Влияние солнечной радиации и температуры окружающей среды на стеклянные окна в стиле модерн

Дата: 21 ноября 2022 г.

Авторы: Тереза ​​Паломар, Мигель Сильва, Марсия Виларигес, Изабель Помбо Кардосо и Давид Джованначчи

Источник: Heritage Science, том 7, (2019) – Springer | https://doi.org/10.1186/s40494-019-0325-3

В данной работе представлены результаты оценки двух стеклянных окон в стиле модерн из Дома-музея доктора Анастасио Гонсалвеса (Лиссабон, Португалия) с помощью ИК-термографии во время летнего солнцестояния. Согласно измерениям, температура поверхности стекла зависела от температуры окружающей среды и, главным образом, от прямой солнечной радиации. Цветные стекла имеют более высокую температуру поверхности из-за поглощения их хромофоров в ближнем ИК-диапазоне. Эмали и гризайли имели более высокую температуру поверхности, чем их опорное стекло, как из-за их химического состава, так и из-за цвета. Защитное остекление с небольшими щелями в одной из оконных панелей из-за недостаточной вентиляции привело к образованию кармана горячего воздуха в верхней части.

Витражи — это большие сложные произведения, образованные цветными стеклами, в которых ведущую роль играет гризайль, определяющий контуры и тени. Они также могут быть изготовлены из неокрашенных кусочков стекла, окрашенных эмалями и гризайлем, обычно их называют стеклянными панелями [1,2,3]. Оба стеклянных окна предназначены для освещения внутренней части здания, как и обычные окна; но и служить украшением, когда их освещает свет. В религиозных зданиях эта последняя функция часто связана с поучительной целью; но в гражданских зданиях это декоративные элементы, обычно с геометрическими узорами, символическими элементами или пейзажами. Витражи также защищают здание от внешних воздействий окружающей среды.

Дождь и загрязнение являются факторами окружающей среды, которые больше всего способствуют изменению стекла [4,5,6,7,8,9,10,11,12]; тем не менее, температура также играет значительную роль [13,14,15,16,17]. С физической точки зрения солнечное излучение может вызвать движение витражей из-за расширения различных материалов [14]. Тем не менее, основные повреждения от температурных колебаний можно наблюдать на поверхностных красках (эмали, гризайли), которые могут проявляться растрескиванием, отслаиванием и, в конечном итоге, отрывом красок от стеклянной подложки из-за разного коэффициента расширения. Этот эффект наблюдался в основном на исторических голубоватых эмалях [18,19,20].

Чтобы составить карту естественного нагрева различных материалов на витражах, необходимо использовать инфракрасную (ИК) термографию, портативный метод, позволяющий измерять температуру на месте на разных участках и с течением времени. Данная методика применялась для оценки термической эффективности различных оконных систем [21, 22], а также для оценки стекол различного промышленного назначения [23,24,25,26], для исследования огнестойкости закаленного стекла [27]. ], для изучения механических дефектов и упругих деформаций листов стекла [28,29,30,31,32] и для анализа эффективности солнечных элементов [33, 34]. Применение ИК-термографии на исторических стеклах мало [20, 32, 33]; тем не менее, эти исследования оказались полезным инструментом для оценки сохранности исторических витражей [35, 36].

Основная цель данного исследования заключалась в оценке естественного обогрева двух стеклянных окон в стиле модерн из Дома-музея доктора Анастасио Гонсалвеса (Лиссабон, Португалия) с помощью ИК-термографии в течение одних суток при максимальной амплитуде солнечного излучения ( летнее солнцестояние) для выявления влияния температуры окружающей среды, солнечной радиации и защитного остекления на стекла, поверхностные краски и другие материалы, относящиеся к стеклянным окнам.

Витражи

Дом-музей доктора Анастасио Гонсалвеса имеет два стеклянных окна в стиле модерн, подписанные Societé Artistique de Peinture sur Verre в 1904 году. Одно из них расположено на первом этаже в Столовой, а другое - в Ателье. на втором этаже (рис. 1). Это последнее стеклянное окно имеет очень плохую сохранность, утрачена голубоватая и пурпурная эмаль. Необычные цвета наблюдались и в нижней части этого стеклянного окна, что, вероятно, может быть связано с ретушью.