Vo vykurovaných budovách dochádza k strate cennej tepelnej energie cez celé opláštenie budovy. V oblasti izolačného skla sa energia primárne prenáša z izbového vzduchu na vnútornú (izbovú) tabuľu skla, ktorá sa v dôsledku toho zahrieva. Teplo je potom prenášané primárne infračerveným žiarením cez dlhé vlny vlnovej dĺžky z vnútornej tabule na tabuľu vonkajšiu. Toto je rozšírené vedením tepla cez molekuly plynu a jeho prúdením v dutine. Všetky tri mechanizmy spôsobia, že vonkajšia tabuľa sa zahreje, a tým rozptýli energiu vedením, žiarením a prúdením do vonkajšieho vzduchu. Tepelné straty v dôsledku tohto nepretržitého prietoku tepla musia byť doplnené vykurovaním miestnosti.
V prípade jednoduchého izolačného skla bez nízko emisného povlaku a plnenia inertným plynom je energetická strata tvorená približne 1/3 vedením tepla a prúdením, a približne 2/3 tepelným žiarením.
V prípade moderného tepelnoizolačného skla sa žiarenie redukuje na minimum pomocou povlakov s nízkou emisivitou. Slabo vodivé náplne inertného plynu a optimálna vzdialenosť medzi tabuľami zas znižujú vedenie a prúdenie tepla.
Moderné izolačné sklo sa môže pochváliť dlhou históriou vývoja:
Americký patent na izolačné sklo bol udelený už v roku 1865, avšak priemyselná výroba nezačala až do polovice 20. storočia. V podstate to boli dve tabule spojené pomocou oloveného kanála alebo priamo zvarené ako celosklenená jednotka. Onedlho, koncom šesťdesiatych rokov minulého storočia, organicky utesnené spojenie okraja získalo široké uznanie. Pôvodne bola zapečatená len zadná časť rámiku, avšak neskôr, s plynom naplnenými tabuľami bolo potrebné použiť dodatočný stupeň primárneho tesnenia (butyl) na bočné steny rámiku. Na jednej strane sa to urobilo na zlepšenie tesnosti a predĺženie životnosti, na strane druhej na industrializáciu výrobného procesu, v ktorom butyl slúži ako pomôcka pri výrobe. Dnes je dvojstupňové okrajové spojenie izolačného skla vrcholom technologického vývoja. Distančný rámik je perforovaný smerom dovnútra tabule a naplnený vysoko účinným vysušovadlom. Na utesnenie dutiny proti prenikaniu vodnej pary a proti strate plynu je dištančný rámik na obidvoch stranách vybavený trvalo elastickým tesniacim prostriedkom na báze polyizobutylénu (butyl). Butyl má extrémne nízke tempo šírenia vodnej pary. Navyše, priestor zostávajúci mimo dištančného rámiku je do okrajov tabule vyplnený trvale elastickým tmelom. Kvalita utesnenia okraja určuje životnosť jednotky izolačného skla. S priemyselne vyrábaným viac-tabuľovým izolačným sklom, bolo možné nahradiť jednoduché zasklenie vo vykurovaných budovách vo veľkom meradle. Izolačné sklo prináša životne dôležitú a trvalú ochranu klímy. Vývoj izolačného skla prebieha špeciálne v oblasti tepelnej izolácie.
Najpoužívanejšie tmely:
Polysulfid
Polyuretán
Silikón (Pre nechránené okrajové tmelenia, štrukturálne a strešné zasklenia)
Veľmi slabá tepelná izolácia jednoduchého zasklenia Ug = 6 W/m2K sa zlepšila izolačným dvojsklom naplneným vzduchom až na hodnotu 3 W/m2K. Je to však hodnota, ktorá sa po čase ukázala ako nedostatočná pre dnešné požiadavky na energetickú úsporu a tepelnú pohodu. Ďalším krokom vo vývoji tepelnoizolačného skla bolo izolačné sklo s nízko emisným povlakom (low-E) a náplňou inertného plynu s koeficientom tepelného prestupu Ug = 1,4 W/m2K a lepším. Dnes, s optimalizovanými povlakmi a náplňami inertného plynu je v izolačných dvojsklách možné dosiahnuť hodnoty Ug do 0,9 W/m2K. Najbežnejším typom je izolačné sklo s hodnotami Ug 1,1 až 1,0 W/m2K s argónom v dutine.
Prísnejšie právne predpisy vyžadujúce väčšiu tepelnú izoláciu opláštenia budov vedú vpred vývoj izolačného skla a to v záujme úspor energie a ochrany klímy. Technológia pasívneho domu vyžaduje okná s Uw hodnotami 0,8 W/m2K alebo nižšími. To nie je možné bez tepelnoizolačného trojskla, pri ktorom je možné dosiahnuť Ug hodnoty 0,8 až 0,4. Súčasne s použitím nových dištančných systémov bolo možné drasticky zredukovať tepelný most vytvorený na okraji izolačného skla tepelne vodivými spojovacími materiálmi. Bežné rámiky sú vyrobené z vysoko tepelne vodivého hliníka alebo z ocele. V posledných rokoch sa tepelne vylepšené rámiky vyrobené z menej vodivej a tenkostennej nehrdzavejúcej ocele alebo z plastov (Swisspacer) do veľkej miery stávajú udržateľným trendom budúcnosti.
Dnešné izolačné sklo TopTherm Plus má výrazne nižšie koeficienty tepelnej priepustnosti než kedykoľvek predtým. S týmto sklom je možné nielen uspokojiť najnáročnejšie požiadavky, ale inovatívnymi a priekopníckymi riešeniami ich aj ďaleko prekonať.