محمد رحمانی پناه ، کارشناس ارشد بهینه سازی تاسیسات
علیرضا مهریزی ، کارشناس ارشد معماری ساختمان
پنجره دریچه ایی به بیرون ساختمان است که نور کافی،ارتباط دیداری با طبیعت و محیط و احساس آرامش را به محیط زندگی منتقل می‌کند. پنجره اما مهم‌ترین سطح تبادل و انتقال حرارت بین فضای بیرون و محیط درون ساختمان هم هست. در یک روز سرد زمستانی شیشه تک‌جداره بخش بزرگی از گرمای درون ساختمان را به بیرون هدایت می‌کند و به همین ترتیب در یک روز گرم تابستان به آسانی گرمای محیط بیرون را به درون ساختمان آورده و دمای آن راافزایش می‌دهد.در یک خانه معمولی نزدیک به 48% گرما از مسیر پنجرهها به هدر می‌رود.
پنجره مناسب می‌تواند هم‌زمان با تامین ویژگی‌های اساسی یک پنجره، نقش یک عایق حرارتی مناسب را هم ایفا کرده و موجب کاهش هدررفت و مصرف انرژی شود. جایگزینی پنجره دوجداره به جای پنجره تک‌جداره اثر چشم‌گیری در کاهش هدررفت انرژی دارد. مطالعات نشان داده که استفاده ازهر مترمربع شیشه دوجداره صرفه‌جویی نزدیک به40 مترمکعب گاز در سال را به دنبال خواهد داشت. مفاد مبحث 19 مقررات ملی ساختمان که اجرای آن در سراسر کشور اجباری است، استفاده از شیشه‌های دوجداره یا دو قاب موازی را برای پنجرهها توصیه کرده است.
هدایت حرارتی هوا و گاز از شیشه بسیار کم‌تر است. در شیشه‌های دوجداره هوا یا گاز موجود میان فضای دو شیشه از تبادل حرارت محیط بیرون و درون ساختمان جلوگیری کرده و موجب کاهش هدررفت انرژی به روش رسانش می‌شود و به دلیل وجود فاصله بین دو شیشه، میزان انتقال انرژی به روش جابه‌جایی هم بسیار اندک و ناچیز خواهد بود. استفاده از پنجرههای دوجداره کاهش چشم‌گیر هزینه‌های انرژی را به دنبال خواهد داشت. اجزای اصلی پنجرههای دوجداره شیشه دوجداره، پروفیل قاب و یراق‌آلات پنجره است.
شیشه دو جداره از چسباندن دو لایه شیشه موازی شکل می‌گیرد.بین دو لایه شیشه یک پروفیل فاصله‌انداز (spacer) ظریف آلومینیومی قرار داردکه از ماده رطوبت‌گیر (سیلیکاژل)پر شده است تا این فضا همیشه خشک بماند .فضای بین شیشه‌ها با هوای خشک یا یک گاز بی‌اثر مانند آرگون ویا ترکیبی از هردو با فشاری نزدیک به فشار هوا پر می‌شود تا از تاب برداشتن یا شکستن شیشه در اثر اختلاف فشار پیش‌گیری شود. هرچه رساناييگاز كم‌تر باشد فاصله بين دو شيشه را مي‌توان كم‌تر كرد. برای مثال از آن‌جاکه ضریب انتقال حرارت آرگون 67/0برابر ضریب انتقال حرارت هوا است پس فاصله بهينه برای گاز آرگون كم‌تر از هوا و به همین شکل فاصله بهينه برای کريپتون كم‌تر از آرگون است. دليل ديگر استفاده از گازهای بی‌اثر در پنجره دوجداره اين است كه اين گازها غير سمي، بي‌رنگ، بدون بو و مزه و از لحاظ شيميايي خنثي و بی‌اثر هستند.
استفاده از گاز آرگون در پنجره‌هاي دوجداره مزيت‌هاي بسيار زيادي به همراه دارد. آرگون گازي نجيب است كه با هيچ ماده‌اي تركيب شيميايي به وجود نمي‌آورد و درنتیجه دوام پروفیل آلومینیومی فاصله‌انداز شیشه دوجداره بسیار بالا خواهد رفت. آرگون گازي بدون بو، مزه و غير آتش‌زا است. آرگون افزون بر كاهش رسانايي گرمايي بين دو شيشه، با كاستن از میزان همرفت در فضاي دو شيشه از اتلاف گرمايي بيش‌تر جلوگيري مي‌كند. جدای از این‌ها مقدار آرگون در طبیعت بسیار زیاد و تهيه آن آسان و ارزان است و بنابراين مي‌توان به صورت گسترده و صنعتي از آن استفاده كرد. غلظت گاز درون شیشه دوجداره بايد بيش از 90 درصد باشد. اين غلظت با گذشت زمان و به تدریج كم مي‌شود. اندازه اين کاهش غلظت چيزي نزدیک به نیم تا یک درصد در سال است. كيفيت شیشه دوجداره‌اي كه با گاز آرگون پر شده باشد تا زماني كه غلظت گاز آرگون به 75درصد نرسد تغييري نخواهد كرد. بنابراين پنجره دوجداره‌اي كه به درستیبا گاز آرگون پر شده باشد دست‌کم 20 سال رسانايي عالي خواهد داشت.
شیشه‌های دوجداره جدای از عايق بودن در برابر تبادل حرارت و كم‌كردن هزينه انرژی ، عايق خوبصوتي هم هستند و آلودگي صوتي را نزدیک به 30-20دسي‌بل كاهش مي‌دهند.
پروفيل پنجرههای دوجداره جنس‌های گوناگونی دارند كه متداول‌ترين آن‌هايو‌پي‌وي‌سي (Unplastisized Poly Vinyl Chloride =UPVC) است. این پروفیل بسیار سخت و مقاوم است و در برابر تقطیر، ضربه و تغییر شکل در سرما و گرما مقاومت بالایی دارد. بر خلاف پنجرههای آلومینیومی پروفیل‌های يو‌پي‌وي‌سي به یک‌دیگر جوش یک‌پارچه می‌شوند و پنجره به صورت یک واحد کامل درمی‌آید. اما مهم‌ترین ویژگی‌های این پنجرهها عایق بودن بسیار مناسب در برابر گرما و سرما، صوت و گرد و غبار و آلاینده‌ها است. پنجرههای ساخته‌شده از این پروفیل‌هادر کنار زیبایی و ظرافت ظاهری این مزیت‌ها را هم دارند:
• کاهش هزینه مصرف انرژی برای تامین گرمایش و سرمایش
• کاهش آلودگی صوتی
• سبکی بسیار در مقایسه با جنس‌های دیگر
• نفوذناپذیری در برابر گرد و غبار به دلیل طراحی ویژه و استفاده از لاستیک‌های درزبند
• نفوذناپذیری در برابر آب باران به دلیل طراحی شیارها و دریچه‌های تخلیه آب باران واستفاده از لاستیک‌های درزبند
• ثبات رنگ و حالت در برابر تابش خورشید
• دوام و استحکام بالا
• تقویت سازه‌ای با استفاده از پروفیل گالوانیزه
• اشتعال‌ناپذیری
• بی‌نیاز از رنگ‌کاری
• مقاوم در برابر پوسیدگی و زنگ‌زدگی و اکسیداسیون
• قابلیت نصب انواع یراق‌آلات و تامین بازشوی دل‌خواه
• قابلیت نصب شیشه‌های چند‌جداره
• قابل بازیافت و جلوگیری از ایجاد آلودگی زیست‌محیطی
• نظافت و نگه‌داری آسان
• قابل شستشو و مقاومت در برابر شوینده‌ها
• سادگی و سرعت نصب
• امکان جایگزینی با پنجرههای قدیمی (آهنی، چوبی و آلومینیومی) در کوتاه‌ترین زمان و با کم‌ترین تخریب
برای مقاوم‌سازی و تقویت سازه‌ایپروفیل پنجرهاز پروفیل‌های گالوانیزه با ضخامت مناسب که در درون خانه‌های اصلی پروفیل يو‌پي‌وي‌سي جا زده شده‌اند استفاده می‌شود. وجود این پروفیل‌های گالوانیزه امکان اتصال محکم و پیچ شدن یراق‌آلات روی پروفیل اصلی را فراهم کرده و هم‌چنین خطر تغییر شکل و افتادگی قاب‌های بازشو پنجره را کاهش داده و بر مقاومت و ایستایی پنجره می‌افزاید.
