الأهداف المركبة القائمة على الفضة للزجاج المعماري الموفر للطاقة

مقدمة

تعد الأهداف المركبة القائمة على الفضة خيارًا شائعًا حاليًا في إنتاج الزجاج المعماري الموفر للطاقة. وتحظى هذه التقنية بشهرة كبيرة لكفاءتها وأدائها.

خصائص الأهداف المركبة القائمة على الفضة

تمتلك الأهدافالمركبة الفضية بعض الخصائص المميزة التي تميزها عن غيرها. فهي عالية الانعكاس وعالية التوصيل. تُظهر الشهادات أن الأغشية الفضية الرقيقة يمكن أن تعكس أكثر من 95% من الأشعة تحت الحمراء. وهذا يعني أنه عند تطبيقها كطلاءات على الزجاج، يتم نقل حرارة أقل.

تشمل الخصائص الفيزيائية التوصيل الحراري العالي. تنقل الفضة الحرارة بسهولة على طول سطحها. وهذا يجنّب ارتفاع درجة حرارة الهيكل. من الناحية الكيميائية، الفضة مقاومة للتآكل في الظروف العادية. هذه الخصائص تجعلها مناسبة لواجهات المباني التي تواجه ظروفاً جوية متقلبة.

ومن الأمثلة الجيدة على ذلك استخدامها في الطلاء الزجاجي لمنع الأشعة فوق البنفسجية من اختراق الغرف الداخلية دون التأثير على صفاء الزجاج. يبلغ سمك الطبقة الفضية أقل من 100 نانومتر في بعض الاستخدامات، ومع ذلك فإن الأداء جيد. ويوضح استخدامه في المرافق المكتبية والمستشفيات كدراسة حالة كيف يحافظ هذا الطلاء على الطاقة بشكل كبير. وتتجلى المزايا من خلال تقليل تكاليف التبريد خلال فصل الصيف وتقليل متطلبات التدفئة خلال فصل الشتاء.

عمليات التصنيع

يتبع تصنيع الهدف المركب الفضي عمليات متقدمة. وتسهل تقنيات مختلفة دمج طبقات الفضة في المواد المركبة. وتتضمن إحدى الطرق المفضلة عملية الاخرق التي يتم فيها ترسيب الأغشية الرقيقة على الركيزة.

يتم إجراءعملية الرش في غرفة تفريغ. يتم قصف هدف الفضة بأيونات تقوم بتفريغ ذرات الفضة على سطح الزجاج. وهذا يوفر طلاءً موحدًا ومتماسكًا. الترسيب الفيزيائي للبخار هو تقنية أخرى شائعة الاستخدام. توفر هذه التقنية أكبر قدر من التحكم في سمك الطبقة.

ويوجد تحكم دقيق في درجة الحرارة والبيئة المطلوبة للإنتاج. فحص الجودة أمر بالغ الأهمية. يجب أن يكون المنتج النهائي في أفضل حالاته من حيث الانعكاسية والتوصيلية. هناك العديد من التطبيقات الناجحة التي تطبق هذه التقنيات وتعدل العملية لتناسب التطبيقات المعمارية المختلفة.

تطبيقات طلاء الزجاج المعماري

تعد الطلاءات الزجاجية المعمارية التي تستخدم أهدافًا مركبة قائمة على الفضة شائعة. الغرض الرئيسي من المركب هو انعكاس الأشعة تحت الحمراء. وهذا يساعد على تقليل اكتساب الحرارة في الأماكن المغلقة في الصيف بالإضافة إلى متابعة التبريد. وفي ظل الطقس البارد، يساعد الطلاء في الحفاظ على الدفء الداخلي، مما يقلل من الحاجة إلى تدفئة إضافية.

وقد تم استخدامها على نطاق واسع في ناطحات السحاب ومباني المكاتب الكبيرة. وخير مثال على ذلك مبنى مكاتب الشركات الذي انخفض استهلاكه للطاقة بنسبة 20% تقريبًا بعد استخدام الطلاء الزجاجي الموفر للطاقة. وتستفيد المنازل الخاصة أيضًا من زيادة الراحة وانخفاض فواتير الطاقة.

لا تعمل الطلاءات المركبة بكفاءة فحسب، بل تعمل أيضًا على تحسين القيم الجمالية. وقد تم اختيار هذه المنتجات الزجاجية من قبل العديد من المهندسين المعماريين المعاصرين لإنشاء واجهات أنيقة. وقد استخدم قطاع الإنشاءات هذه الطلاءات لأكثر من عقد من الزمان. حتى أنها استُخدمت في النوافذ الملونة والزجاج المتخصص المطبق في المتاحف التي تتطلب إضاءة محكومة.

فوائد تطبيق الأهداف المركبة القائمة على الفضة

تتعدد مزايا استخدام الأهداف المركبة القائمة على الفضة في العمارة الزجاجية. فهي توفر توازنًا بين ضوء النهار الطبيعي وكفاءة الطاقة. تعكس الأهداف الحرارة غير الضرورية دون تسمير الزجاج.

المواد متينة وتحافظ على الأداء العالي على فترات طويلة. وقد أظهرت غالبية التركيبات تدهوراً في الأداء بنسبة أقل من 5% حتى بعد سنوات من التشغيل. وعمومًا تكون الصيانة في حدها الأدنى مقارنةً بتقنيات الطلاء الأخرى.

الميزة الثانية هي انخفاض البصمة الكربونية الناتجة عن انخفاض استهلاك الطاقة. تكون درجات الحرارة الداخلية للمباني أكثر استقرارًا، وهذا يعني انخفاض فواتير التدفئة والتبريد. وفي بعض الدراسات، ثبت أن الوفورات في الطاقة كبيرة خلال العمر الافتراضي للمبنى.

إلى جانب ذلك، فإن الطبقات الفضية المركبة نحيلة للغاية. فهي تساهم بشكل ضئيل في الوزن الإجمالي للألواح الزجاجية، مما يترك السلامة الهيكلية للمبنى سليمة. هذه المزايا تجعل من المركبات القائمة على الفضة حلاً مستدامًا لإطارات المباني الحديثة الصديقة للبيئة.

الخلاصة

الأهداف المركبة القائمة على الفضة هي نهج جديد للزجاج المعماري الموفر للطاقة. فهي توفر انعكاسًا عاليًا وتحكمًا حراريًا جيدًا ومتانة. وتساعد تقنيات التصنيع، بما في ذلك الرش والترسيب الفيزيائي للبخار، في تحقيق متطلبات الطلاء.

يمكن لهذه التقنية توفير الطاقة في المباني التجارية الكبيرة والمباني السكنية الصغيرة. يتم تخفيض تكاليف الطاقة وزيادة الراحة الداخلية لأصحاب المباني والمهندسين المعماريين. وتتمتع هذه التقنية بمستقبل واعد لأن الشركات تختار بشكل متزايد أساليب المباني الخضراء. للمزيد من المعلومات، يرجى مراجعة Stanford Advanced Materials (SAM).

الأسئلة المتداولة

س: هل تقلل الطلاءات المركبة القائمة على الفضة من تكاليف الطاقة؟

س: بالفعل، فهي تقلل من أحمال التدفئة والتبريد وبالتالي تقلل من فواتير الطاقة.

و: هل الطلاء متين في المناخات القاسية؟

ج: نعم، الطلاء مصنوع للتعامل مع أنماط الطقس المتقلبة.

ف: هل تعمل هذه الطلاءات مع أي نوع من الزجاج؟

ج: نعم، إنها قابلة للتطبيق مع معظم أنواع الزجاج وتسهل كفاءة الطاقة في جميع التطبيقات.