پنجره عایق به پنجره هایی گفته می شود که معمولا با نام پنجره دو جداره یا شیشه دو جداره یا پنجره سه جداره شناخته می شوند. این پنجره ها از نظر انتقال حرارت نسبت به نمونه های سنتی (پنجره های فلزی) عایق تر هستند. پنجره های عایق دو یا سه قاب شیشه ای هستند که بوسیله هوا یا دیگر گازها برای کاهش انتقال حرارت جدا شده اند.

لزوم استفاده از پنجره های دو جداره

   امروزه آلودگی صوتی از سوی محافل دست اندرکار مانند سایر آلودگی ها نظیر آلودگی هوا مورد توجه قرار گرفته و استفاده از شیشه های چند جداره از مهمترین روش های کاهش این آلودگی به ویژه در شهرهای بزرگ به شمار می رود. افزایش چشمگیر قیمت انرژی در سال های اخیر موجب گردیده است دست اندرکاران صنعت ساختمان به روش های کاهش اتلاف انرژی از سطوح خارجی ساختمان رو آورند. پنجره و شیشه های ساختمان مهمترین بخش هدردهنده انرژی به شمار می روند و استفاده از شیشه های دو و چند جداره به میزان قابل توجهی در کاهش اتلاف انرژی موثر است و در حد محسوسی هزینه های حرارتی و برودتی را کاهش می دهد. پنجره های عایق استاندارد، ضمن کاهش ۲۵ تا ۴۰ درصدی مصرف انرژی، آسایش حرارتی ساکنین ساختمان را فراهم می سازد.

اجزای اصلی پنجره های عایق

1. قاب و بازشو پنجره
2. شیشه سه جداره Low-e
3. لاستیک درزگیر EPDM
4. پروفیلگالوانیزهبعنوان استراکچر پنجره

مزایای پنجره های سه جداره

1. عایق مناسب در برابر گرما و سرما
2. مانع نفوذ گرد و غبار، دود و آلودگی های محیطی
3. عایق صوت تا ۵۵ دسیبل
4. تنوع اشکال بازشو و شکل پذیری متناسب با معماری و فضای ساختمان
5. مقاوم در برابرنور خورشید
6. مقاوم در برابر خوردگی و پوسیدگی
7. قابلیت نصب یراق آلات استاندارد

فرایند ساخت

  پنجره های عایق معمولا سفارشی درخط تولید کارخانه ساخته می شوند، ولی پنجره های استاندارد در دسترس می باشند. ابعاد طول و عرض، ضخامت قاب های شیشه ای و نوع شیشه برای هر قاب و همچنین ضخامت کلی پنجره بایستی به سازنده اعلام شود. درخط مونتاژ، فاصله اندازهایی با ضخامت خاص بریده و در ابعاد طول و عرض مورد نیاز قرار داد می شوند و با ماده خشک کننده پر می شوند. در یک خط موازی، قاب های شیشه ای به اندازه بریده و برای شفافیت شسته می شوند.

    یک درزگیر چسبنده در رویه فاصله انداز در هر طرف بکار برده می شود و قاب ها به فاصله انداز پرس می شوند. اگر پنجره با گاز پر شود، دو حفره در فاصله انداز پنجره مونتاژ شده ایجاد می شود، خطوط برای بیرون کشیدن هوا خارج از فضا و جایگزین کردن آن با گاز دلخواه متصل می شوند سپس این خطوط از بین می روند و حفره ها برای نگهداشتن هوا بسته می شوند.

   یک درزگیر چسبنده تکنیک مدرن تر، استفاده از پر کننده گاز آنلاین می باشد که نیاز به ایجاد حفره در فاصله انداز را برطرف می کند. سپس پنجره های عایق بر لبهٔ کناری با استفاده از پلی سولفید یا درزگیر سیلیکونی یا مواد مشابه برای جلوگیری از ورود هوای مرطوب بیرون محکم می شوند. مادهٔ خشک کننده اثرات رطوبت بجا مانده از هوای محفوظ شده را از بین می برد تا هیچ آبی از درون (یا بخار آب) قاب های شیشه ای در طول هوای سرد ظاهر نشود. بعضی سازندگان فرایندهای خاصی را ایجاد کرده اند که فاصله انداز و ماده خشک کننده را در یک سیستم کاربردی تک مرحله ای ترکیب می کنند.ماده هایی که می توان برای شیشه های دو جداره مورد استفاده قرار داد شامل آلومینوم، و چوب است.

ویژگیهای عایق گرمایی

   اثربخشی شیشه عایق را می توان بعنوان ارزش R بیان کرد. هرچه ارزش R بیشتر باشد مقاومت آن برای انتقال گرما بیشتر می باشد. یک پنجره عایق استاندارد که شامل قاب های بدون پوشش شفاف با حفره پر شده از هوا بین قاب های شیشه ای می باشد معمولا ارزش R 35/0 Km2/w دارد.

   با استفاده از واحدهای عادی آمریکایی روش کاربردی در ساخت پنجره عایق استاندارد این است که هر تغییر در مولفهٔ واحد پنجره عایق به افزایش ارزش R 1 در کارایی واحد منجر می شود. اضافه کردن گاز آرگون اینبهره وریرا حدود R-3 افزایش می دهد. با استفاده از شیشه با قابلیت کم انتشار در سطح ۲ ارزش R دیگری را اضافه می کند. پنجره های عایق سه جداره به خوبی طراحی شده با پوشش هایی با انتشار کم در سطوح ۲ و ۴ که با گاز آرگون در حفرها پر شده است به پنجره های عایق با ارزش R 5 منجر می شود. شیشه های عایق خلاء مشخص (VIG) یا واحدهای چند خوابه با پنجره های عایق که از ورقه های پوششی پلاستیکی استفاده می کنند به ارزش R 5/12 منجر می شوند.

   لایه های اضافی پنجره این فرصت را برای عایق بهتر فراهم می کنند. در حالیکه پنجره دو جداره استاندارد اغلب به طور گسترده مورد استفاده قرار می گیرد پنجره ۳ جداره غیرمعمول نیستند و پنجره ۴ جداره برای محیط های خیلی سرد مثل آداسکا تولید می شود. حتی پنجره ۴ جداره (۴ حفره ای، ۵ قاب شیشه ای) با فاکتورهای عایق نیمه قاب مشابه با دیوار ۴ در دسترس می باشند

ویژگیهای عایق صوتی

   در بعضی موقعیت ها این عایق برای کم کردن سر و صدا می باشد. در این شرایط یک فاصله هوایی بزرگ کیفیت عایق صوتی یا انتقال صدا را بهبود می بخشد پنجره عایق نامتقارن که از ضخامت های مختلف شیشه به جای سیستم های متقارن معمول استفاده می کند (ضخامت های مشابه شیشه استفاده شده برای هر دو قاب بدون پوشش) ویژگی های عایق صوتی پنجره عایق را بهبود خواهد بخشید. اگر فاصله های استاندارد هوا مورد استفاده قرار بگیرد، از سولفور ۶ فلوریدی برای جایگزین یا تقویت گاز راکد استفاده می شود و عملکرد عایق صوتی را بهبود می دهد. تنوع مواد شیشه ای بر صوت ها تاثیر می گذارد. رایج ترین پیکربندیهای شیشه ای مورد استفاده قرار گرفته برای عایق صوتی شامل شیشه لمینت با ضخامت متغیر لایه درونی و ضخامت شیشه می باشد. مانع حرارتی آلومنیوم که از لحاظ گرمایی بهبود یافته است. در شیشه عایق می تواند عملکرد عایق صوتی را با کم کردن انتقال منابع سروصدای بیرونی را درسیستم پنجره بندیبهبود ببخشد. بررسی کلی مولفه های سیستم پنجره ای از جمله مواد استفاده شده در شیشه عایق می تواند پیشرفت کلی انتقال صوت را تضمین کند.

طول عمر

   طول عمر پنجره های عایق بسته به کیفیت مواد استفاده شده اندازهٔ شکاف بین قاب درونی و بیرونی، تفاوت های دما، طرز ساخت و مکان نصب هم بر حسب نما و موقعیت جغرافیایی و همچنین کاربری واحد متفاوت می باشد. پنجره های عایق معمولا ۱۰ تا ۲۵ سال دوام دارند پنجره هایی که رو بهخط استوامی باشند کمتر از ۱۲ سال دوام دارند. این پنجره بسته به سازنده ۱۰ تا ۲۰ سال گارانتی دارند.برای پنجره عایق استاندارد، بخار بین لایه های شیشه زمانیکه درز دور تا دور آن از بین می رود و زمانیکه ماده خشک کننده اشباع می شود جمع می شود می توان به طور کلی بوسیله جایگزین کردن IGA آن را برطرف کرد. از بین رفتن درز و تعویض آن به یک فاکتور مهم در هزینه کلی داشتن پنجره های عایق منجر می شود. تفاوت های دمایی زیاد بین قاب درونی و بیرونی بر فاصله بین آنها فشار می آورد که می تواند در نهایت باعث شکست آن شود. پنجره هایی که شکاف کمی بین قاب ها وجود دارد بعلت فشار افزایش یافته بیشتر مستعد شکست هستند.

   تغییرات فشار اتمسفری همراه با آب و هوای مرطوب در نموه های نادر می تواند در نهایت به پر شدن شکاف با آب منجر شود. در کانادا از اوایل سال ۱۹۹۰ چندین کارخانه وجود دارد که خدماتی را برای پنجره های عایق شکسته شده ارائه می دهند. آنها تهویه باز به اتمسفر با ایجاد حفره هایی در شیشه یا فاصله انداز ایجاد می کنند. این راه حل معمولا بخار مرئی را از بین می برد ولی نمی تواند سطح داخلی شیشه و لکهٔ ایجاد شده بعد از قرارگیری طولانی مدت در برابر رطوبت را تمییز کند. آنها ممکن است گارانتی را از ۵ تا ۲۰ سال ارائه دهند. این راه حل مقدار عایق پنجره را کمتر کند ولی می توند راه حل ساده لوحانه در زمانیکه پنجره همچنان در شرایط خوبی است محسوب شود. اگر پنجره عایق دارای یک گاز پر کننده (مثل آرگون یا کریپتون یا ترکیبی از هر دو) باشد، این گاز بطور طبیعی هدر می رود.

درصد عایق صدا و کاهش آلودگی صوتی

   استفاده از شیشه دو جداره، سطح صدا را بین ۲۰ الی ۳۵ دسیبل کاهش می دهد. متوسط شدت سر و صدا در محیط های معمولی زندگی در شهرها در حدود ۶۰ الی ۷۰ دسیبل می باشد. از لحاظ علمی صدا با شدت ۶۰ دسیبل به عنوان صدای مزاحم و با شدت ۹۰ دسیبل مضر برای سیستم شنوایی و با شدت ۱۲۰ دسیبل بالاتر از آستانه تحمل بوده که خطرناک تلقی می گردد.