Neue optische Beschichtungen für transparente Gebäudeteile

• Unité de recherche: OFEN
• Numéro de projet: 100761

Mots-clé (Allemand)

TP0083;F-Gebäude

Description succincte (Allemand)

im Hinblick auf verbesserten sommerlichen Wärmeschutz

Publications / Résultats (Allemand)

Die sommerliche Überhitzung von Gebäuden ist in den letzten Jahren zu einem Problem geworden. Dabei spielen die heutigen architektonischen Trends mit grossflächig verglasten Fassaden sowie der Klimawandel mit seinen extremer werdenden Wetterlagen und steigenden Durchschnittstemperaturen eine zentrale Rolle. Durch die Entwicklung neuer Beschichtungen für den sommerlichen Wärmeschutz soll zu diesem Problem ein Beitrag geleistet werden. Neue Beschichtungen für transparente und transluzente Teile der Gebäudehülle werden entwickelt, welche die solare Strahlungsbelastung von Innenräumen bei gleicher Helligkeit gegenüber den heutigen Beschichtungen markant reduzieren. Die anvisierte Optimierung basiert auf einer besser angepassten spektralen Transmission bei bleibendem Durchlass an sichtbarem Licht. Zwei Strategien werden parallel bearbeitet: die Verbesserung von bestehenden Sonnenschutzgläsern und die Entwicklung eines neuen Schichtsystems, welches einer Idealtransmission nahe kommt. Der Einfluss dieser Beschichtungen auf den Energiehaushalt von Gebäuden wird mit einem dynamischen Modell simuliert.

Auftragnehmer/Contractant/Contraente/Contractor:
Departement Physik der Universität Basel

Autorschaft/Auteurs/Autori/Authors:
Mack,Iris
Oelhafen,P.
Reber,Georges
Romanyuk,Andriy
Steiner,Roland

Documents annexés

• Neue optische Beschichtungen für transparente Gebäudeteile im Hinblick auf einen verbesserten sommerlichen Wärmeschutz - Jahresbericht 2004 [PDF] 500 kB
• Neue optische Beschichtungen für transparente Gebäudeteile im Hinblick auf einen verbesserten sommerlichen Wärmeschutz - Jahresbericht 2005 [PDF] 641 kB
• Rationelle Energienutzung in Gebäuden - Neue optische Beschichtungen für transparente Gebäudeteile im Hinblick auf einen verbesserten sommerlichen Wärmeschutz - Jahresbericht 2006 [PDF] 574 kB
• Rationelle Energienutzung in Gebäuden - Neue optische Beschichtungen für transparente Gebäudeteile im Hinblick auf einen verbesserten sommerlichen Wärmeschutz - Jahresbericht 2007 [PDF] 944 kB

Rapport final (Allemand)

Neue Beschichtungen: Die in den Mehrschichtsystemen verwendeten dünnen Silberschichten werden bei einer darauf folgenden Abscheidung von Metalloxiden oxidiert. Um dies zu verhindern, wurde der Einfluss einer dünnen Titanschutzschicht untersucht. Mit dieser Schutzschicht kann eine Oxidation von Silber verhindert werden. Des Weiteren hat diese Titanschicht keinen Einfluss auf die optischen Eigenschaften des gesamten Systems, weil sie selber während der nachfolgenden Abscheidung vollständig oxidiert wird. Sonnenschutzbeschichtungen: Es konnte gezeigt werden, dass mit handelsüblichen Materialen und Methoden neue Mehrschichtsysteme entwickelt werden können, die eine Transmission haben, die der theoretischen, optimalen Transmission von Professor Oelhafen sehr ähnlich ist. Diese Mehrschichtsysteme bewirken eine Reduktion der solaren Einstrahlung von 17% bis 29% gegenüber handelsüblichen Sonnenschutzfenstern. Messapparaturen: Nachdem im Jahresbericht 2007 gezeigt wurde, dass sich Stapel von Floatgläsern mit der Fresnel-Theorie präzise modellieren lassen, wurde die Idee, so eine Kalibriermöglichkeit für unsere Messapparaturen zu schaffen, weiterverfolgt. So wurde ein 2-fach-Glas (Float-/ Grauglas) nach Zerlegung optisch in n und k vollständig charakterisiert und das winkelabhängige Verhalten als Komposition berechnet. Der Vergleich mit der direkten winkelabhängigen Messung ergab weitgehende Übereinstimmung, sodass jetzt eine abgesicherte Kontrollmöglichkeit zur Verfügung steht. Die selbe Idee der Gegenüberstellung zweier unabhängiger Messmethoden wurde auch auf die Messapparatur zur Bestimmung der sekundären Wärmeabgabe angewandt. Die thermische Bestimmung am ganzen Element gibt auch hier das rechnerische, aufgrund Materialkenntnis ermittelte Resultat ausgezeichnet wieder.

Auftragnehmer/Contractant/Contraente/Contractor:
Departement Physik der Universität Basel

Autorschaft/Auteurs/Autori/Authors:
Oelhafen,P.
Mack,Iris
Reber,Georges
Romanyuk,Andriy
Steiner,Roland

Documents annexés

• Rationelle Energienutzung in Gebäuden | Neue optische Beschichtungen für transparente Gebäudeteile im Hinblick auf einen verbesserten sommerlichen Wärmeschutz - Schlussbericht [PDF] 2'164 kB

Rapport final (Anglais)

New Coatings: The thin silver layers used in multilayer systems are oxidised during the deposition of the following metal oxide layer. To avoid this the influence of a thin titanium protection layer was investigated. With this protection layer the oxidation of the silver layer can be avoided. Furthermore this titanium layer has no influence on the optical properties of the whole system as it is completely oxidised during the following deposition. Sun protection coatings: It was possible to show that new multilayer systems with standard materials and methods can be developed which have a transmittance that is very similar to the theoretical, optimal transmittance of Professor Oelhafen. With these multilayer coatings the solar radiation can be reduced between 17% to 29% compared to commercial sun protection windows. Measuring apparatus: In the annual report of 2007 we have shown that a stack of float glasses can be simulated precisely by the Fresnel-Theory. Based on these simulations, the idea of using this method for calibrating our measuring apparatus was born. For this a twofold glass (float / grey glass) was fully characterised by determining its optical components n and k. With this the angle dependent behaviour of the composite could be determined. Comparing the results with direct angle dependent measurements showed good agreement. Like this we have a possibility to test our measuring apparatus. This idea to compare two independent measuring methods was also applied for the measuring apparatus to determine the secondary internal heat transfer factor. The thermally determined results of the whole element are also very similar to the values determined by simulation using the material constants.

Auftragnehmer/Contractant/Contraente/Contractor:
Departement Physik der Universität Basel

Autorschaft/Auteurs/Autori/Authors:
Oelhafen,P.
Mack,Iris
Reber,Georges
Romanyuk,Andriy
Steiner,Roland