204 I Isolierverglasungen Glas Trösch GmbH, Kempten, Deutschland

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1 204 I Isolierverglasungen Glas Trösch GmbH, Kempten, Deutschland

2 13. Isolierverglasungen Grundlagen, Energiegewinn, Wohnkomfort Das heute verwendete Isolierglas ist Resultat stetiger Weiterentwicklung und Verbesserung des guten alten Fensters. Grosse Fenster, Fensterfronten sowie Glasfassaden bringen Helligkeit und Lebensqualität. Modernes, beschichtetes Mehrscheibenisolierglas erfüllt höchste Anforderungen und überzeugt als lichtdurchlässiger Baustoff mit hervorragenden Wärmedämm- und Sonnenschutzeigenschaften. Es benötigt eine geringe Einbautiefe und erreicht Spitzenwerte, die den Bedürfnissen und Anforderungen der modernen Architektur gerecht werden. Zum Beispiel beim Wärme-, Sonnen-, Schall- und Brandschutz, dies bei gleichzeitig einwandfreier Sicherheit und hohem Lichteinfall. Ug-Werte von 0,4 W/m 2 K oder Schalldämmwerte um 50 db sind heute möglich. Neben dem Höchstmass an Wärmedämmung sind auch Energiegewinne durch passive Sonnenenergienutzung möglich. Isolierglas ist ein durchdachter und lange erforschter Hochleistungs-Baustoff Isolierglas Ein modernes Isolierglas ist eine Verglasungseinheit, hergestellt aus zwei oder mehreren Glasscheiben, die am Rand ringsum durch einen Abstandhalter voneinander getrennt sind. Der Scheibenzwischenraum wird durch verschiedene Dichtstoffe nach aussen gasdicht abgeschlossen und verbindet die Glasscheiben dauerhaft miteinander. Die rings umlaufende Doppeldichtung verhindert das Eindringen von Staub und Wasserdampf (Randverbund). Das Prinzip der Isolierglaseinheit beruht auf der Tatsache, dass unbewegte Luft ein sehr schlechter Wärmeleiter ist. Somit bildet das zwischen den Scheiben eingeschlossene Luftpolster eine gute Wärmeisolierschicht. 13. Scheibenzwischenraum (SZR) Der Scheibenzwischenraum ist gefüllt mit einem Wärmedämmgas (Argon oder Krypton = Edelgase) oder mit trockener Luft und nach aussen hermetisch abgeschlossen. Um zu vermeiden, dass sich im SZR Kondenswasser an der kalten Aussenscheibe bildet, muss die eingeschlossene Gas- oder Luftfüllung trocken sein. Dies erreicht man mit einem hygroskopischen Entfeuchtungsmittel, das im Abstandhalter integriert ist und im SZR die Feuchtigkeit entzieht. Beim Zusammenbau der Isolierglaseinheit herrscht im SZR der am Fertigungsort vorhandene Luftdruck. Scheibenabstand Je nach Scheibenabstand ergeben sich verschiedene Werte für den Wärmedurchlasswiderstand der Gas- oder Luftschicht im SZR. Der Maximalwert mit Luft wird bei ca. 15 mm erreicht. Hier liegt das Optimum zwischen Wärmeleitung, die mit grösserem SZR abnimmt, und Konvektion (= Luftbewegung, Energiefluss), die mit grösserem Abstand zunimmt und die Wärmedämmung wieder verschlechtert. Das Optimum bei Argon beträgt ca. 16 mm und bei Krypton ca. 10 mm. Isolierverglasungen I 205

3 Randverbund Der Randverbund soll die Glasscheiben dauerhaft verbinden und eine dampfdichte Sperre bilden, die auf viele Jahre eine Nachdiffusion von Wasserdampf verhindern muss. Er soll ausserdem natürliche Volumenänderungen der Luft im SZR durch Kälte und Wärme elastisch ausgleichen und über die Zeit beständig gegen chemische Einwirkungen aus der Atmosphäre und gegen Licht, insbesondere UV-Strahlen, sein. Wärmedämmbeschichtung (SILVERSTAR) Die Glasscheiben sind gegen die Scheibenzwischenräume mit lichtdurchlässigen, wärmereflektierenden Schichten veredelt. Sie werden mittels Magnetron-Verfahren aufgetragen und bestehen aus mehreren dünnsten Metall- oder Metalloxidschichten im Nanobereich. Glasfalzraum/Fensterrahmen Zur Erhaltung der Lebensdauer muss der Glasfalzraum zwischen Isolierglas und Fensterrahmen immer ausreichend entlüftet sein, damit der Randverbund nicht durch Dauerfeuchtigkeit zerstört wird. Nutzungsdauer Die praktische Nutzungsdauer von Mehrscheibenisolierglas liegt nach derzeitigem Kenntnisstand bei 20 bis 30 Jahren. Die Nutzungsdauer ist überschritten, wenn Tauwasser im SZR auftritt. Nutzen Neben dem Witterungsschutz überzeugen moderne Isoliergläser durch nachfolgende Eigenschaften: Energieverlust wird wesentlich verringert durch tiefen U g -Wert. Helligkeit und Lebensqualität dank grosser Lichtdurchlässigkeit. Solare Wärmegewinne durch vorteilhaften Gesamtenergiedurchlassgrad (g-wert). Wirkungsvoller Sonnenschutz im Sommer. Behaglichkeit in Fensternähe. Natürliche Farbneutralität. Kombination mit Schallschutz, Brandschutz und Sicherheit möglich. Float- oder Spezialglas Wärmedämmbeschichtung Scheibenzwischenraum mit Wärmedämmgas oder getrockneter Luft Abstandhalter mit hygroskopischem Entfeuchtungsmittel Wasserdampfdichte und alterungsbeständige Doppeldichtung Aufbau von 2fach-Isolierglas 206 I Isolierverglasungen

4 Energiegewinn und Behaglichkeit Das Wärmedämmglas ist ein Isolierglas, das die Wärme möglichst im Raum zurückhalten soll. Die wichtigsten Beurteilungskriterien beim Wärmedämmglas sind der Wärmedurchgangskoeffizient (U g -Wert) und der Gesamtenergiedurchlassgrad (g-wert). Um eine wirksame Wärmedämmung bieten zu können, muss ein Glas einen möglichst tiefen U g -Wert aufweisen. Je tiefer der U g -Wert, desto geringer der Wärmeverlust des Glases und somit der Energieverbrauch. Entsprechend sinken die Heizkosten und die Belastung der Umwelt durch Schadstoffe. Ein guter U g -Wert bedeutet auch höhere Temperaturen an der Scheibenoberfläche auf der Raumseite. Und damit eine ausgezeichnete Behaglichkeit im Rauminneren, auch bei sehr tiefen Aussentemperaturen. Solare Wärmegewinne Ein zusätzlicher Nutzen, nämlich die passive Sonnenenergienutzung, kann mit einem hohen g-wert erreicht werden. Der g-wert gibt an, wie viel Energie von der auftreffenden Sonnenstrahlung durch die Verglasung ins Rauminnere gelangt. Je höher der g-wert, desto grösser ist der Energiegewinn desto stärker aber auch die Aufheizung. Entsprechend braucht es einen wirksamen Sonnenschutz im Sommer. Die Sonnenenergiegewinne durch die Verglasung sind in der Heizenergiebilanz von Gebäuden ein sehr bestimmender Faktor. Oft sind sie grösser als die gesamten Lüftungswärmeverluste und können auch bei nicht besonders optimierten Wohnbauten ohne weiteres mehr als die Hälfte des verbleibenden Heizwärmebedarfs ausmachen. Bei Minergie-Bauten kann es sogar deutlich mehr als der verbleibende Heizwärmebedarf sein (dieser wäre also ohne Sonnenenergiegewinne mehr als doppelt so hoch). Bei entsprechendem Konzept und Temperaturregelung ist der Ausnutzungsgrad in den Wintermonaten besonders hoch, da es kaum Situationen gibt, in denen die Wärme wegen Überhitzung nicht genutzt werden könnte. Die nutzbare Sonneneinstrahlung beträgt in unseren Breitengraden ca W/m 2. Thermische Behaglichkeit Bei konventionellen Isoliergläsern sind in Fensternähe Kältezonen zu verspüren. Ein unangenehm kalter Luftzug macht sich bemerkbar. Nicht so beim Wärmedämm-Isolierglas SILVERSTAR. Durch die ausserordentlich gute Wärmedämmung werden die unangenehmen Luftströme weitgehend vermieden. Isolierverglasungen I 207

5 Die Oberflächentemperatur der raumseitigen Fensterscheibe gleicht sich weitgehend an die Raumtemperatur an. Kaltluftströme, die sich als Zugerscheinungen bemerkbar machen, treten praktisch nicht auf, die Behaglichkeit wird gesteigert. Ebenfalls wird die Kondensatbildung im Randbereich der Scheibe stark vermindert. Kriterien der Behaglichkeit (SIA 180) Für die Behaglichkeit ist die empfundene Temperatur massgebend, unter der Berücksichtigung der Einflussfaktoren des Raumes und des Menschen. Raumlufttemperatur Oberflächentemperaturen Luftbewegung Relative Raumluftfeuchte Tätigkeit und Bekleidung des Menschen Optimale Raumtemperatur in Abhängigkeit von Tätigkeit und Bekleidung (SN EN ISO 7730) met ,1 0,2 0,3 m 2 K/W 10 C W/m 2 12 C 16 C 14 C ± 5 C 150 Spezifische Wärmeabgabe C 20 C 22 C 24 C 26 C 28 C ± 4 C ± 3 C ± 1 C ± 1,5 C ± 2 C ± 2,5 C 0 1,0 2,0 c/o Wärmedämmwert der Bekleidung Beispiel: Geschäftskleidung bei sitzender Tätigkeit, ca. 22 C Raumtemperatur 208 I Isolierverglasungen

6 Kaltluftabfall: Max. Ug-Werte in Abhängigkeit der Glashöhe Ab einer Glashöhe von 1,7 m wird ein Isolierglas-U g -Wert von < 1,0 W/m 2 K verlangt. Beim Passivhaus ist das Behaglichkeitskriterium: U g 0,8 W/m 2 K. U-Wert des Glases Ug in W/m 2 K 1,8 1,7 1,6 1,5 1,4 1,3 1,2 1,1 1,0 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 Beispiel: Ug = 1,0 W/m 2 K (2fach) Glashöhe max. 1,70 m 1,0 1,2 1,4 1,6 1,8 2,0 2,2 2,4 2,6 2,8 3,0 3,2 3,4 3,6 3,8 4,0 Glashöhe h in m Die Temperaturdifferenz zwischen Raumlufttemperatur und Oberflächentemperatur der raumseitigen Scheibe bedeutet: 0 bis 5 C Höchster Wohnkomfort, auch in unmittelbarer Fensternähe Kein unangenehmes Zugluftempfingen in Fensternähe Schwitzwasser und Vereisungen auf der raumseitigen Scheibe nur in Ausnahmefällen möglich Geringer Fremdwärmebedarf (Energieeinsparung) 5 bis 10 C Mittlerer bis guter Wohnkomfort Leichtes Zugluftempfinden in unmittelbarer Fensternähe möglich Schwitzwasser und Vereisungen auf der raumseitigen Scheibe sind bei Aussentemperaturen weit unter dem Gefrierpunkt möglich Mittlerer Fremdwärmebedarf über 10 C Verminderter Wohnkomfort Zugluftempfinden in Fensternähe Schwitzwasser und Vereisungen auf der raumseitigen Scheibe sind bereits bei Temperaturen unter dem Gefrierpunkt möglich Grosser Fremdwärmebedarf Massgebend für den Wohnkomfort eines Raumes ist die Temperaturdifferenz zwischen der Raumlufttemperatur und der Oberflächentemperatur der angrenzenden Wandteile. Je grösser die Temperaturdifferenzen sind, desto unbehaglicher ist das Empfinden der Bewohner. Bezogen auf das Fenster, ist demzufolge die Oberflächentemperatur der raumseitigen Scheibe von Interesse. Isolierverglasungen I 209

7 Oberflächentemperatur bei 20 C Raumtemperatur Glasart Ug-Wert Aussenlufttemperatur 0 C - 5 C - 11 C - 14 C Einfachglas 5,8 W/m 2 K + 6 C + 2 C - 2 C - 4 C 2fach-Isolierglas 3,0 W/m 2 K + 12 C + 11 C + 8 C + 7 C 2fach-Isolierglas SILVERSTAR ZERO E 1,0 W/m 2 K + 18 C + 17 C + 16 C + 16 C 3fach-Isolierglas SILVERSTAR E-Linie 0,5 W/m 2 K + 19 C + 18 C + 18 C + 18 C Behaglichkeit und Raumnutzung Wohnkomfort ohne Kompromisse Wohlige Atmosphäre in Fensternähe Warme Glasoberflächentemperatur 40 % 100 % Ansicht Verglasungsanteil SILVERSTAR Wärmedämmbeschichtung Grundriss Verglasungsanteil Ohne Wärmebeschichtung Ug-Wert z. B. 3,0 W/m 2 K SILVERSTAR Wärmedämmbeschichtung Ug-Werte bis 0,4 W/m 2 K Thermisch isolierender Randverbund ACSplus Raumgewinn durch mehr Behaglichkeit Komfortzone Zusätzliche Wärmedämmung im Randbereich durch ACSplus Energieeinsparung beim Isolierglas Gegenüber einer herkömmlichen 2fach-Isolierverglasung (Ug-Wert ca. 3,0 W/m 2 K) beträgt die Energieeinsparung mit einer 3fach SILVERSTAR E Isolierverglasung (Ug-Wert 0,5 W/m 2 K) Liter Heizöl pro m 2 Fensterfläche und Heizperiode, bezogen auf 3500 Heizgradtage (Schweizerisches Mittelland). Die jährliche Einsparung bei einem Einfamilienhaus mit 30 m 2 Glasfläche beträgt demzufolge bis 750 Liter Heizöl pro Heizperiode. 210 I Isolierverglasungen

8 Energieeinsparung mit SILVERSTAR Isolierglas Einsparpotenziale Verbrauch 2fach-Isolierglas ohne SILVERSTAR Wärmedämmbeschichtung Ug-Wert 3,0 W/m 2 K 2fach-Isolierglas mit SILVERSTAR Wärmedämmbeschichtung Ug-Wert 1,1 W/m 2 K 3fach-Isolierglas mit 2 SILVERSTAR Wärmedämmbeschichtungen Ug-Wert 0,5 W/m 2 K Einsparung 30 l Einsparung gegenüber 2fach-Isolierglas ohne Beschichtung 11 l 5 l 19 l 25 l 63 % 83 % Hochwärmedämmende Verglasungen reduzieren nachhaltig den Energieverbrauch Verbesserung des Ug-Wertes von 3,0 W/m 2 K auf bis zu 0,4 W/m 2 K Ausgezeichnete Wärmedämmung Deutlich geringerer Energieverbrauch Sehr hohe Kostenersparnis Mehr Behaglichkeit und Wohnkomfort Optimale Lösung auch für den Minergiehaus-Standard Kombinierbar mit Schallschutz und Sicherheit Wertsteigerung der Liegenschaft Isolierglas Randverbundsystem Dank hochwirksamen SILVERSTAR Beschichtungen verfügen moderne Isoliergläser über eine sehr gute Wärmedämmung. Da der Wärmedämmwert für das gesamte Fenster massgeblich vom Isolierglas Ug-Wert bestimmt wird, resultieren damit entscheidende Verbesserungen für das gesamte Fenstersystem. Zudem kann heute eine Kondenswasserbildung auf der raumseitigen Glasoberfläche auch bei extremen Bedingungen praktisch ausgeschlossen werden. Im Randbereich wird das Wärmedämmverhalten nicht von den Beschichtungen, sondern vor allem von der Konstruktion des so genannten Randverbunds beeinflusst. Das heisst: Im Randbereich ist die Wärmedämmung weniger wirksam. Die Folge davon sind tiefere Temperaturen an der inneren Oberfläche der Verglasung. In Räumen mit hoher Luftfeuchtigkeit kann es daher bei kaltem Winterwetter zeitweilig zu Kondensatbildung im Randbereich kommen. Isolierverglasungen I 211

9 Kondensatbildung im Randbereich Traditionell waren früher Isoliergläser mit einem Abstandhalterprofil dem Profil, das den Abstand zwischen den beiden Glasscheiben bestimmt aus Aluminium ausgerüstet. Diese qualitativ einwandfreien Abstandhalter haben sich bei Glas Trösch seit über fünfzig Jahren bestens bewährt. Aluminium ist jedoch ein Material, das die Wärme gut leitet und daher die geringere Wärmedämmung im Randbereich mit verursacht. Die Aufgaben des Isolierglas Randverbundes Dauerhafter wasserdampf- und gasdichter Abschluss Gewährleistung des gleichmässigen Abstandhaltens Verträglichkeit gegenüber den Randverbunddichtstoffen Auf Dauer keine chemischen Reaktionen Integration von Sprossen muss sichergestellt sein Aufbau Isolierglas Masse Randverbund RB PH DH SZR SZR = Scheibenzwischenraum RB = Randbreite = 11,5-15,5 mm PH = Profilhöhe = ca. 7 mm DH = Dichtstoffhöhe = 4-8 mm BH = Butylhöhe = ca. 3,5 mm BD = Butyldicke = 0,7 mm BH BD 212 I Isolierverglasungen

10 ACS Randverbund Bereits vor einigen Jahren hat Glas Trösch mit dem ACS Randverbund ein System auf den Markt gebracht, das die Wärmedämmung im Randbereich wesentlich verbessert und so dem Wunsch nach weitgehender Kondensatfreiheit auch in den Randzonen nachkommt ACSplus Randverbund ACS bedeutet Anti Condensation System und beschreibt die technische Funktion. Das Randverbundsystem sorgt für verbesserte Wärmedämmung und hat zur Aufgabe, Kondensaterscheinungen im Randbereich zu minimieren. Und genau damit werden Hygiene und Ästhetik erheblich verbessert. ACSplus optimiert aber auch die Wärmedämmung des Fensters und hilft damit, wertvolle Heizenergie zu sparen. ACSplus schwarz Querschnitt Durch seine besondere Beschaffenheit nimmt ACSplus die Bewegungen des Isolierglases in sich auf und belastet somit weniger das Dichtsystem des Randverbundes als herkömmliche Abstandhalter. Dies ist auch von entscheidender Bedeutung für eine hohe Lebensdauer des Isolierglases. Der Einbau von SILVERSTAR Isolierglas mit ACSplus bringt in jedem Fall Vorteile und kann daher für jede Art von Fenster empfohlen werden. ACSplus schwarz (mattschwarz) ACSplus grau (mattgrau) ACSplus weiss (mattweiss) Isolierverglasungen I 213

11 Die entscheidende Verbesserung mit ACSplus Beispiel: 2fach-Verglasung (Aufbau ): Holzfenster (Uf = 1,3 W/m 2 K) mit Isolierglas SILVERSTAR (U g = 1,0 W/m 2 K) -10 C 20 C -10 C 20 C 15,7 C 15,7 C 5,2 C 9,2 C mit Aluminium-Abstandhalter mit ACSplus Abstandhalter Beispiel: 3fach-Verglasung (Aufbau ): Holzfenster (Uf = 1,3 W/m 2 K) mit Isolierglas SILVERSTAR (Ug = 0,7 W/m 2 K) -10 C 20 C -10 C 20 C 17,3 C 17,3 C 7,4 C 11,5 C mit Aluminium-Abstandhalter mit ACSplus Abstandhalter ACSplus = verbesserte Wärmedämmung im Randbereich des Isolierglases = höhere Oberflächentemperaturen entlang des Fensterrahmens. 214 I Isolierverglasungen

12 Die wesentlichen Merkmale von ACSplus Verbesserte Wärmedämmung im Randbereich Keine Kondensatbildung im Randbereich Verbesserung des Fenster Uw-Wertes (je nach Konstruktion zwischen 0,1 und 0,3 W/m 2 K) Was ist eine Wärmebrücke? Als Wärmebrücken werden Schwachstellen in der Aussenhülle eines Gebäudes bezeichnet. Sie führen zu einem erhöhten Wärmeverlust und zu tieferen Oberflächentemperaturen auf der Raumseite und damit zur Gefahr der Bildung von Tauwasser und Schimmelpilzen. Der Isolierglas-Randverbund stellt im Hinblick auf die zunehmende Verbesserung der Ug-Werte von Isolierglas eine Wärmebrücke von beachtlicher Länge dar. Der U g -Wert der Glasfläche wird dadurch im Randbereich der Scheibe nicht erreicht. Folgen für das Fenster Beim Fenster entsteht eine typische Wärmebrücke im Randbereich beim Übergang zwischen Rahmen und Verglasung. Die dadurch entstehenden tieferen Oberflächentemperaturen können in diesem Bereich zeitweilig zu Kondensat führen. Die Wärmebrücke vermindert jedoch auch die Wärmedämmung des Fensters insgesamt. Mit dem wärmedämmenden Randverbund ACSplus kann die Kondensatanfälligkeit auf ein Minimum reduziert und die Wärmedämmung des Fensters als ganzes Element wesentlich verbessert werden Linearer Wärmedurchgangskoeffizient Der lineare Wärmedurchgangskoeffizient Ψ g berücksichtigt den erhöhten Wärmedurchgang durch den Isolierglas-Randverbund und den Glasfalzbereich des Rahmens. Die wärmetechnische Bedeutung des Abstandhalters Die Verbesserung des U-Wertes für das gesamte Fenster durch ACSplus hängt von der Geometrie des Fensters ab. Der Wärmedurchgangskoeffizient wird nach SIA 380/1 errechnet. Beispiel Fenster mit Aluminium-Abstandhalter Bestandteil Fenster Material U-Wert/Psi-Wert Fensterrahmen Holz/Metall 1,4 W/m 2 K Verglasung 3fach-Isolierglas 0,5 W/m 2 K Abstandhalter Aluminium 0,097 W/m U-Wert gesamtes Fenster (U w ) 1,07 W/m 2 K Isolierverglasungen I 215

13 Beispiel Fenster mit Abstandhalter ACSplus Bestandteil Fenster Material U-Wert/Psi-Wert Fensterrahmen Holz/Metall 1,4 W/m 2 K Verglasung SILVERSTAR E 4-4 0,5 W/m 2 K Abstandhalter ACSplus 0,035W/m U-Wert gesamtes Fenster (U w ) 0,84 W/m 2 K Verbesserung des Fenster U-Wertes (U) durch ACSplus 21,5 % Isolierglas 3fach mit SILVERSTAR SELEKT und SILVERSTAR COMBI/Philipp-Morris International, Lausanne Psi-Werte-Tabellen Ψ Zur Berechnung des thermischen Wertes Uw (Fenster und Glas), ist der lineare Psi-Wert ein Faktor der mit zu berücksichtigen ist. Er ist vom Isolierglasabstandhaltertyp und Fensterrahmentyp abhängig. Der Psi-Wert wird ebenfalls dadurch beeinflusst, ob es sich um 2fach- oder 3fach- Isolierglas handelt. Bei der thermischen Berechnung hat der Isolierglasabstandhalter eine wesentliche Bedeutung, besonders bei grossem Rahmenanteil. 216 I Isolierverglasungen

14 Aluminium Aluminium Metall mit thermischer Trennung Kunststoff Holz Holz/Metall 2fach-Isolierglas 0,111 0,077 0,081 0,092 3fach-Isolierglas 0,111 0,075 0,086 0,097 ACS Edelstahl Metall mit thermischer Trennung Kunststoff Holz Holz/Metall 2fach-Isolierglas 0,067 0,051 0,052 0,058 3fach-Isolierglas 0,063 0,048 0,052 0,057 ACS+ Edelstahl/ Kunststoff Metall mit thermischer Trennung Kunststoff Holz Holz/Metall 2fach-Isolierglas 0,051 0,041 0,041 0,045 3fach-Isolierglas 0,045 0,038 0,040 0,043 ACSplus Silikonmatrix Metall mit thermischer Trennung Kunststoff Holz Holz/Metall 2fach-Isolierglas 0,041 0,035 0,034 0,037 3fach-Isolierglas 0,036 0,033 0,032 0,035 Psi-Werte, in Abhängigkeit von Abstandhaltertyp und Fensterrahmentyp (Quelle: ift Rosenheim) Isolierverglasungen I 217

15 13.3. Wärmedämmung Grosszügig verglaste Räume entsprechen heutigen Komfortvorstellungen. Im Zeitalter des bewussten Umgangs mit Natur und Umwelt genügen die rein ästhetischen Forderungen nicht mehr. Von einer modernen Wärmedämmverglasung wird heute wesentlich mehr verlangt. Früher galt das Fenster und damit die Verglasung als Energieloch. In der Zwischenzeit haben die Anstrengungen zur Verbesserung des Wärmedämmwertes bei Isoliergläsern eindrückliche Fortschritte gebracht. Ein U g -Wert beim 2fach-Isolierglas von 1,0 W/m 2 K und beim 3fach-Isolierglas von 0,6 W/m 2 K ist heute Standard. Damit ist die Verglasung zu einem hoch wärmedämmenden Bauteil geworden. Entwicklung U-Wert von Isolierverglasungen mit Argonfüllungen U-Wert in W/m 2 K 6,0 5,0 4,0 3,5 3,0 1fach-Glas: U-Wert = 6,0 W/m 2 K 2fach-Iso: U-Wert = 2,8 W/m 2 K 3fach-Iso mit Argon-Füllung: U-Wert = 2,2 W/m 2 K 2fach SILVERSTAR: U-Wert = 1,3 W/m 2 K 3fach SILVERSTAR: U-Wert = 0,8 W/m 2 K 2,5 2,0 1,5 3fach SILVERSTAR: U-Wert = 0,7 W/m 2 K 3fach SILVERSTAR TRIII: U-Wert = 0,6 W/m 2 K 1,0 0,5 0,2 Weltrekord 2003: SILVERSTAR U 02: U = 0,2 W/m 2 K 3fach SILVERSTAR E: U-Wert = 0,5 W/m 2 K Jahr I Isolierverglasungen

16 Dies eröffnet neue Perspektiven. Mit der Angleichung der Oberflächentemperatur der Verglasung an die übrigen Bauteile entfallen die lästigen Zugerscheinungen in Fensternähe. Die Räume können besser genutzt werden. Durch das hohe Isoliervermögen bleiben die Temperaturen konstanter. Dadurch können Heizanlagen kleiner dimensioniert und deren Steuerung wesentlich vereinfacht werden. Heizölverbrauch pro m 2 Glasfläche pro Jahr Liter Jahr Der U-Wert nach SN EN 674/673 Der Wärmedurchgangskoeffizient gibt die Wärmemenge an, die pro Zeiteinheit durch 1 m 2 eines Bauteils bei einem Temperaturunterschied der angrenzenden Raum- und Aussenluft von 1 K hindurchgeht. Je kleiner der U-Wert, desto besser also die Wärmedämmung. Die Masseinheit ist W/m 2 K. Der U-Wert der Verglasung wird nach SN EN 674 mit dem Plattengerät gemessen oder nach SN EN 673 berechnet. Der U g -Wert in Abhängigkeit von Scheibenzwischenraum (SZR) und Gasfüllung, Füllgrad 90 %, berechnet nach EN 673 am Beispiel des 3fach-Isolierglases SILVERSTAR E4 ( = 0,01). U g -Wert Scheibenzwischenraum bei Luft Argon Krypton 0,4 W/m 2 K 2 x 12 mm 0,5 W/m 2 K 2 x 16 mm 2 x 10 mm 0,6 W/m 2 K 2 x 14 mm 0,7 W/m 2 K 2 x 16 mm 2 x 12 mm 0,8 W/m 2 K 2 x 14 mm 2 x 10 mm Isolierverglasungen I 219

17 Faktoren, die den U-Wert des Isolierglases beeinflussen Anzahl und Breite SZR Füllung SZR - Luft - Argon - Krypton - Mischgase Anzahl Wärmedämmbeschichtungen und Wirksamkeit (Emissivität) der Beschichtungen Isolierglas und U-Wert Der Energieaustausch durch das Isolierglas erfolgt hauptsächlich in Form langwelliger infraroter Strahlung. Die Energie wird von der Raumluft an die innere Scheibe abgegeben. Dadurch erwärmt sich die raumseitige Scheibe einer Isolierverglasung. Durch Leitung, Konvektion und zum grössten Teil durch Strahlung wird die Energie von der inneren zur äusseren Scheibe transportiert. Diese gibt ihrerseits Energie durch Leitung, Abstrahlung und Konvektion an die Aussenluft ab. Bei einer konventionellen 2fach-Isolierverglasung beträgt der Energieaustausch 33 % durch Wärmeleitung und Konvektion 67 % durch Strahlung Energieaustausch bei Isolierglas ohne und mit Wärmedämmbeschichtung Wärmedämmbeschichtung Leitung Leitung 33 % 33 % Konvektion Konvektion Strahlung 67 % Strahlung 7 % I Isolierverglasungen

18 Die U-Wert-Bezeichnungen des Fensters In der europäischen Normung werden sämtliche Grössen auf Basis ihrer englischen Wortbezeichnung abgekürzt: Ug Glas Glazing Uf Rahmen Frame Uw Fenster Window Ucw Vorhangfassade Curtain Wall Der U-Wert für Gläser Ug Grundsätzlich kann der Ug-Wert als Nennwert eines Glases entweder nach EN 673 berechnet bzw. nach EN 674 oder EN 675 gemessen werden. Bei gasgefüllten Isoliergläsern wird der Ug- Wert durch den festgelegten Gasfüllgrad von 90 % bestimmt. Das genaue Verfahren ist der Produktnorm EN zu entnehmen Grundsätzlich ist der Ug-Wert mit einer Stelle nach dem Komma anzugeben und so bei der weiteren Berechnung zu verwenden. Für die Berechnung des Wärmedurchgangskoeffizienten werden folgende Eingangsgrössen benötigt: 4 1) Emissivität der Glasoberflächen zum Scheibenzwischenraum 2) Die Art der Gasfüllung im Scheibenzwischenraum 3) Der Gasfüllgrad im Scheibenzwischenraum 4) Die Scheibenzwischenraumbreite Für die heute typische Wärmedämmverglasung (Beschichtung SILVERSTAR ZERO E mit einer Emissivität von 1 % und einer Argon-Gasfüllung im SZR) ergibt sich bei einem 2fach-Isolierglas mit 16 mm SZR ein Ug-Wert von 1,0 W/m 2 K. Für den Ug-Wert spielt es keine Rolle, auf welcher Oberfläche zum SZR die Schicht liegt. Der g-wert kann sich je nach Lage der Schicht um mehrere % verändern. U g -Wert von 3,0 auf 0,4 W/m 2 K Noch vor wenigen Jahrzehnten galt die Gebäudeverglasung als Energieloch, da keine ausreichende Wärmedämmung erreicht werden konnte. Die in den Fünfzigerjahren eingesetzten Doppelverglasungen wiesen einen U g -Wert von etwa 3,0 W/m 2 K auf, die ersten 2fach-Isoliergläser um 1960 erreichten Werte um 2,8 W/m 2 K. Heute erzielen moderne Isoliergläser hervorragende Wärmedämmwerte. Ein Ug-Wert von 0,4 W/m 2 K ist bei einem 3fach-Isolierglas aktueller Stand der Technik. Damit ist die Verglasung zu einem hoch wärmedämmenden Bauteil geworden bei unbestrittenen Vorzügen hinsichtlich Optik, Langlebigkeit und Unterhalt. Isolierverglasungen I 221

19 Emissivität (Low-E) Die entscheidende Grösse für die U-Wert-Berechnung ist die Emissivität. Mit der Emissivität wird die Wärmeabstrahlung einer Oberfläche im Verhältnis zu einem genau definierten, so genannten Schwarzen Körper bezeichnet. Je niedriger der Emissionsgrad εn einer Beschichtung ist, desto wirkungsvoller ist das Isolierglas in Bezug auf die Wärmedämmung. Emmisionsgrade ε n von Glas und anderen Materialien bei Raumtemperatur Schwarzer Körper 100 % Mauerwerk 94 % Floatglas 89 % Ziegelstein 88 % Wasser und Eis 96 % Wärmedämm-Isolierglas SILVERSTAR 1 % 7 % Aluminium 4 % Kupfer 3 % Silberbeschichtete Wärmedämmgläser werden in der Fachsprache als Low-E-Gläser bezeichnet (Low-Emissivity = niedrige Emissivität = niedrige Wärmeabstrahlung). Magnetronbeschichtete SILVERSTAR Wärmedämmgläser weisen eine Emissivität zwischen 1 7 % auf. Die Emissivität wird vom Beschichtungshersteller durch Messung ermittelt. U g -Werte für 2fach-Isolierglas mit einer Wärmedämmbeschichtung SILVERSTAR ZERO E (Emissivität 1 %) nach SN EN 673 SZR Ug-Wert Argon, Füllgrad 90 % Luft 10 mm 1,4 W/m 2 K 1,8 W/m 2 K 12 mm 1,2 W/m 2 K 1,6 W/m 2 K 14 mm 1,1 W/m 2 K 1,4 W/m 2 K 16 mm 1,0 W/m 2 K 1,3 W/m 2 K 18 mm 1,1 W/m 2 K 1,3 W/m 2 K 20 mm 1,1 W/m 2 K 1,3 W/m 2 K Bei Glas Trösch werden alle Werte nach EN 673 mit 90 % Gasfüllung berechnet. 222 I Isolierverglasungen

20 Der U-Wert des Fensters Uw Die U-Werte an einem Fenster Uw = Uf + Ug Glas Ug Abstandhalter Rahmen Uf Berechnungsverfahren des Wärmedurchgangskoeffizienten des Fensters U w Massgebende Normen, die für die Berechnungen zu beachten sind: SIA 180, SIA 331, SIA 380/1 Der Wärmedurchgangskoeffizient Uw eines Fensters ist abhängig von: Den Abmessungen und Flächenanteilen (Rahmen/Glas) des Fensters Dem Wärmedurchgangskoeffizienten des Glases U g Dem Wärmedurchgangskoeffizienten des Rahmens U f Dem längenbezogenen Wärmedurchgangskoeffizienten im Übergangsbereich von Glas und Rahmen Ψ g Glasrand: L g ; ψ g Glasfläche A g, Ug 1150 mm Rahmenfläche: Af; Uf 1550 mm Standardfenstergrösse 1550 x 1150 mm Aussenansicht U g A g + U f A f + ψ L g U w A w (W/m 2 K) U w = Wärmedurchgangskoeffizient Fenster U g = Wärmedurchgangskoeffizient Isolierglas A g = Glasfläche U f = Wärmedurchgangskoeffizient des Fensterrahmens A f = Rahmenfläche ψ = Linearer Wärmedurchgangskoeffizient des Glasrandes L g = Glasrandlänge A w = Gesamte Fensterfläche Isolierverglasungen I 223

21 Uw-Werte für Normfenster 1550 x 1150 mm, Rahmenanteil 25 % mit Edelstahlabstandhalter ψg = 0,06 W/m 2 K. Glas Ug in W/m 2 K Rahmen Uf in W/m 2 K 0,8 1,0 1,2 1,4 1,6 1,8 2,0 2,2 2,5 2,8 2,9 2,6 2,6 2,7 2,7 2,8 2,8 2,9 2,9 3,0 3,1 2,6 2,4 2,4 2,5 2,5 2,6 2,6 2,7 2,7 2,8 2,9 2,3 2,1 2,2 2,2 2,3 2,3 2,4 2,4 2,5 2,6 2,6 2,1 2,0 2,0 2,1 2,1 2,2 2,2 2,3 2,3 2,4 2,5 2,0 1,9 2,0 2,0 2,1 2,1 2,2 2,2 2,3 2,3 2,4 1,9 1,8 1,9 1,9 2,0 2,0 2,1 2,1 2,2 2,3 2,3 1,8 1,8 1,8 1,9 1,9 2,0 2,0 2,1 2,1 2,2 2,3 1,7 1,7 1,7 1,8 1,8 1,9 1,9 2,0 2,0 2,1 2,2 1,6 1,6 1,7 1,7 1,8 1,8 1,9 1,9 2,0 2,0 2,1 1,5 1,5 1,6 1,6 1,7 1,7 1,8 1,8 1,9 2,0 2,0 1,4 1,5 1,5 1,6 1,6 1,7 1,7 1,8 1,8 1,9 2,0 1,3 1,4 1,4 1,5 1,5 1,6 1,6 1,7 1,7 1,8 1,9 1,2 1,3 1,4 1,4 1,5 1,5 1,6 1,6 1,7 1,7 1,8 1,1 1,2 1,3 1,3 1,4 1,4 1,5 1,5 1,6 1,7 1,7 1,0 1,2 1,2 1,3 1,3 1,4 1,4 1,5 1,5 1,6 1,7 0,9 1,1 1,1 1,2 1,2 1,3 1,3 1,4 1,4 1,5 1,6 0,8 1,0 1,1 1,1 1,2 1,2 1,3 1,3 1,4 1,4 1,5 0,7 0,95 1,0 1,0 1,1 1,1 1,2 1,2 1,3 1,4 1,4 Werte erfüllen Anforderungen gegen unbeheizte Räume Fettgedruckt: Sehr gute Werte für Fenster Werte erfüllen Anforderungen gegen Aussenklima SILVERSTAR Wärmedämm-Isolierglas Mit effizienter Wärmedämmung die Energie der Sonne nutzen Modernes Isolierglas für energieeffizientes Bauen muss eine hohe Wärmedämmung, also einen möglichst niedrigen Ug-Wert aufweisen. Auf der anderen Seite ist es erwünscht, zur Nutzung der kostenlosen Sonnenenergie möglichst viel Strahlung in den Raum hineinzulassen. Die SILVERSTAR Wärmedämm-Isoliergläser halten wertvolle Wärmestrahlung im Raum, erlauben aber gleichzeitig durch einen hohen g-wert den grösstmöglichen Gewinn von solarer Energie. Funktion von Wärmedämm-Isoliergläser Für die hervorragenden Wärmedämmwerte der SILVERSTAR Isoliergläser sorgt das besondere Schichtsystem. Es hat die Eigenschaft, kurzwellige Sonnenstrahlung beinahe ungehindert durchzulassen (Transmission), langwellige Strahlung wie z. B. Heiz- oder Körperwärme hingegen zu reflektieren. Die Scheibe wird damit für den grössten Teil der Heizstrahlung undurchlässig. Die Wärme wird im Raum gehalten, der Energieverlust deutlich gesenkt. Der g-wert gibt an, wie viel Energie von der auftreffenden Sonneneinstrahlung (in Prozent) durch die Verglasung ins Rauminnere gelangt. Je höher der g-wert, umso mehr Energie wird über die Verglasung nach innen abgegeben. Die Wärmedämmgläser SILVERSTAR E weisen auch bei tiefen Ug-Werten hohe g-werte auf und gewährleisten somit einen maximalen Wärmegewinn. 224 I Isolierverglasungen

22 Reflexion Sonnenenergiedurchlass Sonnenenergie Reflexion Wärmedurchlass Wärmeenergie Sekundärabgabe Sekundärabgabe SILVERSTAR Wärmedämm-Isolierglas Herstellung und Veredelung Mittels eines technisch aufwändigen Hochvakuum-Magnetron-Beschichtungs-Verfahren wird ein hauchdünnes, kaum wahrnehmbares Schichtsystem auf Floatglas aufgebracht. Zur Optimierung der Wärmedämmung wird der Scheibenzwischenraum von SILVERSTAR Isolierglas in der Regel mit einem Wärmedämmgas gefüllt. Übersicht der SILVERSTAR Wärmedämm-Isoliergläser Funktion Schichttypen Ug-Wert g-wert LT-Wert Wärmedämmung 3fach SILVERSTAR E 1 1,0 W/m 2 K 66 % 74 % SILVERSTAR E 2 0,7 W/m 2 K 62 % 73 % SILVERSTAR E 3 0,7 W/m 2 K 53 % 72 % SILVERSTAR E 4 0,6 W/m 2 K 47 % 70 % Wärmedämmung 2fach SILVERSTAR ZERO E 1,0 W/m 2 K 60 % 80 % 2fach-Isolierglas SILVERSTAR ZERO E, Scheibenaufbau Float 2 x 4 mm; SZR 16 mm Argon 3fach-Isolierglas SILVERSTAR E, Scheibenaufbau Float 3 x 4 mm; 2 x SZR 14 mm Argon Isolierverglasungen I 225

23 Isolierglas SILVERSTAR E-Linie Das 3fach-Isolierglas für Minergiebauten 3fach-Isolierglas der SILVERSTAR E-Linie ist besonders energieeffizient und eignet sich bestens für Minergiebauten. Die Ug- und g-werte des 3fach-Isolierglases können den bauphysikalischen Erfordernissen angepasst werden. Einsatzbereiche für SILVERSTAR E Linie Als Standardisolierglas für praktisch jede Bauaufgabe Im Wohnungsbau Für Bürogebäude und Fassaden Ideal für Minergiebauten und Solarhäusern Funktionsweise SILVERSTAR E-Linie Hoher Durchlass von Tageslicht (Lichttransmission bis 75 %) Solare Energiegewinne Wärmedämmbeschichtungen Wärmereflexion Produkteigenschaften Isoliergläser mit 3fach-Aufbau der SILVER- STAR E-Linie für Minergiebauten verbessern die Wärmedämmung gegenüber modernen 2fach-Isolierverglasungen um über 80 %. In Kombination mit dem Randverbundsystem ACSplus werden durch die SILVERSTAR E Wärmedämm-Isoliergläser besonders tiefe U-Werte von Fenstern und Fassaden erreicht. Ug- und g-werte der SILVERSTAR E-Linie sind flexibel. Sie können unter Berücksichtigung der physikalischen Möglichkeiten massgeschneidert auf das Objekt und die Bedürfnisse der Bewohner abgestimmt werden. Je nach Glas- und Beschichtungskombination lassen sich Ug- und g-werte gezielt steuern: g-werte U g -Werte mit Gasfüllung (90 %) 1,0 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 E1 66 % (71 % 1 ) 14 mm 12 mm E2 62 % (66 % 1 ) 10 mm 12 mm 14 mm 12 mm E3 53 % (54 % 1 ) 12 mm 16 mm 12 mm E4 47 % (49 % 1 ) 10 mm 12 mm 14 mm 16 mm 12 mm 1) Isolierglasaufbau mit optimiertem g-wert (mit Spezialgas) U g -Werte in Abhängigkeit der Breite der beiden Scheibenzwischenräume Optimierte U g -Werte mit Spezialgasfüllungen Das Isolierglas lässt sich mit sämtlichen Funktionen wie Sonnenschutz, Sicherheit und Schalldämmung kombinieren. 226 I Isolierverglasungen

24 Bei der SILVERSTAR E-Linie können die Ug- und g-werte entweder leistungsoptimiert oder kostenoptimiert zusammengestellt werden: Leistungsoptimiert Kostenoptimiert g-wert U g -Wert g-wert U g -Wert 71 % 0,9 W/m 2 K 66 % 1,0 W/m 2 K 66 % 0,6 W/m 2 K 62 % 0,7 W/m 2 K 55 % 0,5 W/m 2 K 53 % 0,6 W/m 2 K 49 % 0,4 W/m 2 K 47 % 0,5 W/m 2 K Die aktuellen Datentabellen sind im Internet hinterlegt. Die gewünschten Glasaufbauten der SILVERSTAR E-Linie lassen sich in der strukturierten Datentabelle anhand von Elementdicke, Ug-Wert oder g-wert ganz einfach ermitteln und über die Typenbezeichnung eindeutig zuordnen. Abmessungen Abmessungen bis max x 3210 mm. SILVERSTAR E-Linie/Raiffeisenbank Lyss/Fotograf: Hans Ege Isolierverglasungen I 227

25 Isolierglas SILVERSTAR ZERO E Top leistungsfähig auch mit 2fach-Isolierglas Das Wärmedämm-Isolierglas SILVERSTAR ZERO E vereinigt Wirtschaftlichkeit mit zeitgemässer Wärmedämmung. Einsatzbereiche für SILVERSTAR ZERO E Optimal für den gesamten Baubereich Speziell für grossflächige Verglasungen im Industrie- und Verwaltungsbau Für Neubauten und Renovationen Im Wohnungsbau, für Gewerbe und Industrie Für Solarbauten und grossflächige Glasfassaden Produkteigenschaften Die Beschichtung SILVERSTAR ZERO E ist durch eine extrem niedrige Emissivität gekennzeichnet. Im 2fach-Aufbau wird ein Standard-Ug-Wert von 1,0 W/m²K erreicht. Durch seinen g-wert von 60 % ermöglicht SILVERSTAR ZERO E 2fach-Isolierglas eine maximale Nutzung der passiven solaren Energiegewinne. Die Lichttransmission beträgt 80 %. Dank neutraler Optik ist SILVERSTAR ZERO E universell einsetzbar. Das Isolierglas SILVERSTAR ZERO E lässt sich mit sämtlichen Funktionen wie Sonnenschutz, Sicherheit und Schalldämmung kombinieren. Abmessungen Abmessungen bis maximal 6000 x 3210 mm. Oberstufenzentrum Leimental/Fassadenplaner: Neuenschwander + Morf AG, Basel/ Fassadenbauer: Gerber-Vogt AG, Allschwil 228 I Isolierverglasungen

26 13.4. Sonnenschutz Grossflächige Verglasungen sind in modernen Bauten mittlerweile selbstverständlich, aber im Sommer kann die unerwünschte Raumaufheizung zum Problem werden. Hier helfen Sonnenschutz-Isoliergläser: Sie lassen das Tageslicht hindurch, reduzieren aber die Menge der einfallenden Sonnenenergie. Hauchdünne, im SILVERSTAR Magnetron-Verfahren auf das Glas aufgebrachte Sonnenschutzschichten vermindern durch Reflexion und Absorption eine zu starke Sonneneinstrahlung in den Raum und damit eine übermässige Aufheizung der Räume. Eine optimale Nutzung des natürlichen Tageslichtes ist dank der hohen Lichtdurchlässigkeit dennoch gewährleistet. Isoliergläser mit SILVERSTAR Magnetron-Beschichtung werden den vielfältigen Anforderungen an eine zeitgemässe Architektur optimal gerecht. Die Vorteile von Sonnenschutzgläsern Senkung des Sonnenenergiedurchganges Wirkungsvoller Schutz vor unerwünschter Raumaufheizung Reduktion des Kühl- und Heizenergiebedarfs im Sommer In Kombination mit einer guten Wärmedämmschicht, geringer Energieverbrauch im Winter Mehr Behaglichkeit und angenehmes Temperaturniveau Hohe Lichtdurchlässigkeit, damit optimale Nutzung des natürlichen Tageslichtes Je nach Architektur neutrales oder farbig brillantes Auftreten Kombinierbar mit Schallschutz- und Sicherheitsfunktionen Glas Trösch bietet eine breite Auswahl an Lösungen und Produkten, um Ästhetik und Funktion in Einklang zu bringen und die individuellen Anforderungen abzudecken und damit den hohen Erwartungen von Bauherren und Architekten zu entsprechen. Varianten des Sonnenschutzes Durch Faktoren wie das Beschichtungsmaterial, die Schichtdicke und die Einfärbung des Glases kann der g-wert, die Lichtdurchlässigkeit und das optische Erscheinungsbild beeinflusst werden. Jede Sonnenschutz-Beschichtung ist so optimiert, dass trotz niedrigem Energiedurchlass eine hohe Lichttransmission bleibt. Eine weitere Möglichkeit ist der Einsatz von SILVERSTAR ROLL. Bei dieser Isolierglasvariante sind Lamellenstore oder Raffgewebe in den Scheibenzwischenraum integriert, die sich manuell oder automatisch steuern lassen. Nähere Informationen siehe Kapitel Isolierverglasungen I 229

27 Funktion von Sonnenschutz-Isoliergläsern Die Sonnenstrahlung Sonne bedeutet Strahlung. Die Sonne kann je nach Stand und Jahreszeit grosse Energien freisetzen. So beträgt z. B. die Einstrahlung von Sonnenenergie an einem Sommertag um die Mittagszeit, auf eine horizontale Fläche, ca. 800 W/m 2. Während eine normale, aus 2 x 4 mm Floatglas bestehende Isolierverglasung, die Sonnenenergie zu etwa 80 % durchlässt, reduzieren Sonnenschutzgläser den Gesamtenergiedurchlass zum Teil bis unter 15 %. Das Sonnenspektrum setzt sich zusammen aus: Ultravioletter Strahlung ca nm (ca. 4 %) Sichtbarer Strahlung ca nm (ca. 45 %) Infrarot-Strahlung ca nm (ca. 51 %) Im sichtbaren Bereich wird nicht nur Licht, sondern auch ein grosser Teil der Sonnenenergie eingestrahlt. Für einen wirksamen Sonnenschutz muss deshalb eine Reduktion der Lichtdurchlässigkeit in Kauf genommen werden. Nähere Informationen siehe Kapitel 4. Die bedeutendsten Begriffe im Zusammenhang mit Sonnenschutzglas Vor allem im Zusammenhang mit Sonnenschutzglas sind drei physikalische Begriffe und damit auch drei Zahlenwerte von zentraler Bedeutung. Transmission Durchlassen von Sonnenstrahlen Reflexion Zurückwerfen von Sonnenstrahlen; Spiegeleffekt Absorption Aufnahme von Sonnenstrahlen; dunkle Fläche Auf einen Blick Die strahlungsphysikalische Wirkungsweise von Sonnenschutzgläsern mit Magnetron-Beschichtung Reflexionsschicht 100 % Transmission Reflexion Abstrahlung und Konvektion Abstrahlung und Konvektion 230 I Isolierverglasungen

28 Der g-wert = Gesamtenergiedurchlassgrad Der Gesamtenergiedurchlassgrad ist neben dem U-Wert, die wichtigste Kenngrösse für Sonnenschutz-Verglasungen. Er gibt an, wie viel von der aussen auftreffenden Sonnenenergie letztendlich ins Rauminnere gelangt. Für eine optimale Sonnenschutzwirkung sollte der g-wert möglichst tief sein. Als Gesamtenergiedurchlassgrad bezeichnet man die Summe aus Strahlungstransmission ST und sekundärer Wärmeabgabe Qi nach innen. ST + Qi = g-wert ST = g-wert Qi Der Treibhauseffekt Nähere Informationen siehe Kapitel 4.2. Strahlungsphysikalische Wirkungsweise Nähere Informationen siehe Kapitel 4.3. Glaskennwerte Nähere Informationen siehe Kapitel Technologie Sonnenschutz-Isoliergläser Beschichten und/oder Einfärben Die Gläser für Sonnenschutz werden entweder eingefärbt, bedruckt, beschichtet oder eingefärbt und beschichtet. Eingefärbtes Glas Durch Beifügung von Metalloxiden erhält die Glasmasse eine Farbtönung. Da der Strahlungsabsorptionsgrad von eingefärbten Gläsern recht hoch ist, müssen diese in der Regel vorgespannt werden. Dadurch wird die Temperaturwechselbeständigkeit erhöht, thermisch induzierte Glasbrüche können vermieden werden. Die Sonnenschutzwirkung solcher Gläser beruht auf der Strahlungsabsorption. Beschichtetes Glas Beschichtete Gläser wirken vor allem dadurch, dass eingestrahlte Energie nach aussen reflektiert wird. Der Grad der Strahlungsabsorption entscheidet darüber, ob das Glas vorgespannt werden muss. Isolierverglasungen I 231

29 Eingefärbtes und beschichtetes Glas Wirkt sowohl absorbierend wie auch reflektierend. Muss im Normalfall vorgespannt werden Der Einfluss der Schichtposition Aussen 1 Innen Die Lage der Schichtpositionen wird von aussen nach innen beziffert. Bei einem 3fach-Isolierglas ist die Positionsbezeichnung somit: aussen die Position 1, dann Position 2, 3, 4, 5 und innen, die Position 6. Die Schichtposition beeinflusst die Wirkung und das Aussehen von Sonnenschutzgläsern. Aussen Innen Schicht auf Position 1 Die Beschichtung auf Position 1 ist nur mit pyrolytischen und harten Schichten möglich. Durch die Position ergibt sich ein höherer Lichtreflexionsgrad und damit ein erhöhter Spiegeleffekt sowie ein Beschädigungsrisiko durch Umwelteinflüsse und grösserer Reinigungsaufwand. Aussen Innen Schicht auf Position 2 Die Lichtreflexion auf der äusseren Glasoberfläche ist geringer und damit ist auch der Spiegeleffekt geringer. Die Beschichtung ist im Scheibenzwischenraum geschützt, so dass kein Beschädigungsrisiko der Schicht besteht. Sonnenschutz und Kombischichten werden auf Position 2 eingesetzt SILVERSTAR Sonnenschutz-Isolierglas Schutz vor Überhitzung SILVERSTAR Sonnenschutz-Isoliergläser reflektieren einen grossen Teil der eingestrahlten Sonnenenergie. Dadurch wird die Energiezufuhr in die Innenräume reduziert. Die Transmission von Licht, also des sichtbaren Anteils der Sonnenstrahlung, ist jedoch trotzdem in ausreichendem Mass vorhanden. Sonnenschutz ist nicht gleich Blendschutz Primäre Aufgabe eines Sonnenschutzsystems ist der Schutz des Innenraums vor Überhitzung durch solare Einstrahlung. Bei Arbeitsplätzen bestehen weitere Anforderungen wie beispielsweise an einen funktionalen Blendschutz. Die Blendung durch die Sonne ist ein Problem der hohen Leuchtdichte. Selbst wenn die Lichttransmission auf 20 oder 30 % reduziert ist, wird die Leuchtdichte im direkten Blickfeld als störend empfunden. Deshalb empfiehlt es sich, zusätzlich zu einem Sonnenschutzglas einen Blendschutz in Form von Lamellen, Vorhängen, Rollos oder dergleichen vorzusehen. 232 I Isolierverglasungen

30 Gebäude mit hohem Glasanteil Bei Gebäuden mit hohem Glasanteil gilt es, die thermische Behaglichkeit im Sommer und im Winter zu gewährleisten. Gleichzeitig sollen der Wärmebedarf im Winter als auch der Kühlbedarf im Sommer möglichst tief gehalten werden. Das Merkblatt SIA 2021 Gebäude mit hohem Glasanteil und die dazugehörige Dokumentation D 0176 behandeln dieses Thema ausführlich. Isolierglasstress vermeiden Der Zwischenraum im Isolierglas ist hermetisch abgeschlossen. Deshalb wirken bei thermischen und barometrischen Veränderungen Kräfte auf die Isolierglaseinheit ein. Diese werden beeinflusst durch: Einbauhöhe in m ü. M. Luftdruckveränderungen Temperaturveränderungen Strahlungsabsorptionsgrad des Glases Grösse des Scheibenzwischenraums Ungleiche Glasdicken (asymmetrischer Aufbau) Elementabmessungen Bedingt durch den höheren Strahlungsabsorptionsgrad heizt sich der Scheibenzwischenraum bei Sonnenschutz-Isoliergläsern mehr auf als bei Isoliergläsern mit Klarglas. Wird ein Scheibenzwischenraum von über 16 mm vorgesehen, sollte der Aufbau des Isolierglases bereits in der Planungsphase überprüft werden. Darüber hinaus sind Isoliergläser mit kleinen Abmessungen oder kurzen Seitenlängen stärkeren Belastungen ausgesetzt als Isoliergläser mit grossen Abmessungen. Aus statischen Gründen sind kleine Scheiben steifer und können sich bei Druckerhöhung im Scheibenzwischenraum nicht durchbiegen. Optische Massnahmen Durch den Doppelscheibeneffekt können optische Verzerrungen auftreten. Damit diese weniger sichtbar sind, sollte die dickere Scheibe aussen und die dünnere Scheibe innen verwendet werden. Der Dickenunterschied zwischen dem äusseren Sonnenschutzglas und der inneren Scheibe soll 3 mm nicht übersteigen. Der Scheibenzwischenraum soll nicht grösser sein als 16 mm. Die äussere Scheibe sollte die Mindestdicke von 6 mm nicht unterschreiten. Eine weitere Verbesserung der optischen Qualität erreicht man durch die Wahl eines dickeren Sonnenschutzglases, z. B. 8 mm anstelle von 6 mm. Vorspannen, nicht vorspannen? Sonnenschutzgläser nehmen in der Regel mehr Wärme auf als normales Floatglas oder Wärmedämmgläser. Durch Teilbeschattung kann sich die Scheibenoberfläche unterschiedlich erwärmen. Wird der Temperaturunterschied zu gross, bricht die Scheibe. Durch thermisches Vorspannen wird die Temperaturwechselbeständigkeit so erhöht, dass ein Bruch infolge thermischer Einflüsse fast ausgeschlossen werden kann. Als Richtlinie, ob eine thermische Vorspannung der beschichteten Scheibe notwendig ist oder nicht, kann der Strahlungsabsorptionsgrad verwendet werden. Beträgt dieser mehr als 50 %, ist eine Vorspannung in der Regel erforderlich. Isolierverglasungen I 233

31 Musterverglasungen Sonnenschutzfassaden sind ästhetisch anspruchsvolle Bauteile. Bei grösseren Objekten wird die Herstellung von Musterelementen des Isolierglases und des Brüstungsglases (im Originalaufbau und mit den tatsächlichen Glasstärken) empfohlen. Farbangepasste Brüstungen Nähere Informationen siehe Kapitel SILVERSTAR Sonnenschutz-Isolierglas Herstellung Die SILVERSTAR Sonnenschutzschichten werden im Hochvakuum in Mehrkammer-Magnetronsputter-Anlagen mit unterschiedlichsten Metallen beschichtet. Nähere Informationen siehe Kapitel Die moderne Anlagentechnologie stellt die bauphysikalischen Werte, das regelmässige optische Aussehen des Glases sowie die serienmässige Reproduzierbarkeit sicher. Die SILVERSTAR Sonnenschutzpalette eröffnet der Fassadengestaltung vielfältige Möglichkeiten. Gläser mit geringer Aussenreflexion oder mit stark reflektierender Aussenansicht sind in den verschiedenen Reflexionsfarben erhältlich. Individuellen Wünschen bezüglich farbneutraler Glasansicht kann ohne Einbusse der Sonnenschutzfunktion mit einer breiten Palette von neutralen Gläsern entsprochen werden. Übersicht SILVERSTAR Sonnenschutz-Isoliergläser Funktion Schichttypen Ug-Wert g-wert LT-Wert Sonnenschutz und Wärmedämmung SILVERSTAR SELEKT 0,6 W/m²K 37 % 63 % SILVERSTAR SUPERSELEKT 0,6 W/m²K 25 % 52 % SILVERSTAR COMBI Silber 48 T 0,6 W/m²K 30 % 42 % SILVERSTAR COMBI Neutral 70/40 0,6 W/m²K 37 % 63 % SILVERSTAR COMBI Neutral 70/35 0,6 W/m²K 33 % 61 % SILVERSTAR COMBI Neutral 61/32 0,6 W/m²K 30 % 54 % SILVERSTAR COMBI Neutral 51/26 0,6 W/m²K 25 % 45 % SILVERSTAR COMBI Neutral 41/21 0,6 W/m²K 20 % 35 % Sonnenschutz SILVERSTAR SUNSTOP Neutral 50 T 0,9 W/m²K 32 % 41 % SILVERSTAR SUNSTOP Blau 50 T 0,9 W/m²K 30 % 39 % SILVERSTAR SUNSTOP Blau 30 T 0,9 W/m²K 19 % 24 % SILVERSTAR SUNSTOP Silber 20 T 0,9 W/m²K 14 % 17 % 3fach-Isolierglas, Scheibenaufbau Float 3 x 6 mm, 2 x SZR 14 mm Argon 234 I Isolierverglasungen

32 COMBI Beschichtung SILVERSTAR SELEKT Das 4-Jahreszeiten Isolierglas SILVERSTAR SELEKT kombiniert Wärmedämmung mit Sonnenschutz und eignet sich für den Einsatz als Fenster- oder Fassadenisolation mit optimaler Abstimmung für ein angenehmes Raumklima in allen 4 Jahreszeiten. Einsatzbereiche für SILVERSTAR SELEKT Das Isolierglas SILVERSTAR SELEKT eignet sich in der gesamten Aussenarchitektur. Für Fenster und Fassaden. Bei Neubau und Renovationen. Für Wohnungsbau, Gewerbe- und Industriebauten. Produkteigenschaften Das farbneutrale Isolierglas SILVERSTAR SELEKT kombiniert Wärmedämmung mit Sonnenschutz in optimaler Abstimmung für ein angenehmes Raumklima und das in allen 4 Jahreszeiten. Es sorgt für ein ausgeglichenes Temperaturniveau im Innenraum und somit für mehr Wohlbefinden. SILVERSTAR SELEKT erreicht als 2fach-Isolierglas einen Ug-Wert von 1,1 W/m²K, mit einem g-wert von 42 % und einer Lichttransmission von 72 %. Für Brüstungen ist ein farblich angepasstes Brüstungsglas verfügbar. Abmessungen Abmessungen: nach Mass bis maximal 6000 x 3210 mm. SILVERSTAR SELEKT/Kaufmännische Berufsschule Biel Isolierverglasungen I 235

33 COMBI Beschichtung SILVERSTAR SUPERSELEKT 60/27 T Isolierglas mit ausgezeichneter Selektivität Das Isolierglas SILVERSTAR SUPERSELEKT 60/27 T sorgt dank eines hohen Selektivitätswertes für viel natürliches Tageslicht, verhindert aber effizient das Überhitzen durch Sonneneinstrahlung im Sommer. Einsatzbereiche für SILVERSTAR SUPERSELEKT 60/27 T Das Isolierglas mit hoher Selektivität SILVERSTAR SUPERSELEKT 60/27 T eignet sich als Allrounder in der gesamten Aussenarchitektur. Es sorgt für Grundsonnenschutz bei Gebäuden mit grossem Glasanteil oder dient als Vollsonnenschutz für Gebäude mit kleinerem Glasanteil. Für Neubau und Renovationen. Bei Bürogebäuden und öffentlichen Bauten. Für Wohnungsbau, Gewerbe- und Industriebauten. Produkteigenschaften Durch die spezielle Beschichtung verfügt das Isolierglas über eine hohe Lichttransmission bei einem gleichzeitig ausgesprochen niedrigen Gesamtenergiedurchlassgrad. Die Selektivitätskennzahl, also das Verhältnis von Lichttransmission zu g-wert erreicht beim 2fach-Isolierglas SILVERSTAR SUPERSELEKT 60/27 T den Spitzenwert von 2,22. Das bedeutet in der Praxis reduzierte Energiekosten für künstliche Beleuchtung und gleichzeitig reduzierte Kosten für Kühlung im Sommer. Darüber hinaus verfügt das Isolierglas über eine ausgezeichnete Wärmeisolierung, für deutlich reduzierte Heizenergiekosten im Winter. Abmessungen Abmessungen bis maximal 6000 x 2810 mm COMBI Beschichtung SILVERSTAR COMBI Sonnenschutz und Wärmedämmung in einem Isolierglas kombiniert SILVERSTAR COMBI ist eine Kombi-Beschichtung in einem Schichtpaket auf Position 2. Durch die spezielle Magnetron-Beschichtung lässt sich ein guter Sonnenschutz mit optimaler Wärmedämmung kombinieren und gleichzeitig eine hohe Lichttransmission sicherstellen. Ein behagliches Raumklima ist garantiert sowohl im Sommer als auch im Winter. Einsatzbereiche für SILVERSTAR COMBI Überall dort, wo guter Sonnenschutz und gleichzeitig viel Tageslicht gewünscht wird. Für Neubauten und Renovationen. Im Wohnungsbau, für Bürogebäude und öffentliche Bauten. Für Gewerbe und Industrie. Bei grossflächigen Glasfassaden. 236 I Isolierverglasungen

34 Produkteigenschaften Das Hauptmerkmal von SILVERSTAR COMBI ist eine hervorragende Selektivität. Das ist gleichbedeutend mit einer grossen Leistungsfähigkeit bei dem Verhältnis von Lichttransmission zu Gesamtenergiedurchlassgrad. SILVERSTAR COMBI Isolierglas mit Kombischichten bringt zahlreiche Vorteile mit sich. Der niedrige Ug-Wert reduziert die Wärmeverluste und senkt dadurch den Energieverbrauch. Die ausgezeichneten Sonnenschutz- Eigenschaften verbessern die Kosteneffizienz zusätzlich. Durch die Reflexion der Sonnenenergieeinstrahlung verhindert SILVERSTAR COMBI unerwünschtes Aufheizen der Innenräume, wodurch auch die Kosten für Kühlenergie minimiert werden können. 2 5 SILVERSTAR COMBI Beschichtung auf Position 2 und Wärmedämmbeschichtung auf Position 5 Ein weiteres Plus der Kombischichten ist die Behaglichkeit im Rauminnern, unabhängig von den Aussentemperaturen. Sonnenschutz und Lichttransmission sind bei SILVERSTAR COMBI optimal verbunden. Dank maximaler Lichtdurchlässigkeit gelangt viel Tageslicht ins Rauminnere. Das Isolierglas lässt sich mit Funktionen wie Sicherheit und Schalldämmung kombinieren. Abmessungen Abmessungen bis max x 3210 mm. SILVERSTAR COMBI/Actelion Allschwil/Fotograf: Hans Ege Isolierverglasungen I 237