الزجاج في المباني الخضراء

يهدف مفهوم التصميم الأخضر إلى تسهيل الاستخدام المستدام للموارد - الطاقة والمياه والمواد الأخرى - طوال دورة حياة المبنى بالكامل، بما في ذلك عملية بنائه. ^{[ 1 ]}

يُعدّ الزجاج مادةً مفيدةً لما يتمتع به من مزايا عديدة، كالشفافية، وإمكانية دخول ضوء النهار الطبيعي، ورؤية السماء، والتحكم الصوتي، وذلك بحسب نوع الزجاج المستخدم. كما أن الزجاج مادة قابلة لإعادة التدوير ؛ إذ تُسهم إعادة تدوير النوافذ الزجاجية في الحدّ من النفايات السامة، مما يُحسّن الاستدامة البيئية. ^{[ 2 ]}

يُمكن للزجاج أن يُساهم في تحسين جودة البيئة الداخلية، وعند استخدامه بعناية، يُمكنه تعزيز كفاءة الطاقة؛ ومع ذلك، يجب اتباع نهج مدروس لضمان عدم زيادة أحمال المبنى بشكل مفرط نتيجة اكتساب الطاقة الشمسية. يجمع الزجاج بين الوظائف العملية والجمالية، ولذلك يستخدمه المهندسون المعماريون والمصممون في التصاميم العصرية. ^{[ 3 ]}

يهدف تصميم المباني الخضراء إلى الحد من الطلب على الموارد غير المتجددة، وزيادة كفاءة استخدام هذه الموارد عند استخدامها، وتعزيز إعادة استخدام الموارد المتجددة وإعادة تدويرها واستهلاكها.

يستخدم المهندسون المعماريون الزجاج المزدوج عالي الأداء ، وهو زجاج مُرقّق أو مُغطّى، لتعديل درجات الحرارة الداخلية عن طريق التحكم في درجة الحرارة.

فقدان واكتساب الحرارة. ^{[ 4 ]} تعمل الطبقة العازلة على ترشيح الجوانب المنتجة للحرارة من أشعة الشمس. ويُستخدم هذا النوع من الزجاج على نطاق واسع في المباني الخضراء في المناطق الاستوائية وكذلك في الشرق الأوسط.

يُقلل الزجاج المُتحكم في الطاقة الشمسية من استهلاك الطاقة في المبنى مع توفير الإضاءة بفضل طبقاته العاكسة للحرارة. ^{[ 5 ]} يُساعد انعكاس وامتصاص الحرارة على تنظيم الطاقة لتحقيق مبانٍ أكثر استدامة. ^{[ 6 ]} يُحسّن الزجاج المُتحكم في الطاقة الشمسية مع النوافذ ذات الزجاج المزدوج المُعالج بمواد تغيير الطور (PCM) العزل ويزيد من معدل توفير الطاقة بنسبة 14.25% في الأيام الدافئة. علاوة على ذلك، يرتفع معدل التوفير إلى 41.53% عند إضافة معامل انكسار 3. ^{[ 7 ]}

يتكون الزجاج الرقائقي من روابط زجاجية تستخدم طبقات وسيطة من مادة PVB أو EVA لتقليل انتقال الحرارة. ^{[ 8 ]} يمكن استخدام الزجاج الرقائقي المصمم بشكل صحيح في مناخات متنوعة. ^{[ 8 ]} يقلل الزجاج الرقائقي من الحرارة المنبعثة من الضوء الطبيعي، مما يقلل الحاجة إلى الإضاءة الاصطناعية لإضاءة المبنى. ويساهم انخفاض الحرارة، بالإضافة إلى استخدام الضوء الطبيعي، في خفض تكلفة الطاقة واستهلاكها. ^{[ 8 ]}

يُعزز استخدام طبقات PVB البينية في الزجاج الرقائقي متانته، إذ يحافظ على سلامته حتى عند تعرضه للتشقق. ^{[ 9 ]} مع ذلك، تتأثر متانة الزجاج الرقائقي بشكل كبير بالرطوبة؛ فقد أظهرت الدراسات أن الرطوبة داخل طبقات PVB البينية تؤثر على متانته وصلابته وتماسكه. ^{[ 10 ] [ 9 ]} كما أن الزجاج الرقائقي عرضة للعوامل الجوية، وعند تعرضه للتشقق يفقد 80% من قدرته على امتصاص الطاقة. ^{[ 10 ]}

الزجاج الحراري هو زجاج ملون يتغير لونه تبعًا لدرجة الحرارة وكمية الحرارة المارة عبره. ^{[ 11 ]} يُعد هذا النوع من الزجاج موفرًا للطاقة، إذ يقلل اللون من كمية الضوء الداخل إلى المبنى. يتميز الزجاج الحراري بقدرته على خفض درجة الحرارة بمقدار 5.07  درجة مئوية، كما أنه يوفر تأثيرًا حراريًا دافئًا خلال فصل الشتاء البارد. ^{[ 12 ]} يعمل اللون كحماية من أشعة الشمس في الأيام المشمسة، مما يقلل من استهلاك الطاقة اللازمة للتبريد بنسبة تتراوح بين 21 و36%. ^{[ 13 ]}

يُساهم إنتاج الزجاج المُتغير اللون حرارياً في زيادة انبعاثات الكربون الناتجة عن استخراج المواد والطاقة المُستخدمة في التصنيع. وقد يُؤدي ذلك إلى اضطرابات بيئية بسبب استنزاف الموارد الطبيعية . كما يعتمد هذا الإنتاج على استخدام أجهزة بصرية قابلة للعكس لتنظيم درجة الحرارة بكفاءة. ^{[ 13 ]}

• إرشادات استخدام الزجاج في المباني الخضراء
• الزجاج في المباني
• الزجاج أخضر
• الزجاج في الهندسة المعمارية
• الزجاج في المباني
• لوائح الزجاج والبناء
• معايير أستراليا للزجاج في المباني (مؤرشفة بتاريخ ٢٨ فبراير ٢٠١٥ على موقع Wayback Machine)
• مدونة قواعد الممارسة لاستخدام الزجاج في المباني
• الألمانية - الزجاج في المباني