בין אם מדובר על חלון בגודל מסורתי ובוודאי אם מדובר על פתח נדיב ממדים, האקלים הישראלי מציב בפני המתכננים אתגרים לא פשוטים. כניסת האור והפתיחות אל הנוף באים לעיתים על חשבון התעצמות התחממות חלל הפנים, בוהק, בלייה של רהיטים והוצאה על מיזוג אוויר. האסתטיקה של פתחים גדולים מחייבת אם כך התייחסות לאפשרויות השונות של פתרונות המאפשרים בכל זאת יצירת בידוד תרמי ואקוסטי והפחתת הקרינה האולטרה סגולה. כל זאת בהתייחס לגודל הפתח, כיוונו, אזור גיאוגרפי של המבנה, משטר הרוחות באזור וכד'.
עם זאת שמבחינה טכנית אין כיום כמעט מגבלה של גודל הפתח שכן הטכנולוגיה העכשווית מאפשרת נשיאת מאות קילוגרם של זכוכיות, חשוב להביא בחשבון, עוד בשלב התכנון את הפתרונות לאתגרים שצוינו, שכן, היעדר נוחות תרמית ולחילופין עלויות מופרזות של מיזוג חלל הפנים אינם מסוג הדברים שרוצים לחיות עמם לאורך זמן.
סוג הזיגוג הנבחר הוא אחד האלמנטים החשובים ביותר למניעת בעיות פוטנציאליות. משמעות הזיגוג מתקשרת לדרך בה החום עובר דרך הזכוכית:
- הסעה- למשל, הרוח המכה בחלון.
- הולכה- דרך החומר עצמו.
- קרינה ישירה- הקרינה הישירה כוללת מעבר אור טבעי אך גם מעבר של קרניים אולטרה סגולות (היוצרות נזקי בדמות סרטן עור לאדם וכן נזקים לחפצים בדמות דהיית צבע) ושל קרניים אינפרה אדומות אשר יוצרות את אגירת החום בתוך המבנה וקבלה של 'אפקט חממה'.
לא כל זכוכית נותנת מענה לשלושת אפשרויות מעבר החום, כאשר קיימות בשוק מספר אופציות להתמודדות עם מעבר החום דרכה:
זיגוג עם התקנת ציפוי מגן קרינת שמש בבית. 'מגן שמש מגן בטיחות בע"מ'.
זכוכית חלון סטנדרטית
הזכוכית הנפוצה ביותר לשימוש, זכוכית חלון רגילה, נקראת 'Soda Lime glass', או זכוכית מונוליטית ולעיתים 'Float'. זכוכית חלון רגילה מאפשרת מעבר מלא של קרני השמש אל פנים המבנה ובכך מאפשרת אמנם מעבר אור טבעי, אך גם קרינה אולטרה סגולה (UV) ואינפרה אדומה (IR). זכוכית רגילה, לא רק שאיננה משמשת כמבודדת, אלא גם יוצרת 'אפקט חממה' בפנים המבנה. שימוש בזכוכית חלון רגילה במפתחים גדולים מצריכה, כמעט באופן אוטומטי, טיפול בנושא הבידוד באופנים שונים של הצללה (דוגמת תריסים).
זכוכית טריפלקס
זכוכית מסוג 'טריפלקס' מורכבת משתי שכבות של זכוכית שביניהן פילם פנימי (אין מרווח בין שתי השכבות) הקיים במספר עוביים, עשוי מחומר פולימרי (PVB), שיכול להיות בגוונים שונים. את זכוכית הטריפלקס פתחו דווקא לצרכי בטיחות מאחר וזכוכית זו אינה מתנפצת ומתפזרת לכל עבר, אלא בעת שבר או סדק חלקי הזכוכית השבורה נשארים דבוקים אחד לשני באמצעות הפילם הפולימרי שבין השכבות. למרות שהפיתוח המקורי היה לצרכי בטיחות, זכוכית הטריפלקס נותנת מענה גם לתחום הבידוד האקוסטי (מאחר וקיימת הכפלה של עובי הזכוכית) ומענה חלקי לתחום הבידוד התרמי מאחר וזכוכית זו קולטת קרינת UV (ובכך מצמצמת נזקי סרטן עור ודהיית צבע), אך איננה חוסמת את קרינת ה- IR. לפיכך, מבחינה תרמית זכוכית זו איננה נותנת מענה מושלם כאשר מבקשים לייצר בידוד תרמי איכותי.
הבנייה העכשווית כוללת פתחים נרחבים עשויים זכוכית. אדריכל: יורם מאור. מורשה קליל: אלרון תעשיות אלומיניום. צלם: אלי גרוס - קרן אור. 'קליל'.
בידודית
זכוכית בידודית (double glazing) היא למעשה חלון המורכב משתי שכבות, או יותר, של זכוכית מונוליטית המחוברות על ידי מסגרת. לעיתים המסגרת מכילה סופחי לחות למניעת היווצרות אדים על חלקן הפנימי של השמשות ולעתים בין השמשות יש גז מסוג ארגון להעצמת הבידוד התרמי והאקוסטי. מטרתה לבודד את חלל הבית הפנימי מרעש ומאקלים שבחוץ. עובי הזכוכית (בדרך כלל 3, או 4 מ"מ) וגודל המרווח בין שתי שכבות הזכוכית ישפיע על רמת הבידוד התרמי והאקוסטי שחלון מסוג זה מספק למבנה. על מנת להגיע לבידוד טוב יש ליצור מרווח של 16 מ"מ בין שתי השכבות ולא פחות מ- 12 מ"מ. יחד עם זאת, חשוב להדגיש שזכוכית בידודית, שנותנת מענה טוב לחום העובר בהולכה ובהסעה, איננה נותנת כלל מענה לקרינה ישירה ולכן שימוש בזכוכית זו בלבד יכול ליצור אפקט חממה שנוצר כתוצאה מקרינת IR.
חשוב להדגיש שמדינות המערב (ארה"ב ואירופה) משתמשים כיום בזכוכית בידודית כתקן בסיסי במבנים.
לזכוכית בידודית ניתן לשלב מסגרות אלומיניום או עץ וכן ניתן לקבל ביותר מאשר שתי שכבות.
זכוכית חכמה – Low-E
זכוכית 'חכמה' וחדשנית זו מצופה בשכבת מתכת דקה שתפקידה לצמצם את החזר האור של חלק מהקרינה הישירה. כאשר קרני האור פוגעות בחומר זה הנקרא LE (Low Emissivity) הוא מחזיר לאוויר החיצוני את הקרינה הלא רצויה (UV ו- IR). כך מאפשר שימוש בזכוכית זו בידוד תרמי יעיל, מבלי לאבד את עבירות האור. זכוכית חדשנית זו מחליפה את הזכוכית הרפלקטיבית, המוכרת בעיקר מבנייני משרדים שחזיתם נראית כמו מראה. ישנם סוגים שונים של ציפויים (רכים וקשים) ואפשרויות ציפוי שונות (פנימית או חיצונית) אותם ניתן ליישם על פי סוג המבנה והצרכים הנדרשים.
ציפויים מסוג זה מייעלים את הצריכה האנרגטית שכן הם מפחיתים את אנרגיית החום החודרת דרך החלון בדמות כ- 3-7 מעלות, מפחיתים את הבוהק ותחושת הסנוור, מבלי לפגוע בפתיחות לנוף. בנוסף ישנם ציפויים המאפשרים יצירת דקורציה ואפקטים עיצוביים.
מורשה קליל אלום הצלחה צלם אלי גרוס - קרן אור.
הידעת? ישנם ציפויים המספקים גם הגנה כנגד פגיעה מסוכנת משברי זכוכית וכן כגורם מעכב בניסיון פריצה.
לעיתים לפתרונות הזיגוג השונים משלבים גם פתרונות בדמות מערכות הצללה, אשר משלימות את הצרכים הכוללים של חלל הפנים בהקשרים אלה. גם מערכות ההצללה עברו בשנים האחרונות מהפך של ממש והן מציעות פתרונות מתוחכמים מבחינה טכנולוגית, שילוב של מנועים חשמליים, הפעלה באמצעות שלטים מתוחכמים, חיישנים מסוגים שונים, חיבור למערכות 'בית חכם' ועוד. בין המערכות החדשניות יותר ניתן למנות:
מערכות הצללה פנימיות
מערכת הצללה של תריסים וונציאנים הממוקמת בתוך הזכוכית הבידודית (בין שתי השכבות). מערכת כזו יכולה להיות מופעלת ידנית או על ידי הפעלה חשמלית והפעלה באמצעות שלט.
רפרפות מתכווננות
קיימות בשוק מערכות הצללה המורכבות מרפרפות מתכוונות, ברמות תחכום שונות. מערכות אלה מספקות דרגות מגוונות של הצללה, מהחשכה מלאה ועד לאור מלא, על פי הצרכים הנקודתיים. ישנם מערכות מסוג זה הפועלות על עקרונות של 'בית חכם' והיודעות להתאים עצמן, על ידי חיישנים, לרמת ההצללה הנדרשת.
מערכות תריסי גלילה
גם תריסי הגלילה לבתים בעלי פתחים גדולים הופכות להיות מתוחכמות ותואמות תפיסה של 'בית חכם'. מערכות אלה הן ממונעות ובעלות אמצעי בקרה ושליטה. חיישני אור ופאנלים סולריים שולטים על תנועת התריסים ומפעילים אותם בהתאם לנסיבות האקלימיות.
חיישנים ועיניים אלקטרוניות
מערכות הצללה מתקדמות טכנולוגית שהן מתוחכמות וכוללות אמצעי שליטה ובקרה מתקדמים ביותר, לרבות שליטה אלחוטית. מערכות אלה משולבות בחיישנים מסוגים שונים ומאפשרים תכנות המערכת להפעלה אוטומטית בתנאי אקלים משתנים. בנוסף, ניתן כיום לשלב גם עיניים אלקטרוניות המפסיקות את תנועת מערכת ההצללה כאשר היא נתקלת במכשול (אלמנט בטיחותי).