Tyhjölasitekniikka (Vacuum Insulating Glazing (VIG)) on erinomaisesti lämpöä ja melua eristävä eristyslasiteknologia, jolla on huomattavia etuja verrattuna perinteiseen eristyslasiteknologiaan. Käytännössä vastaaville lasiosan lämmön- ja äänenjohtavuustasoille tyhjölasi on poikkileikkaukseltaan ohuempi, huomattavasti kevyempi ja sillä on suurempi kestävyys termisessä ja mekaanisessa suorituskyvyssä sen yli 25 vuoden käyttöiän ajan. Tyhjölasit ovat erinomainen valinta myös ääneneristyksen kannalta, koska tyhjölasien välissä oleva tyhjiö vaimentaa ääniaaltojen etenemistä tehokkaasti. Tyhjölasi voidaan lisäksi yhdistää kaikkien olemassa olevien lasitustekniikoiden kanssa hybridirakenteiksi.
Uuden sukupolven karkaistu tyhjölasi
Tyhjölasi itsessään ei ole uusi asia, sillä on pitkä historia patenttikirjallisuudessa ja ensimmäinen toimiva tuote esiteltiin Sydneyn yliopistossa jo 1990-luvun alkupuolella. Vuosien varrella tyhjölasin valmistusteknologiaan on tehty parannuksia, joilla tyhjölasin ominaisuuksia ja estetiikkaa on parannettu. Esimerkkinä uusi LandVac karkaistu tyhjölasi, yksi suorituskykyisimmistä tuotteista markkinoilla. Uusimman sukupolven LandVac karkaistun tyhjölasin valmistuksessa käytetään patentoitua lyijytöntä metallireunatiivistystä, joka tehdään tyhjiössä. Lasiin ei enää tarvitse porata reikiä tyhjöventtiilejä ja kerääjiä ”gettereitä” varten. Lasi on täysin tasomainen, jolloin sen jalostaminen esim. laminoimalla on helpompaa. Valoaukon koko on saatu mahdollisimman suureksi, lasin voi asentaa helposti esim. 12 mm kyntetilaan. Karkaistu tyhjölasi on turvalasia, joka kestää rikkoutumatta suuria lämpötilaeroja ja taivutusjännitystä. Pienin saatavilla oleva lasikoko on 190 x 230 mm ja suurin 1500 x 2500 mm. Lasien paksuudet ovat 8,3 mm, 10,3 mm ja 12,3 mm.
Karkaistun tyhjölasin rakenne
Tyhjölasi koostuu kahdesta karkaistusta lasista, joiden väliin imetään tyhjiö, jolloin lasien välissä ei ole kaasua, jossa lämpö siirtyisi johtumalla tai konvektiolla. Tyhjiö hidastaa myös äänen etenemistä ja vaimentaa ääniaaltoja tehokkaasti. Esimerkiksi LandVac karkaistun tyhjölasin lasien keskiosan välinen etäisyys on noin 0,3 mm ja lasit pidetään erossa toisistaan välikepilareilla, joiden halkaisija on noin 0,5 mm. Välikepilareiden ryhmittely on 55 mm. Lasien reunat on liitetty ilmatiiviisti yhteen joustavalla metallireunatiivistyksellä kaasun sisäänpääsyn täydelliseksi estämiseksi ja vakaan alipainetason (0,1 Pa) säilyttämiseksi. Pääasialliset parametrit, jotka määrittelevät tyhjölasiyksikön lasiosan matalan U-arvon (0,4 W/m2K), ovat: 1. välikepilarin koko ja muoto, 2. pilarien keskinäinen etäisyys, 3. lasin pinnoite (low-e) ja 4. tyhjön taso (0,1 Pa).
Tyhjölasin äänieristävyys on omaa luokkaansa
Tyhjölasit ovat erinomainen valinta myös ääneneristyksen kannalta, koska tyhjölasien välissä oleva tyhjiö hidastaa äänen etenemistä ja vaimentaa ääniaaltoja tehokkaasti. Esimerkiksi 8,3 mm paksuisen LandVac karkaistun tyhjölasin painotettu äänenvaimennusindeksi on 39 dB. Lisäksi tyhjölasin rakenteen akustiset ominaisuudet ovat erinomaiset erittäin läpäiseviä keski- ja matalataajuisia meluja, kuten liikenne- ja rakennusmeluja, vastaan. Tyhjölasin äänieristävyyttä voidaan parantaa entisestään esim. laminoimalla siihen lasi, jolloin lasipinnoista saadaan eripaksuiset. Karkaistu tyhjölasi voidaan laminoida PVB-, EVA- tai SentryGlass-kalvolla imukaappi tai LamiPress tekniikalla.
Lasiprosessoijan unelma- tyhjölasin käyttökohteet ovat rajattomat
Karkaistu tyhjölasi on turvalasia, jonka merkittävät ominaisuudet kuten lämpö- ja äänieristys, tekevät siitä täydellisen sopivan vihreisiin rakennuksiin varsinkin kaupunkiympäristössä. Ovet, ikkunat, talvipuutarhat, julkisivulasitukset ja kattoikkunat korkeatasoisiin liike- ja asuinrakennuksiin, julkisiin tiloihin sekä maamerkkirakenteisiin sekä äänettömiin oviin ja ikkunoihin. Sitä voidaan käyttää myös nykyaikaiseen kasvihuoneviljelyyn, aurinkoenergian tuottamiseen läpinäkyvillä aurinkokennoilla sekä laivanrakennukseen. Lisäksi huurtumaton ja kevyt tyhjölasi on erinomainen tuote kylmälaitelasitusmarkkinoille.
Tulevaisuuden näkymät
Tyhjölasin suorituskykyä ja kestävyyttä lämpökuormituksen ja ilmanpaineen suhteen on tutkittu hyvin, ja ISO-standardit on julkaistu (ISO 19916-1:2018 ja 19916–3:2021) [1].
Tällä hetkellä tyhjölasin hinta on korkea verrattuna eristyslasiin. Niinpä suurten lasinvalmistajien tutkimus- ja kehitystoimintaa on valjastettu tyhjölasiin ja/tai sen valmistuksen kehittämiseen. Tulevaisuus on hybridi-ikkunakonseptin (eristys- + tyhjölasi) toteuttamisessa, kustannusten alentamisessa entistä paremmin ja teollisuuden sekä yleisön ymmärtämisen lisäämisessä tyhjölasitekniikasta. Alhaisemmilla kustannuksilla tyhjölasilla voi olla valtava vaikutus nykyisten rakennusten jälkiasennusmarkkinoihin [2].
[1] Lähde: Challenging Glass Conference Proceedings – Volume 8 – 2022 – Belis, Bos & Louter (Eds.)
[2] Lähde: GPD 2019 Conference Proceedings, The Past, Present, and Future of the Vacuum Insulated Glazing Technology, Dr Cenk Kocer, University of Sydney, School of Physics, Sydney 2006, ss. 288-292.