Οι υαλοπίνακες (κοινώς «τζάμια») αποτελούν ένα από τα βασικότερα υλικά στις αρχιτεκτονικές εφαρμογές και αυτό γιατί, στον κτηριακό τομέα, το γυαλί καλείται να διαδραματίσει σπουδαίο ρόλο στη διαχείριση του φωτός, αλλά κυρίως και της ροής θερμότητας. Η πρώτη προτεραιότητα κατά το σχεδιασμό ενός κτηρίου είναι η κατασκευή ανοιγμάτων, τόσο για τη διέλευση της ηλιακής ακτινοβολίας όσο και για λόγους οπτικής άνεσης και αισθητικής.

 

Όταν η ηλιακή ακτινοβολία προσπίπτει στον υαλοπίνακα ενός κτηρίου, ένα ποσοστό ανακλάται προς το εξωτερικό περιβάλλον, ένα ποσοστό απορροφάται από το γυαλί και ένα ποσοστό διαπερνά το γυαλί και εισέρχεται στον εσωτερικό χώρο.

 

Η ηλιακή ακτινοβολία που τελικά εισέρχεται στο χώρο, απορροφάται από τα διάφορα υλικά, αυξάνοντας τη θερμοκρασία τους.

 

Τα υλικά αυτά στη συνέχεια εκπέμπουν ακτινοβολία που αντιστοιχεί στη θερμοκρασία τους.

 

Όπως γίνεται αντιληπτό, τα ανοίγματα (κυρίως παράθυρα) των κτηρίων συντελούν σε ένα μεγάλο ποσοστό στην ενεργειακή κατανάλωση για θέρμανση και ψύξη των χώρων, γιατί από αυτά μεταφέρεται μεγάλη ποσότητα ενέργειας.

 

Το χειμώνα χάνεται θερμότητα από μέσα προς τα έξω, ενώ το καλοκαίρι εισέρχεται θερμότητα από το ζεστό εξωτερικό περιβάλλον.

Η μετάδοση της θερμότητας από τη μια πλευρά ενός παραθύρου στην άλλη, γίνεται με τρεις τρόπους: μέσω του στερεού πλαισίου (αγωγή), μέσω της κυκλοφορίας του αερίου που μεσολαβεί (συναγωγή) και με απευθείας εκπομπή (ακτινοβολία), όπως παραστατικά παρουσιάζεται στο Σχήμα 1.

Το τζάμι αντιπροσωπεύει, σχεδόν, το 90% της επιφάνειας ενός κουφώματος. Επομένως οι θερμικές απώλειες ενός κουφώματος βρίσκονται σε άμεση συνάρτηση με την επιφάνεια του τζαμιού.

Η διαδικασία αυτή μπορεί να ελαχιστοποιηθεί με τη χρήση κατάλληλα κατασκευασμένων, ενεργειακά αποδοτικών παραθύρων. Τα παράθυρα αυτά πρέπει να έχουν υαλοπίνακες και κουφώματα με καλές θερμομονωτικές ιδιότητες και, επιπλέον, θα πρέπει να είναι αεροστεγανά, ώστε να εμποδίζουν τη διαφυγή θερμότητας από χαραμάδες, οι οποίες μπορεί να επιφέρουν σημαντικές απώλειες θερμότητας, όπως παρατηρείται σε κτήρια κακής κατασκευής ή παλαιά.