Suntuitive Dynamic Glass

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 donkerder tint glas houdt meer zonnewarmte en licht tegen, en geeft dus meer comfort. In vervolg op een artikel in ArchitectuurNL 1/2016 over Liquid Crystal Windows, een vorm van elektrochroom glas, wordt in dit artikel ingegaan op zowel elektrochroom als ook thermochroom dynamisch glas. Dat laatste kan nu ook in Nederland geleverd worden. Wat is het precies en welke voordelen heeft het?

Dynamic Glass is glas dat uit zichzelf, of door een druk op de knop, van tint verandert. Een donkerder tint houdt meer zonne-energie tegen en brengt ook de hoeveelheid licht omlaag. Dit betekent dus meer comfort. Je voelt je behaaglijk achter het glas, ook in volle zon. Daarnaast is het ook het prettiger voor je ogen: de hoeveelheid licht is constanter gedurende de hele dag en je kunt bijvoorbeeld ook je beeldscherm prima zien zonder zonwering.

Geen zonwering, meer daglicht  

Dat laatste is een van de sterke punten van Dynamic Glass; niet alleen bespaar je energie door een lagere verhitting veroorzaakt door het zonlicht, maar je houdt ook je uitzicht en er is een groot deel van de dag geen zonwering nodig. Allerlei studies hebben aangetoond dat er veel voordelen zijn als je als mens natuurlijk licht om je heen hebt. – De productiviteit op kantoor gaat omhoog (Dr. Mirjam Münch, Electrosuisse 6/2010). – Minder mensen melden zich ziek (National Renewable Energy Laboratory, 2002). – Scholieren presteren tot wel 25% beter (Building and Environment Journal 2012). – Patiënten worden sneller ontslagen uit het ziekenhuis (Ulrich et al, 2004). – Een winkel met veel daglicht verkoopt tot wel 40% meer 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 achteruitkijkspiegels 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 wereldwijd honderden miljoenen auto’s rond met deze zelfdimmende achteruitkijkspiegels. De weg van het kleine formaat van de achteruitkijkspiegel naar glas in een raam bleek nog lang, maar begin deze eeuw kwam de eerste producent met elektrochroom vlakglas voor ramen op de markt, enkele jaren later gevolgd door een tweede producent. De laatste jaren is meer dan een miljard US 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 aangeven welke tint glas je op dat moment wil hebben. Het geeft je een gevoel van controle. De controle kan echter ook een nadeel zijn. Wil je als architect 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 nu op zogenaamde ’thermochromic principles’. Ook deze zorgen voor de verandering van tint, maar door 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 voor een van de twee glasoppervlakten in een dubbel raam gelaagd glas. 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 zonneenergie terugkaatst in de PVB laag, met als gevolg een grotere opwarming en dus een donkerder tint. Deze configuratie kan tot bijna 90% van de energie van de zon naar buiten toe reflecteren. 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 tinten, zodat opwarming wordt verminderd en het visuele comfort vergroot. De tint is afhankelijk van de felheid van de zon en het werkt in elk seizoen, zelfs in de winter. Door zijn vaste relatie met de temperatuur, verandert de tint geleidelijk. Als er even een wolk voorbij komt, merk je daar dus niets van. Dit zorgt voor een erg constante hoeveelheid licht gedurende de gehele dag. Een bijkomend voordeel is dat gelaagd glas een betere geluidsisolatie biedt. Thermochroom glas gebruikt geen elektriciteit en 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 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, voor gebouwen in Nederland kan een architect nu voor thermochroom glas kiezen.

Tekst: Patrick Lentz
Dit artikel werd gepubliceerd in ArchitectuurNL nummer 3 van 2016

Gerelateerd

• Liquid Crystal Windows
• Liquid Kristal glaspanelen

Tags: daglicht, Dynamicc Glass, glas, kennis, liquid crystal windows, materiaal, thermochroom, tint