Во всём мире ведутся интенсивные работы по решению проблемы повышения термического сопротивления заполнений оконных проёмов и одновременной защиты от проникновения солнечной радиации. Передовые технические решения окон опираются на новые возможности современных высокоэффективных технологий. Окно должно стать интеллектуальным элементом конструкции здания, учитывать меняющиеся в течение суток (день, ночь) и времени года (лето, зима) требования к его теплотехническим, светопропускающим и другим показателям.
Большинство специалистов считает актуальным постулат о том, что окна – это ключ к экономии энергии в здании: теплопотери через окна в холодный период значительно превышают теплопотери через светонепрозрачные наружные ограждающие конструкции, а теплопоступления через окна в тёплый период года для жилых и общественных зданий во многом определяют холодопроизводительность систем кондиционирования воздуха, особенно в южных регионах.
Окно – элемент тепловой защиты здания, особенно значимый в зданиях, построенных в климатических условиях Крайнего Севера. Этот регион отличается очень короткой продолжительностью или даже полным отсутствием светлого времени суток в зимнее время (в условиях полярной ночи). В этих условиях роль окна как элемента естественного освещения и визуального комфорта нивелируется. Существенно значимой становиться задача повышения теплозащитных характеристик окон.
В статье «Окна с переменной теплозащитой для зданий Крайнего Севера» авторов Табунщиков Юрий Андреевич, Бродач Марианна Михайловна, Шилкин Николай Васильевич приводится обзор новых технологий изменения оптических свойств и теплозащитных характеристик окон в зависимости от изменения климатических условий, времени суток и предпочтений людей, а также рассматриваются возможности повышения энергетической эффективности зданий в условиях Крайнего Севера за счёт применения окон с переменной теплозащитой и новых конструкций «интеллектуальных окон».
Проблему повышения теплозащиты окон в ночное время можно решить, рассматривая окно как конструкцию с переменной теплозащитой по времени суток, т.е. в зависимости от дневного и ночного периодов времени. В качестве средства повышения теплозащитных качеств остеклённых конструкций можно использовать межстекольные экраны из эффективных теплоизоляционных материалов. В зависимости от конструкции окна их можно устанавливать между стёклами, между стеклопакетами или между стеклом и стеклопакетом.
Проведенные исследования показали, что: термическое сопротивление Rо окна с теплозащитными экранами в среднем в 1,6 раза выше, чем – окна без экрана; Rо окон и балконных дверей с теплоотражающими стёклами на 40 % выше, чем – окон и дверей с обычными стёклами. Установка теплозащитных экранов снижает в среднем на 50 % (в зависимости от материала экрана) теплопотери через светопроёмы за счёт повышения Rо заполнения, а применение теплоотражающего стёкла способствует снижению теплопотерь через заполнения проёмов примерно на 30 %.