Onderzoeksbureaus in de Verenigde Staten voorspellen dat over twintig jaar een aanzienlijk deel van al het bestelde glas toegepast in de bouw zal bestaan uit zogenaamd Dynamic Glass, dat van tint kan veranderen. Een donkerdere tint glas houdt meer zonnewarmte en licht tegen. Naast elektrochroom glas kan in Nederland nu ook thermochroom dynamisch glas worden geleverd.
Dynamic Glass is glas dat of uit zichzelf of door een druk op de knop van tint verandert. Een donkerdere tint houdt meer zonne-energie tegen en brengt ook de hoeveelheid licht omlaag. Dit betekent dus meer comfort bij volle zon. Daarnaast is het prettiger voor de ogen doordat de hoeveelheid licht veel constanter is gedurende de hele dag en het computerscherm leesbaar blijft zonder de zonwering te gebruiken. Het voorkomen van oververhitting bespaart energie, terwijl daglicht en uitzicht behouden blijven.
Voordelen daglicht
Diverse studies laten zien dat door natuurlijk licht de productiviteit op kantoor omhoog gaat (Dr. Mirjam Münch, Electrosuisse 6/2010), minder mensen zich ziek melden (National Renewable Energy Laboratory, 2002), scholieren tot wel 25% beter presteren (Building and Environment Journal, 2012), patiënten sneller worden ontslagen uit het ziekenhuis ( Ulrich et al, 2004) en winkels met veel daglicht tot wel 40% meer verkopen dan eenzelfde winkel met identieke producten met alleen kunstlicht (PG&E 1999). Al deze voordelen ervaar je uiteraard niet met een gesloten zonwering.
Elektrochroom glas
Dynamic Glass kent een lange ontwikkeling. Begin jaren 80 vroeg een Amerikaanse producent van binnenspiegels voor auto’s aan chemicus dr. Harlan Byker om te kijken of er een betere manier was om deze te dimmen. Byker onderzocht elektrochrome processen; dit zijn processen die materialen van tint kunnen laten veranderen onder een lage elektrische spanning. Veel informatie was er nog niet, maar na enkele jaren onderzoek was de juiste samenstelling gevonden. Nu rijden er honderden miljoenen auto’s rond met deze zelfdimmende achteruitkijkspiegels. De weg van het kleine formaat binnenspiegel naar glas in een raam bleek nog lang, maar begin deze eeuw kwam de eerste producent met elektrochroom vlakglas voor ramen op de markt en kort daarna volgde een tweede producent. De laatste jaren is meer dan een miljard dollar geïnvesteerd en grote splinternieuwe glasfabrieken produceren nu uitsluitend dit ‘electrochromic glass’.
Aansturing via app
Dynamic Glass heeft een hoog ‘cool’- gehalte: via een app op je smartphone kun je aangeven welke tint glas je op dat moment wilt hebben. Het geeft je een gevoel van controle. De controle kan echter ook een nadeel zijn. Wil je als architect ook dat de gebruiker de controle heeft over de kleur van het glas? Het kan overdag een gebouw opleveren met een schaakbordmotief. Daarbij steekt er bij elektrochrome ramen letterlijk bedrading uit de zijkant. Bij installatie moeten er gaten in het kozijn worden geboord voor aansluiting op de controlesystemen, met alle kosten van dien.
Thermochroom glas
Juist de persoon die het eerste elektrochrome product hielp te commercialiseren, dr. Harlan Byker, was van mening dat dit principe niet het beste voor ramen was. Volgens hem is glas met bedrading prima in een auto, maar minder geschikt voor een gebouw. Met zijn rijke ervaring in elektrochrome processen wierp hij zich op zogenaamde ‘thermochromic principles’. Ook deze zorgen voor verandering van tint, maar via warmte in plaats van elektrische spanning. Er is geen elegantere oplossing dan zonnewarmte te gebruiken om zonnewarmte tegen te houden, zo redeneerde Byker. In 2009 resulteerde dit in de eerste toepassing van thermochroom glas.
Dit glas, dat Pleotint in de VS produceert onder de merknaam Suntuitive Dynamic Glass, gebruikt gelaagd glas voor een van de twee glasoppervlakken in een dubbel raam. Dit gelaagde glas bestaat uit twee lagen glas met daartussen een dun laagje Polyvinylbutyral (PVB). Suntuitive voegt aan dit PVB, dat al jaren de standaard is voor gelaagd glas, anorganische metaalionen toe die bij verschillende temperaturen verschillende configuraties vormen. Als mens zien wij dit als een verandering van tint. Een van de gelamineerde glaslagen bestaat uit zogenaamd laag-E-glas dat een groot deel van de zonne-energie terugkaatst in de PVBlaag, met als gevolg een grotere opwarming en dus een donkerdere tint. Deze configuratie kan tot bijna 90% van de energie van de zon naar buiten toe reflecteren.
Geleidelijke verandering
Het grote voordeel van dit systeem is dat het glas altijd reageert op de weersomstandigheden zonder dat controle van gebruikers nodig is. Zodra de zon op het glas schijnt begint het langzaam donkerder te kleuren, zodat opwarming wordt verminderd en het visuele comfort vergroot. De mate van verkleuring is afhankelijk van de felheid van de zon. Dit proces werkt in elk seizoen, zelfs in de winter. Door zijn vaste relatie met de temperatuur, verandert de tint geleidelijk. Als er even een wolk voorbijkomt, merk je daar dus niets van. Dit zorgt voor een erg constante hoeveelheid licht gedurende de hele dag. Een bijkomend voordeel is dat gelaagd glas een betere geluidsisolatie biedt. Bij thermochroom glas wordt geen elektriciteit gebruikt. Het kan dus zonder bedrading geïnstalleerd worden, net als traditioneel glas.
Fabricage in Europa
Elektrochroom glas wordt in principe alleen in de VS geleverd, omdat het als complete units geproduceerd moet worden en vervoer erg kostbaar en kwetsbaar zou zijn. Bij Suntuitive zit de magie echter in de PVB-laag die door het bedrijf zelf gemaakt wordt. Dit speciale PVB wordt in rollen naar glasfabrikanten over de hele wereld verzonden, waar het thermochrome glas ter plekke gemaakt kan worden. Suntuitive Dynamic Glass kan in heel Europa geleverd worden; ook voor gebouwen in Nederland kan een architect nu dus voor thermochroom glas kiezen.
Tekst en beeld: Patrick Lentz
