודים, 2018).

תיקון חומרה

תיקון חומרה ממלא תפקיד מכריע בשמירה על יעילות האנרגיה והביצועים של החלונות. עם הזמן, רכיבי חלונות כמו צירים, ידיות ומנעולים עלולים להתבלות או להינזק, מה שפוגע ביכולת האיטום של החלון בצורה תקינה ולמנוע נזילת אוויר. דליפת אוויר עלולה להשפיע באופן משמעותי על צריכת האנרגיה של בניין, שכן היא מאפשרת חדירת אוויר חיצוני ובריחת אוויר פנימי ממוזג, מה שמוביל לעלויות חימום וקירור מוגבר (משרד האנרגיה האמריקאי, nd).

על ידי טיפול מיידי בבעיות חומרה, בעלי בתים יכולים להבטיח שהחלונות שלהם ימשיכו לתפקד בצורה מיטבית ולשמור על יעילות האנרגיה שלהם. תחזוקה ותיקון שוטפים של חומרת החלונות יכולים גם להאריך את תוחלת החיים של החלונות, ולהפחית את הצורך בהחלפות יקרות. יתר על כן, חלונות מתוחזקים היטב תורמים לנוחות ולבטיחות הכללית של דיירי הבניין, שכן הם מספקים אוורור נאות, אור טבעי והגנה מפני אלמנטים חיצוניים (International Code Council, 2018).

לסיכום, תיקון חומרה חיוני לשמירה על יעילות וביצועים אנרגטיים של החלונות, שכן הוא עוזר למזער את נזילת האוויר, להפחית את צריכת האנרגיה ולהאריך את תוחלת החיים של החלונות.

הפניות

טיפולי חלונות ואביזרים

טיפולי חלונות ואביזרים ממלאים תפקיד משמעותי בשמירה על יעילות וביצועים אנרגטיים של חלונות. הם תורמים לבידוד התרמי הכולל של בניין, ומפחיתים את איבוד החום בחורף ואת רווחי החום בקיץ. לדוגמה, וילונות ווילונות יכולים לספק שכבת בידוד נוספת, בעוד תריסים וצלונים יכולים לשלוט בכמות אור השמש הנכנס לחדר, ובכך להפחית את רווח החום הסולארי (ASHRAE, 2013). סרטי חלונות, לעומת זאת, יכולים לשפר את ביצועי האנרגיה של חלונות קיימים על ידי החזרת קרינת שמש והפחתת העברת החום (משרד האנרגיה האמריקאי, 2017). סורגים דקורטיביים, למרות שהם משמשים בעיקר למטרות אסתטיות, יכולים גם לתרום לאבטחת החלונות על ידי מתן מחסום נוסף מפני כניסה כפויה (FEMA, 2014). לסיכום, טיפולים ואביזרים לחלונות לא רק משפרים את המראה והפונקציונליות של החלונות אלא גם תורמים ליעילות האנרגטית והביצועים שלהם, מה שמוביל בסופו של דבר להפחתת צריכת האנרגיה ועלויות לבעלי בתים.

הפניות

  • ASHRAE. (2013). 2013 ASHRAE Handbook: יסודות. אטלנטה, ג'ורג'יה: האגודה האמריקאית למהנדסי חימום, קירור ומיזוג אוויר.
  • משרד האנרגיה האמריקאי. (2017). חיסכון באנרגיה: סוגי חלונות. נלקח מ https://www.energy.gov/energysaver/window-types

וילונות ווילונות

וילונות ווילונות ממלאים תפקיד משמעותי בשמירה על יעילות האנרגיה והביצועים של החלונות על ידי כך שהם פועלים כמחסום נוסף להעברת חום ושליטה בכמות אור השמש הנכנסת לחלל. הם יכולים לעזור להפחית את אובדן החום בחודשים הקרים יותר ולמזער את רווחי החום הסולארי בתקופות חמות יותר, ובכך לתרום לסביבה פנימית נוחה יותר ואפשר להפחית את צריכת האנרגיה עבור מערכות חימום וקירור. על פי משרד האנרגיה האמריקאי, טיפולי חלונות מותקנים כהלכה יכולים להפחית את אובדן החום בעד 25% ואת רווח החום בעד 33% (משרד האנרגיה האמריקאי, nd). יתר על כן, וילונות ווילונות עם בטנה בצבע בהיר או מחזיר אור יכולים לשפר עוד יותר את תכונות הבידוד שלהם, שכן הם מחזירים חום לחדר במהלך החורף והרחק מהפנים במהלך הקיץ (LBNL, 2013). בנוסף לביצועים התרמיים שלהם, וילונות ווילונות יכולים גם לתרום לשיפור תאורת היום על ידי שליטה בסנוור ופיזור אור טבעי, מה שעשוי להפחית את הצורך בתאורה מלאכותית ואת צריכת האנרגיה הנלווית לה.

הפניות

תריסים וצלונים

תריסים וצלונים ממלאים תפקיד משמעותי בשמירה על יעילות אנרגיה וביצועים של חלונות על ידי מתן שכבת בידוד נוספת ושליטה בכמות אור השמש הנכנסת לחלל. הם יכולים להפחית ביעילות את רווחי החום בחודשי הקיץ ואת איבוד החום בחודשי החורף, לתרום לסביבה פנימית נוחה יותר ולצריכת אנרגיה נמוכה יותר. על פי משרד האנרגיה של ארה"ב, טיפולי חלונות המותקנים כהלכה יכולים להפחית את רווח החום בעד 45% ואיבוד החום בעד 30% (משרד האנרגיה האמריקאי, nd). יתר על כן, ניתן לכוונן תריסים וצלונים כדי לאפשר כניסת אור טבעי תוך מזעור סנוור, מה שיכול להפחית את הצורך בתאורה מלאכותית ולתרום עוד יותר לחסכון באנרגיה. בנוסף ליתרונות היעילות האנרגטית שלהם, תריסים וצלונים מציעים גם פרטיות, הפחתת רעש ומשיכה אסתטית. חיוני לבחור את הסוג המתאים של תריסים או גוונים בהתבסס על גורמים כמו כיוון החלון, האקלים ורמת בקרת האור הרצויה כדי למקסם את פוטנציאל היעילות האנרגטית שלהם (Lstiburek, 2010).

הפניות

סרטי חלון

סרטי חלונות ממלאים תפקיד משמעותי בשיפור היעילות האנרגטית והביצועים של חלונות. שכבות דקות ושקופות אלו, עשויות בדרך כלל מפוליאסטר או ויניל, מיושמות על פני השטח הפנימיים של הזכוכית. הם משרתים מטרות מרובות, כולל הפחתת רווחי חום השמש, מזעור סנוור ומתן הגנת UV. על ידי חסימת עד 99% מהקרניים האולטרה סגולות המזיקות, סרטי חלונות מסייעים להגן על ריהוט וריצוף מפני דהייה, תוך הפחתת הסיכון לסרטן העור עבור הדיירים (Solar Energy Industries Association, nd).

יתר על כן, סרטי חלונות תורמים לחיסכון באנרגיה על ידי הפחתת הצורך במיזוג אוויר במזג אוויר חם ושמירה על חום במזג אוויר קר. על פי האיגוד הבינלאומי לסרטי חלונות (IWFA), סרטי חלונות המותקנים באופן מקצועי יכולים להפחית את צריכת האנרגיה עד 30% (IWFA, 2021). בנוסף, סרטי חלונות יכולים לשפר את הביצועים הכוללים של חלונות על ידי שיפור תכונות הבידוד שלהם, מה שיכול להיות מועיל במיוחד עבור חלונות בעלי זיגוג אחד. לסיכום, סרטי חלונות הם פתרון יעיל לשמירה ושיפור היעילות והביצועים האנרגטיים של חלונות, המציעים יתרונות סביבתיים וכלכליים כאחד.

גרילים דקורטיביים

סורגים דקורטיביים, תוך שהם משרתים בעיקר מטרה אסתטית, יכולים גם לתרום ליעילות האנרגטית של החלון ולביצועיו. סורגים אלו יכולים להשתלב בעיצוב החלון, בין אם בין זגוגיות הזכוכית ובין על המשטח החיצוני. על ידי הוספת שכבה נוספת של חומר, סורגים דקורטיביים עשויים להפחית את העברת החום ולשפר את תכונות הבידוד הכוללות של החלון. יתרה מכך, סורגים יכולים גם לספק תמיכה נוספת למבנה החלון, ולשפר את עמידותו ועמידותו בפני כוחות חיצוניים, כגון עומסי רוח ופגיעה. עם זאת, חשוב לציין כי ההשפעה של סורגים דקורטיביים על יעילות האנרגיה והביצועים עשויה להשתנות בהתאם לחומר הסורג, העיצוב ושיטת ההתקנה. לכן, בעת בחירת סורגים דקורטיביים, בעלי בתים צריכים לשקול לא רק את המשיכה האסתטית אלא גם את ההשלכות הפוטנציאליות על הביצועים האנרגטיים של החלון ושלמותו המבנית (International Code Council, 2018).

הפניות

  • מועצת הקוד הבינלאומית. (2018). קוד לתחזוקת רכוש בינלאומי לשנת 2018 (IPMC). קודים דיגיטליים של ICC.

בטיחות ואבטחת חלונות

בטיחות ואבטחת חלונות ממלאים תפקיד מכריע בשמירה על יעילות אנרגטית וביצועים. חלונות מאובטחים מונעים חדירת אוויר לא רצויה, מה שעלול להוביל לאובדן חום או רווח, המשפיעים על היעילות האנרגטית הכוללת של הבניין. מנעולים ותפסים מבטיחים שהחלונות אטומים היטב, מפחיתים את דליפת האוויר (AL) ומשפרים את U-Value, מדד להעברת חום דרך מכלול החלונות. סורגי אבטחה וסורגים יכולים גם לתרום ליעילות אנרגטית על ידי מתן מחסום נוסף מפני כניסה מאולצת, ומפחית עוד יותר את חדירת האוויר.

זכוכית עמידה בפני פגיעות, מאפיין בטיחות נוסף, לא רק מגן מפני פריצות אלא גם עוזר לשמור על שלמות מכלול החלונות בתנאי מזג אוויר קיצוניים. זה מבטיח שביצועי האנרגיה של החלון יישארו עקביים, גם בתנאים קשים. יתרה מכך, אזעקות חלונות יכולות להתריע בפני בעלי בתים על פרצות אבטחה פוטנציאליות, ולאפשר להם לטפל בכל בעיה שעלולה לפגוע ביעילות האנרגטית של החלונות שלהם. לסיכום, אמצעי בטיחות ואבטחת חלונות תורמים באופן משמעותי ליעילות האנרגטית הכללית ולביצועים של חלונות על ידי מזעור חדירת האוויר ושמירה על שלמות מכלול החלונות (International Code Council, 2018).

מנעולים ותפסים

מנעולים ותפסים ממלאים תפקיד מכריע בשמירה על יעילות אנרגטית וביצועים של החלונות על ידי הבטחת אטימה הדוקה בין אבנט החלון למסגרת. אטימה מאובטחת ממזערת את דליפת האוויר, שעלולה להשפיע באופן משמעותי על ערך ה-U של החלון ומקדם חום השמש (SHGC). מנעולים ותפסים שפועלים כהלכה תורמים גם הם לשלמות המבנית הכוללת של החלון, ומונעים עיוות ועיוות שעלולים לפגוע בביצועי האנרגיה לאורך זמן.

בנוסף להשפעתם על יעילות האנרגיה, מנעולים ותפסים תורמים לבטיחות ואבטחת החלונות. מנגנוני נעילה איכותיים מרתיעים פולשים פוטנציאליים ומספקים שקט נפשי לבעלי בתים. יתר על כן, כמה חוקי בנייה ותקנות, כגון קוד התחזוקה של נכסים בינלאומיים (IPMC), מחייבים דרישות ספציפיות למנעולי חלונות ותפסים כדי להבטיח את בטיחות הדיירים וחיסכון באנרגיה. ככל שהחידושים בטכנולוגיית החלונות ממשיכים להתקדם, החשיבות של מנעולים ותפסים בשמירה על יעילות אנרגטית וביצועים תישאר שיקול קריטי עבור בעלי בתים, בונים ורגולטורים כאחד (מועצת הקוד הבינלאומית, 2018).

סורגים וסורגים אבטחה

סורגים וסורגים אבטחה ממלאים תפקיד משמעותי בשמירה על יעילות אנרגטית וביצועים של חלונות על ידי מתן שכבת הגנה נוספת מפני גורמים חיצוניים. תכונות אבטחה אלו יכולות לסייע בהפחתת דליפת אוויר (AL) ולשפר את הבידוד הכולל של בניין, תוך תרומה לערך U נמוך יותר ולמקדם חום שמש גבוה יותר (SHGC). יתר על כן, סורגים ורשתות אבטחה יכולים להרתיע פולשים פוטנציאליים, להבטיח שהחלונות יישארו שלמים ופונקציונליים, ובכך לשמר את תכונות היעילות האנרגטית שלהם.

עם זאת, חיוני לשקול את התכנון וההתקנה של סורגים וסורגים אבטחה כדי להבטיח שהם לא חוסמים את המעבר הנראה (VT) של חלונות, מה שעלול להשפיע לרעה על התאורה הטבעית ויעילות האנרגיה של בניין. תכונות אבטחה מתוכננות ומותקנות כהלכה יכולות להשלים את הביצועים האנרגטיים של חלונות תוך מתן בטיחות ואבטחה משופרים עבור הדיירים. לסיכום, סורגים וסורגים אבטחה יכולים לתרום ליעילות האנרגטית ולביצועים של חלונות כאשר הם מתוכננים ומותקנים כראוי, ומציעים יתרונות הגנה וחיסכון באנרגיה כאחד.

הפניות

  • קוד תחזוקת רכוש בינלאומי לשנת 2018 (IPMC) | קודים דיגיטליים של ICC; Spotblue.com

זכוכית עמידה בפני פגיעות

זכוכית עמידה בפני פגיעות ממלאת תפקיד מכריע בשמירה על יעילות האנרגיה והביצועים של החלונות. סוג זה של זכוכית נועד לעמוד בתנאי מזג אוויר קיצוניים והשפעות פוטנציאליות, ומספק בטיחות וביטחון משופרים לבניינים. אחת התכונות המרכזיות של זכוכית עמידה בפני פגיעות היא היכולת שלה להפחית את העברת החום, מה שתורם ליעילות אנרגטית משופרת. זה מושג באמצעות שימוש בשכבות זכוכית מרובות, לעתים קרובות בשילוב עם שכבת ביניים של פוליוויניל בוטירל (PVB) או אתילן-ויניל אצטט (EVA) המסייעת למזער עלייה ואובדן חום (Chen et al., 2018). בנוסף, ניתן לטפל בזכוכית עמידה בפני פגיעות בציפויים בעלי פליטות נמוכה (Low-E), אשר משפרים עוד יותר את ביצועי האנרגיה שלה על ידי החזרת קרינת אינפרא אדומה והפחתת רווחי חום השמש (ASHRAE, 2017). כתוצאה מכך, בניינים עם חלונות עמידים בפני פגיעות יכולים ליהנות מצריכת אנרגיה מופחתת, עלויות חימום וקירור נמוכות יותר ושיפור נוחות הדיירים. יתר על כן, העמידות והעמידות של זכוכית עמידה בפני פגיעות תורמים לביצועים ארוכי הטווח שלה, ומפחיתים את הצורך בתחזוקה והחלפה תכופה.

הפניות

  • Chen, Y., Zhang, Y., Zhang, H., & Zhou, J. (2018). ביצועים אנרגטיים של חלונות עם ציפויים מחזירי אור אינפרא אדום בקיץ חם ובאזור חורף קר. אנרגיה ומבנים, 158, 1423-1434.
  • ASHRAE. (2017). 2017 ASHRAE Handbook: יסודות. אטלנטה, ג'ורג'יה: האגודה האמריקאית למהנדסי חימום, קירור ומיזוג אוויר.

אזעקות חלון

אזעקות חלונות ממלאות תפקיד מכריע בשמירה על יעילות האנרגיה והביצועים של החלונות על ידי מתן שכבת אבטחה נוספת למעטפת הבניין. אזעקות אלו נועדו לזהות כניסה בלתי מורשית או התעסקות בחלונות, העלולים לפגוע בשלמות מערכת החלונות ולהוביל לאובדן אנרגיה. לדוגמה, חלון שבור או אטום בצורה לא נכונה עלול לגרום לדליפת אוויר מוגברת (AL), להשפיע לרעה על ביצועי האנרגיה הכוללים של הבניין (ASHRAE, 2017).

יתרה מכך, אזעקות חלונות יכולות לסייע גם בזיהוי בעיות פוטנציאליות ברכיבי החלונות, כגון מנעולים או תפסים פגומים, אשר עשויים להשפיע על יכולת החלון לשמור על אטימה תקינה. על ידי טיפול בבעיות אלה באופן מיידי, בעלי בתים יכולים להבטיח שהחלונות שלהם ימשיכו לספק יעילות אנרגטית וביצועים מיטביים. בנוסף, אזעקות חלונות יכולות לתרום לעמידה בקודי בנייה ובתקנות הקשורות לחיסכון באנרגיה ובטיחות, כגון קוד התחזוקה הבינלאומי של נכסים (IPMC) וקודי אנרגיה מקומיים ותקנים (ICC, 2018).

הפניות

  • ASHRAE. (2017). מדריך ASHRAE: יסודות. אטלנטה, ג'ורג'יה: האגודה האמריקאית למהנדסי חימום, קירור ומיזוג אוויר.
  • ICC. (2018). קוד לתחזוקת רכוש בינלאומי לשנת 2018 (IPMC). קאנטרי קלאב הילס, IL: מועצת הקוד הבינלאומית.

חוקי בנייה ותקנות עבור חלונות

חוקי בנייה ותקנות הקשורים לחלונות חיוניים להבטחת הבטיחות, היעילות האנרגטית והביצועים הכוללים של אלמנטים אדריכליים חיוניים אלה. הקוד הבינלאומי לתחזוקת נכסים (IPMC) הוא תקן מוכר נרחב המספק הנחיות לתחזוקה והתקנה נכונה של חלונות במבני מגורים ומסחר (IPMC 2018). קודים ותקנים אנרגיה, כמו אלה שנקבעו על ידי משרד האנרגיה האמריקני, ממלאים גם הם תפקיד מכריע בקידום טכנולוגיות ופרקטיקות של חלונות חסכוניים באנרגיה. תקנות אלה כוללות לעתים קרובות דרישות לדירוג U-Value, מקדם חום שמש (SHGC), Transmittance Visible (VT) ודירוגי דליפת אוויר (AL).

בנוסף לביצועים האנרגטיים, קודי בנייה מתייחסים לדרישות יציאה, המבטיחות שחלונות יכולים לשמש כיציאות חירום במקרה של שריפה או מקרי חירום אחרים. תקנות בטיחות האש מכתיבות גם שימוש בחומרים עמידים בפני אש והתקנת חלונות מדורגים באש בסוגי מבנים ובמיקומים ספציפיים. עמידה בקודים ובתקנות אלו חיונית לבטיחותם ולרווחתם של דיירי הבניין, כמו גם לעמידה בדרישות החוק והביטוח. ככל שטכנולוגיות החלונות ממשיכות להתפתח, חיוני לאנשי מקצוע בתעשייה ולבעלי נכסים להישאר מעודכנים לגבי ההתפתחויות האחרונות בקודי בנייה ובתקנות כדי להבטיח ביצועים ובטיחות מיטביים של חלונות.

הפניות

  • (קוד לתחזוקת רכוש בינלאומי 2018 (IPMC) | קודים דיגיטליים של ICC)

קוד בינלאומי לתחזוקת נכסים

הקוד הבינלאומי לתחזוקת נכסים (IPMC) הוא אוסף מקיף של תקנות שנקבעו על ידי מועצת הקוד הבינלאומית (ICC) כדי לשלוט בתחזוקה ותחזוקה של בנייני מגורים קיימים ומבנים שאינם למגורים. ה-IPMC שואף להבטיח שנכסים יישמרו בסטנדרט מינימלי של בטיחות, תברואה ושלמות מבנית, ובכך לקדם את בריאות הציבור ורווחתו. הקוד מכסה היבטים שונים של תחזוקת נכסים, לרבות מבנה חיצוני, פנים, אינסטלציה, מערכות מכניות, מערכות חשמל, בטיחות אש ונגישות. הוא מטפל גם בנושאים כמו צפיפות, הדבקה במזיקים ונכסים נטושים. ה-IPMC מתעדכן מעת לעת כדי לשלב התקדמות בטכנולוגיית בנייה ושיטות עבודה מומלצות בתחזוקת נכסים. ממשלות מקומיות ותחומי שיפוט יכולים לאמץ את ה-IPMC כתקנה הניתנת לאכיפה משפטית, לעתים קרובות עם שינויים כדי להתאים לצרכים ולדרישות הספציפיות שלהם (ICC, 2018).

קודי אנרגיה ותקנים

קודי אנרגיה ותקנים לחלונות ממלאים תפקיד מכריע בקידום יעילות אנרגטית והפחתת ההשפעה הסביבתית של מבנים. תקנות אלו קובעות דרישות ביצועים מינימליות לחלונות, במטרה למזער את איבוד החום והרווחה, לייעל את ניצול אור היום ולהפחית את צריכת האנרגיה לחימום, קירור ותאורה. אחד הקודים הבינלאומיים המאומצים ביותר הוא ה-International Property Maintenance Code (IPMC), המספק הנחיות לשמירה ושיפור הביצועים האנרגטיים של מבנים קיימים (ICC Digital Codes, 2018). בנוסף, למדינות ואזורים שונים יש קודים ותקנים משלהם בתחום האנרגיה, כגון הנחיות הביצועים האנרגטיים של מבנים של האיחוד האירופי (EPBD) וקוד שימור האנרגיה של ארצות הברית (IECC). קודים אלה מציינים בדרך כלל מדדי ביצועים כמו U-Value, מקדם חום שמש (SHGC), Transmittance גלוי (VT) ו-Air Leakage (AL) כדי להעריך את יעילות האנרגיה של חלונות. עמידה בקודים ותקנים אלו חיונית לאדריכלים, בונים ובעלי נכסים כדי להבטיח את הקיימות והעלות-תועלת לטווח ארוך של הפרויקטים שלהם (הנציבות האירופית, nd; Department of Energy, nd).

הפניות

  • נציבות אירופאית. (נד). הוראת ביצועי אנרגיה של מבנים.
  • קודים דיגיטליים של ICC. (2018). קוד לתחזוקת רכוש בינלאומי לשנת 2018. נלקח מ https://codes.iccsafe.org/content/IPMC2018

דרישות יציאה

דרישות יציאה לחלונות הן תקנות בטיחות חיוניות המבטיחות שהדיירים יכולים לצאת בקלות מבניין במקרה חירום. דרישות אלה מתוארות בדרך כלל בקודי בנייה, כגון קוד התחזוקה של נכסים בינלאומיים (IPMC), הקובע מידות מינימום ותקנים תפעוליים עבור חלונות יציאה. בדרך כלל, חלונות יציאה חייבים להיות בעלי רוחב מינימלי של 20 אינץ', גובה מינימלי של 24 אינץ' ופתח מינימלי נקי של 5.7 רגל מרובע עבור חלונות בקומת הקרקע או 5.0 רגל מרובע עבור חלונות בקומות גבוהות יותר. בנוסף, גובה אדן החלון לא יעלה על 44 אינץ' מעל הרצפה, והחלון חייב להיות ניתן להפעלה ללא שימוש במפתחות, כלים או ידע מיוחד (IPMC, 2018). עמידה בדרישות היציאה הללו לא רק מבטיחה עמידה בקודי הבנייה אלא גם תורמת לבטיחות ולרווחה הכללית של דיירי הבניין.

תקנות בטיחות אש

לתקנות בטיחות אש לחלונות תפקיד מכריע בהבטחת בטיחות הדיירים בבניין. תקנות אלה נשלטות בעיקר על ידי קוד התחזוקה של נכסים בינלאומיים (IPMC) וקודי בנייה מקומיים, המכתיבים דרישות ספציפיות לעיצוב חלונות, חומרים והתקנה. היבט מרכזי אחד של בטיחות אש הוא אספקת חלונות יציאה, המשמשים נתיב מילוט חירום לדיירים במקרה של שריפה. חלונות יציאה חייבים לעמוד בגודל מינימלי ובדרישות תפעול, כגון רוחב מינימלי של 20 אינץ', גובה מינימלי של 24 אינץ' וגובה אדן מרבי של 44 אינץ' מעל הרצפה (IPMC, 2018).

בנוסף, תקנות בטיחות אש עשויות לדרוש שימוש בזכוכית מדורגת אש ביישומים מסוימים, כגון חלונות הממוקמים ליד קווי רכוש או בקירות מדורגים אש. זכוכית מדורגת אש נועדה לעמוד בפני התפשטות אש ועשן, ומספקת הגנה קריטית לדיירים ולכבאים. יתר על כן, תחומי שיפוט מסוימים עשויים לחייב התקנת התקני בקרת פתיחת חלונות (WOCDs) כדי למנוע נפילות בשוגג, תוך מתן אפשרות ליציאה חירום. עמידה בתקנות אלו חיונית להבטחת בטיחותם ורווחתם של דיירי הבניין, וכן כדי להימנע מחבות משפטית אפשרית לבעלי נכסים וליזמים.

מגמות וחידושים עתידיים ב-Windows

עתיד החלונות מסומן על ידי טכנולוגיות ועיצובים חדשניים שמטרתם לשפר את יעילות האנרגיה, הפונקציונליות והאסתטיקה. חידוש אחד כזה הוא פיתוח חלונות חכמים, שיכולים להתאים אוטומטית את הגוון שלהם כדי לשלוט בכמות האור והחום הנכנסים לבניין, ובכך להפחית את צריכת האנרגיה (Makonin et al., 2018). מגמה מבטיחה נוספת היא שילוב של טכנולוגיות לייצור אנרגיה, כמו תאים פוטו-וולטאיים, במערכות חלונות, המאפשרות להן לייצר חשמל תוך מתן אור טבעי ונופים (Lee et al., 2014).

יתרה מזאת, ההתקדמות בטכנולוגיות הזיגוג, כגון חלונות לניקוי עצמי, צפויה לצבור משיכה בשנים הקרובות. חלונות אלה משתמשים בציפויים הידרופיליים ופוטוקטליטיים כדי לפרק לכלוך ולכלוך, מה שהופך את התחזוקה לניתנת לניהול (Chen et al., 2015). ככל שחוקי הבנייה והתקנות ממשיכים להתפתח, ככל הנראה, הביקוש לחלונות בעלי ביצועים גבוהים העומדים בתקני יעילות אנרגטית ובטיחות מחמירים יגדל, ויוביל לחדשנות נוספת בתעשייה.

הפניות

  • Chen, X., Poon, CS, & Zhang, L. (2015). סקירה כללית של חומרי בניין ומשטחים לניקוי עצמי ביישומים אדריכליים. סקירת מדע אדריכלות, 58(2), 138-149.
  • Lee, KH, Ni, W., Chen, Y., Wang, S., & Cha, SW (2014). בניית מערכת חלון פוטו-וולטאית משולבת (BIPV) עם מאפיינים שקופים מאוד ומייצרים חשמל. אנרגיה ומבנים, 78, 1-8.
  • Makonin, S., Wang, K., Tumpach, C., & Rizzuto, J. (2018). חלונות חכמים: סקירה של יעילות אנרגטית ונוחות הדיירים. אנרגיה ומבנים, 178, 227-237.

חלונות חכמים

חלונות חכמים, הידועים גם כחלונות דינמיים או חלונות ניתנים להחלפה, הם טכנולוגיה חדשנית המאפשרת לזכוכית לשנות את תכונותיה בתגובה לגורמים חיצוניים כמו אור שמש, טמפרטורה והעדפות המשתמש. חלונות אלו יכולים להתאים אוטומטית את רמת השקיפות, רווח החום הסולארי והעברת האור הנראה שלהם, ובכך לתרום ליעילות אנרגטית ולנוחות הדיירים. על ידי שליטה בכמות אור השמש הנכנסת לבניין, חלונות חכמים יכולים להפחית משמעותית את הצורך בתאורה מלאכותית, מיזוג אוויר וחימום, ולהוביל לחיסכון באנרגיה של עד 20% (Makonin et al., 2016). יתר על כן, הם יכולים לשפר את נוחות הדיירים על ידי שמירה על טמפרטורה פנימית עקבית והפחתת סנוור. חלק מהחלונות החכמים מציעים גם תכונות נוספות כגון ניקוי עצמי וייצור אנרגיה, התורמים עוד יותר לקיימות ולמעשיות שלהם. ככל שהביקוש למבנים חסכוניים באנרגיה ממשיך לגדול, חלונות חכמים צפויים למלא תפקיד מכריע בעיצוב העתיד של טכנולוגיות החלונות ועיצוב הבניינים (Grand View Research, 2019).

הפניות

  • Makonin, S., Popowich, F., Bartram, L., Gill, B., & Bajic, IV (2016). AMPds2: מערך נתונים ציבורי לפירוק עומסים ומחקר משוב אקולוגי. בשנת 2016 IEEE Electrical Power and Energy Conference (EPEC) (עמ' 1-6). IEEE.
  • Grand View Research. (2019). דוח שוק זכוכית חכמה, מניות וניתוח מגמות לפי טכנולוגיה (אלקטרוכרומית, PDLC, SPD, תרמוכרומיקה), לפי יישום (אדריכלות, תחבורה), לפי אזור ותחזיות פלחים, 2019 – 2025.

חלונות יוצרי אנרגיה

חלונות יוצרי אנרגיה, הידועים גם כחלונות סולאריים או חלונות פוטו-וולטאיים (PV), הם טכנולוגיה חדשנית המשלבת תאים סולאריים בזכוכית החלון, ומאפשרת להם לייצר חשמל מאור השמש. חלונות אלה פועלים על ידי שילוב שכבות דקות של תאים סולאריים שקופים, העשויים בדרך כלל מחומרים אורגניים או פרוסקיט, על משטח הזכוכית. כאשר אור השמש פוגע בתאים הסולאריים, הם סופגים פוטונים ומייצרים זרימה של אלקטרונים, המייצרים זרם חשמלי. לאחר מכן ניתן להשתמש בחשמל זה להנעת מכשירי חשמל ותאורה בתוך הבניין, להפחית את ההסתמכות על מקורות אנרגיה חיצוניים ולהוזיל את עלויות האנרגיה.

היעילות של חלונות לייצור אנרגיה השתפרה בהתמדה, עם ההתקדמות האחרונה בחומרי PV ובטכניקות ייצור. למרות שהיעילות שלהם עדיין נמוכה יותר מקולטים סולאריים מסורתיים, המשיכה האסתטית שלהם ויכולתם לייצר חשמל מבלי לתפוס שטח נוסף הופכים אותם לאופציה אטרקטיבית עבור סביבות עירוניות ומבנים עם שטח גג מוגבל. יתר על כן, חלונות אלו יכולים לתרום לעמידה בתקני יעילות אנרגטית ולהפחתת טביעת הרגל הפחמנית הכוללת של בניין (1).

הפניות

  • Kalogirou, SA (2014). הנדסת אנרגיה סולארית: תהליכים ומערכות. עיתונות אקדמית.

חלונות לניקוי עצמי

חלונות לניקוי עצמי הינם פיתוח חדשני בענף הזיוף, שנועד לצמצם את הצורך בניקוי ותחזוקה שוטפים של חלונות. חלונות אלה משתמשים בציפוי מיוחד, העשוי בדרך כלל מטיטניום דו חמצני (TiO2), אשר מוחל על פני השטח החיצוניים של הזכוכית במהלך תהליך הייצור. הציפוי מציג תכונות פוטו-קטליטיות והידרופיליות, התורמות למנגנון הניקוי העצמי (Pilkington, 2021).

כאשר נחשפים לאור אולטרה סגול (UV) מהשמש, התכונות הפוטו-קטליטיות של ציפוי TiO2 מפרקות חלקיקי לכלוך אורגניים על פני הזכוכית באמצעות תהליך הנקרא חמצון (Gopal, 2017). במקביל, התכונות ההידרופיליות של הציפוי גורמות למים להתפזר באופן שווה על פני הזכוכית, וליצור יריעה דקה ששוטפת את חלקיקי הלכלוך שהתרופפו (Pilkington, 2021). תהליך כפול זה מביא לחלונות נקיים יותר עם דרישות תחזוקה מופחתות, מה שהופך אותם לאופציה אטרקטיבית עבור בעלי בתים ובעלי נכסים מסחריים כאחד.

הפניות

  • פילקינגטון. (2021). פילקינגטון זכוכית לניקוי עצמי אקטיבי.

טכנולוגיות זיגוג מתקדמות

טכנולוגיות זיגוג מתקדמות שינו משמעותית את תעשיית החלונות, והציעו יעילות אנרגטית משופרת, נוחות ואסתטיקה. חידוש אחד כזה הוא פיתוח זכוכית אלקטרוכרומית, המאפשרת למשתמשים לשלוט בכמות האור והחום הנכנסים לבניין על ידי התאמת האטימות של הזכוכית באופן אלקטרוני. טכנולוגיה זו לא רק מפחיתה את צריכת האנרגיה אלא גם משפרת את נוחות הדיירים על ידי מזעור בוהק ורווחי חום השמש (Granqvist, 2014).

פריצת דרך נוספת בטכנולוגיית הזיגוג היא הכנסת זכוכית מבודדת ואקום (VIG), המורכבת משתי או יותר זגוגיות המופרדות על ידי חלל ואקום. עיצוב זה מפחית באופן משמעותי את העברת החום, וכתוצאה מכך ביצועי בידוד תרמי מעולים בהשוואה לזיגוג כפול או משולש מסורתי (Collins & Simko, 2017). יתר על כן, יחידות זיגוג מלאות אירוג'ל מציעות תכונות בידוד יוצאות דופן בשל מוליכות תרמית נמוכה ונקבוביות גבוהה, מה שהופך אותן לאופציה אטרקטיבית עבור מבנים חסכוניים באנרגיה (Baetens et al., 2011).

לסיכום, טכנולוגיות זיגוג מתקדמות כגון זכוכית אלקטרוכרומית, זכוכית מבודדת ואקום ויחידות זיגוג במילוי אירוג'ל מחוללות מהפכה בתעשיית החלונות על ידי מתן יעילות אנרגטית משופרת, נוחות ומשיכה אסתטית.

הפניות

  • Baetens, R., Jelle, BP, & Gustavsen, A. (2011). בידוד איירגל ליישומי בניין: סקירה עדכנית. אנרגיה ומבנים, 43(4), 761-769.
  • Collins, R., & Simko, TM (2017). זיגוג מבודד ואקום: סקירה של תכונות ביצועים ופרספקטיבות שוק. ביקורות אנרגיה מתחדשת ובת קיימא, 79, 1322-1331.
  • Granqvist, CG (2014). אלקטרוכרומיה לחלונות חכמים: סרטים ומכשירים דקים על בסיס תחמוצת. סרטים מוצקים דקים, 564, 1-38.
קישורים חיצוניים