2018-12-05 14:53:39
玻璃知識簡介:
玻璃是以石英砂、純堿、石灰石等為主要原料在高溫下熔融、成型、冷卻而成的一種透明的、脆硬性的固體材料。
在生產過程中,常加入適當輔料或經(jīng)過某些特殊工藝處理以得到特殊的玻璃制品。根據(jù)化學組成,玻璃分為鈉玻璃、鉀玻璃、鋁鎂玻璃、鉛玻璃、硼硅玻璃、石英(硅石)玻璃。
在建筑中,使用最為廣泛的為鈉玻璃類的普通浮法生產的平板玻璃,常作為門窗玻璃以及各種深加工玻璃的基本材料。普通玻璃(特別是不易積灰積水的垂直面安裝的玻璃,不包括玻璃上的鍍膜層等)基本不受自然氣候的腐蝕,理論上耐久年限超過100年,歐洲很多古典建筑上的玻璃至今還完好如初。
玻璃的發(fā)源地以及產生時間已經(jīng)很難考證了,一般認為可以追溯至公元前5世紀。玻璃在建筑中的應用則可追溯至古羅馬時期的龐貝古城。
20世紀初,美國人科爾本(Colburn)發(fā)明了水平法拉延平板玻璃工藝,比利時人依瑪爾·夫考特(Emile Fourcault)發(fā)明了垂直法拉延平板玻璃工藝,真正意義上的玻璃機器化生產開始形成,這種工藝至今仍有極少數(shù)廠商使用。具有劃時代意義的現(xiàn)代玻璃生產技術——浮法玻璃工藝于20世紀50年代由英國人皮爾金頓(Alastair Pilkington)發(fā)明,這使得生產大面積高質量的平板玻璃成為可能。浮法玻璃工藝至今為止仍然是運用最為廣泛的玻璃生產工藝。
玻璃最顯著的特征之一是其透光性,這對于建筑來說顯得尤其重要。在使用玻璃作為窗戶材料以前,人們只能采用不透光的木板、有一定透光性的風干了的動物皮囊、帆布、紙張等作為遮蔽窗洞的主要材料,這些材料的透光性、防風、防雨水、保溫隔熱、耐久性等性能自然受到很大的制約。
玻璃在建筑中的應用:
在西方早期古典建筑中,由于玻璃加工的難度及價格的昂貴,玻璃的應用僅限于某些特殊類型的建筑如教堂、修道院等。隨著19世紀玻璃生產技術的重大進步,玻璃開始大量進入建筑領域,1850~1851年建成的英國水晶宮標志著玻璃生產已進入大規(guī)模工業(yè)化生產時期。
20世紀,建筑進入現(xiàn)代主義時期,在現(xiàn)代建筑中,結構體系的發(fā)展將墻體解脫出來,同時玻璃制造業(yè)的發(fā)展為玻璃大面積的應用創(chuàng)造了必要的條件。玻璃由于其透光性、平整性等諸多特點,較為理想的實現(xiàn)了建筑師打破傳統(tǒng)磚石建筑封閉形象的夢想,它一直作為體現(xiàn)現(xiàn)代建筑精髓的材料之一受到建筑師的特殊偏愛,玻璃在建筑中的應用也進入了鼎盛階段。格羅皮烏斯1911~1925年設計建造的德國法古斯工廠、密斯·凡德羅1929年設計的巴塞羅那世界博覽會德國館以及1946~1951年設計建造的范斯沃斯住宅都已經(jīng)將玻璃的運用推向了極致。20世紀后半葉也是摩天樓大發(fā)展的時代,玻璃幕墻應運而生,至此,玻璃在建筑中的運用進入了一個全新高速發(fā)展的時期。菲利普·約翰遜設計的水晶教堂、西薩·佩里設計的太平洋設計中心、貝聿銘設計的巴黎羅浮宮玻璃金字塔都是我們耳熟能詳?shù)木哂写硇缘捏w現(xiàn)玻璃特點的建筑。
玻璃的透明性:為世人所熟知的巴黎盧浮宮廣場上的玻璃金字塔,由于超白玻璃的應用提供了更好的視覺穿透力。 建筑師:貝聿銘
玻璃的透明性:德國柏林基督教民主聯(lián)盟黨(基民盟,CDU)總部辦公樓
利用玻璃的透明性體現(xiàn)出“建筑中的建筑”的設計概念,增加了視覺層次。
玻璃的透光性、反光性:日本東京Prada旗艦店 建筑師:赫爾佐格&德梅隆
在我國,玻璃應用的歷史較短,甚至直至新中國成立后玻璃仍屬于價格較高的建筑材料。我國傳統(tǒng)的古建筑中常采用糊上窗戶紙的鏤空木質窗隔扇作為采光的構件。為防止雨水侵蝕,常設檐廊;為防止強度較低的紙張被風吹裂,??刂拼案羯如U空部分的單元面積。這些被動措施客觀上也形成了傳統(tǒng)建筑的特色。
發(fā)展到今天,玻璃生產及深加工技術的發(fā)展,為玻璃的應用提供了更多可能性,當代的建筑師已在傳統(tǒng)的玻璃應用基礎上將玻璃的應用推向了另一個高潮。玻璃的運用也從早期的以采光通風為主要目的的窗戶、幕墻等拓寬到內外墻裝飾、屋頂、地板等部位甚至成為結構材料,玻璃也從追求透光可視的純功能材料發(fā)展為無所不能的內外裝飾材料。
西班牙巴塞羅那阿格巴(Agbar)大廈
建筑師:讓·努韋爾(J. Nouvel)
玻璃更多作為建筑外層保護及裝飾而存在。
德國柏林消防警察局
建筑師:紹爾布魯奇與赫頓(SAUERBRUCH & HUTTON)
以多種顏色的單塊單色點式絲網(wǎng)印刷玻璃組合而成的色彩絢麗的建筑,玻璃更多作為替代傳統(tǒng)面層的外墻飾面材料。
常用建筑玻璃:
經(jīng)過不同的生產加工工藝可制造出多種功能的玻璃產品,在建筑工程中常用的玻璃及其深加工產品有以下品種:
浮法玻璃:即采用浮法工藝生產的玻璃。采用石英砂等天然礦石和化工原料混合后在高溫下熔融,熔化好的玻璃液進入錫槽在錫熔液上自然鋪展攤平經(jīng)剪裁后成玻璃。它具有表面平整光潔、光學性能優(yōu)、機械強度高、化學穩(wěn)定性強、耐酸堿腐蝕等特性。隨著加工機械及技術的發(fā)展,單片玻璃的面積越來越大,國內洛陽浮法玻璃集團生產的25mm超厚玻璃據(jù)稱可達4.2x25m。
超白玻璃:一種低鐵含量、高透光率的浮法玻璃,也稱低鐵玻璃,它與普通浮法玻璃不同,其斷面不會呈現(xiàn)綠色,具有極佳的透光性能,外觀有著與無色水晶相似的視覺效果,超白浮法玻璃可以像普通浮法玻璃一樣被切割、鉆孔、磨邊,也可以進行鋼化、夾層和熱彎等處理,還能在表面鍍膜、印刷、涂飾等。
壓花玻璃:又稱花紋玻璃、熱熔玻璃、壓鑄玻璃等,是采用壓延方法制造的一種基本性能類似于普通平板玻璃的特殊產品。制造工藝常分為單輥法和雙輥法,可以單面也可以雙面壓花。
除了上述的較為機械化的加工外,近年來隨著室內裝飾領域的發(fā)展要求,根據(jù)類似的原理,通過特殊模具、手工操作等過程生產出多種樣式的、色彩紋理更具靈動性的裝飾玻璃。
壓花玻璃具有透光不透視的特點,常用于衛(wèi)生間等視線不宜穿透的場所或用于特殊的室內裝飾。
毛玻璃:毛玻璃是玻璃表面為均勻粗糙的平板玻璃,具有透光不透視的特點,根據(jù)加工方法常分為磨砂玻璃、噴砂玻璃、酸蝕玻璃。磨砂玻璃是將平板玻璃的一面或者雙面用金剛砂、硅砂等磨料加水對其進行機械研磨或者手工研磨,制成均勻粗糙的表面;噴砂玻璃是以空氣壓縮機械將細砂噴至玻璃表面而成,加工簡便,現(xiàn)采用較多;酸蝕玻璃為用氫氟酸溶液對玻璃表面進行腐蝕加工的毛玻璃。
毛玻璃常用于門窗隔斷、淋浴間,也常制成各種裝飾圖案用于室內裝飾。
乳白玻璃:乳白玻璃是含有高分散晶體的白色半透明玻璃,又叫乳濁玻璃。一般是在玻璃配料中加入一些低溶解度的乳濁劑,如氟化物、氯化物、磷酸鹽、硫酸鹽等,這些物質在高溫時可以溶解在玻璃液中,但是在溫度下降過程中就會析出一種或者多種微小結晶顆粒。由于結晶顆粒的折射率與玻璃主體不同,在光線照射作用下使玻璃呈現(xiàn)乳濁的效果。乳濁程度取決于析出晶粒的分散程度以及晶粒與主體玻璃之間的折射率差異。乳白玻璃常用于室內燈箱、玻璃隔斷、燈具等。
鋼化玻璃: 對普通平板玻璃進行物理鋼化或化學鋼化再處理,在玻璃表面形成壓應力層,使其機械強度和耐沖擊性能得到提高。常用物理鋼化的原理為將普通平板玻璃在鋼化加熱爐中加熱至軟化點時,然后移出急劇風冷使玻璃表面首先冷卻形成壓應力,從而提高玻璃強度?;瘜W鋼化為通過離子交換法達到類似于物理鋼化的效果。
玻璃鋼化后耐壓抗擊,能承受溫度的劇變,其抗彎強度是普通玻璃的4~5倍,抗擊強度是普通玻璃的5倍。鋼化玻璃遇外力沖擊破碎后形成沒有尖銳棱角的蜂窩狀顆粒,可避免對人體的傷害,安全性能好,又被稱為安全玻璃。
鋼化玻璃常用于易受人體沖擊以及對玻璃強度要求較高的部位如大面積玻璃隔斷、玻璃淋浴房、玻璃欄板等。為了防止玻璃破碎后的碎渣從空中墜落對人形成傷害,單片鋼化玻璃不可用于玻璃天棚以及距地高度較高的玻璃欄板。
鋼化玻璃的最大尺寸一般和平板玻璃的尺寸和鋼化爐的大小有直接關系,常規(guī)尺寸為2440×3660mm,據(jù)稱國內最大尺寸可達2440 ×7600mm,甚至有3000mm左右寬度的。當然單片玻璃如果再大,不僅不利于運輸,同時損壞后損失更大,一般情況下似無必要。鋼化玻璃的最小尺寸一般為300×300mm。玻璃厚度根據(jù)玻璃原片常為3~ 19mm,應用較多的有6mm、8mm、10mm、12mm、15mm、19 mm。
玻璃鋼化后即無法再開孔、磨邊、切割,因此所有上述工序必須在鋼化前完成。
熱彎玻璃:普通熱彎玻璃是將玻璃加熱至軟化溫度,靠自重或外界作用力依靠模具將其彎曲成型,然后經(jīng)自然冷卻后制成的,不屬于安全玻璃?,F(xiàn)代的加工技術可以生產圓弧形、L型甚至雙曲面等其他復雜特殊形式的熱彎玻璃產品。熱彎玻璃同樣可以加工成中空玻璃、夾層玻璃等。
國內熱彎玻璃的最大加工尺寸可達2440×4200mm。
熱彎鋼化玻璃:也常稱為“彎鋼化玻璃”,它是通過特定的模具、設備將玻璃加工到軟化點彎曲成型,利用冷風將其快速均勻冷卻而成。鋼化處理后的玻璃其表面形成均勻的壓應力,而內部則形成張應力,屬于安全玻璃。它的玻璃厚度、加工弧度等常受鋼化設備限制,不似熱彎玻璃多樣。
鍍膜玻璃:通過熱解法、真空法、化學法等鍍膜方法在玻璃表面鍍以金、銀、銅等金屬或者金屬氧化物薄膜,或通過電浮法、等離子法向玻璃表面層滲入金屬離子以置換玻璃表面層原有的離子而形成熱反射膜,以達到反射太陽光及輻射熱的目的。熱反射鍍膜玻璃具有單向透視性能,即迎光(光線強)的一面具有鏡子反射的特性,背面則可以透視,形成了白天室外不易看見室內,晚上則是室內不易看見室外的效果。鍍膜玻璃同時具有良好的遮光性能和隔熱性能。鍍膜面的反射率一般可達20~40%。鍍膜玻璃常規(guī)大板的尺寸常有2440x3660mm, 2440x3300mm,2100x3300mm,國內鍍膜玻璃據(jù)稱最大尺寸可達3300x16000mm。
低輻射鍍膜玻璃(Low-E玻璃):屬于鍍膜玻璃,其特性是可見光透過率高,對紅外線輻射反射率高,特別是對遠紅外輻射具有高達80%以上的反射率。Low-E玻璃用于建筑時,冬季它將室內物體散發(fā)的熱輻射絕大部分反射回室內,減少了室內熱量向室外的散失;夏季它將室外的熱輻射反射回去,避免其進入室內,減少空調制冷負荷、節(jié)約費用。低輻射玻璃對可見光的反射率很低,一般在11%以下,與普通玻璃的反射率相近,比普通熱反射鍍膜玻璃低許多,可有效避免反射光污染。它的透明性很好,顏色非常淡,與普通玻璃接近。它的節(jié)能效果好、遮陽系數(shù)小,常與其他玻璃配片制成中空玻璃,導熱系數(shù)非常低。
配有一片低輻射玻璃的中空玻璃主要用于寒冷、炎熱地區(qū)建筑的門窗和幕墻等部位,起到節(jié)省能源的作用。Low-E玻璃的膜層在中空玻璃中的位置應根據(jù)不同地點確定,一般在北方寒冷地區(qū)(采暖為主)應置于玻璃面的第3面(從外向內數(shù)),在南方炎熱地區(qū)(制冷為主)應置于第2面。
低輻射玻璃國內標準大板尺寸常有2440x3660mm、2400x3300mm、2100x3300mm等。
玻璃鏡:也稱銀鏡,現(xiàn)代的鍍銀鏡玻璃一般是在高質量浮法玻璃的表面采用化學沉積法鍍上一層經(jīng)過特殊處理的鋁膜或銀膜,在銀、鋁層上再鍍一層銅作為附著層,外涂兩層不同的保護漆作為保護層。銀鏡可分為無色銀鏡及有色銀鏡,無色銀鏡的光線反光率可達90%(≥85%),有色銀鏡的光線反光率一般大于75%。銀鏡的透射率則非常低,常用于室內,產生鏡面反射的效果。
由于玻璃鋼化后易產生一定的影像變形,因此一般沒有鋼化玻璃銀鏡,當大片玻璃鏡用于易受人體沖擊的部位時,應背粘特殊的防爆膜以防止玻璃破碎產生的危險。
國內生產的銀鏡厚度一般為2~12mm ,最大尺寸可達2540x3660mm。
吸熱玻璃(有色玻璃):采用本體著色法,在無色透明普通玻璃的配料中控制氧化鐵、氧化鈷、硒等微量元素的含量,或在玻璃表面噴涂有色氧化物薄膜的方法生產的、能吸收日光中紅外線又能保持良好可見光透過率的平板玻璃。吸熱玻璃通常有茶色、灰色、藍色、綠色、古銅色等顏色。
通常使用吸熱玻璃后可以將進入室內的太陽熱能減少20~30%,吸熱玻璃也吸收部分可見光,如6mm古銅色吸熱玻璃僅能透過太陽可見光的26%(同樣厚度普通玻璃能透過78%)。吸熱玻璃可以使刺目的陽光變得柔和、起到一定的防眩目作用。此外,吸熱玻璃還可以顯著減少紫外線的透射,減輕對人體及室內物品的不良影響。
由于玻璃吸收熱量后自身又成為新的熱源,節(jié)能效果并未達到理想狀態(tài),同時由于更高性能的鍍膜玻璃的出現(xiàn),因此現(xiàn)在將它作為功能性玻璃應用較少,大多用于室內裝飾。
彩釉印刷玻璃(彩釉玻璃):通過絲網(wǎng)印刷技術、打印技術等在玻璃表面涂敷一層彩色易熔性無機色釉,在熔爐中加熱到釉料的熔融溫度,使色釉與玻璃表面牢固地結合在一起,經(jīng)過退火或鋼化等不同后處理,形成色澤穩(wěn)定持久、抗酸堿、半透明的帶有顏色及圖案的玻璃。退火印刷玻璃機械性能與平板玻璃相同,可以切裁加工。鋼化印刷玻璃特性與鋼化玻璃類似,同樣不能進行后期剪裁、打孔加工。
早期印刷玻璃圖案簡單,甚至只是簡單的滿鋪單一色釉,所以常稱為彩釉玻璃。隨著印刷技術發(fā)展,各種裝飾圖案甚至各種細微色彩變化的照片均可以印刷于玻璃表面從而形成一種特殊的裝飾玻璃。
在建筑中,印刷玻璃常用于內外墻裝飾、隔斷、標志等,它特別適用于玻璃幕墻中不宜透明的部位,如幕墻后墻體、梁柱部位等。印刷玻璃用于建筑外立面起到裝飾作用的同時也能起到部分遮陽的作用,使進入室內的光線變得更加柔和,起到降低能耗的作用。
采用DIP-TECH打印機加工的印刷玻璃最大尺寸可達3300x6000mm。
(更多印刷玻璃知識請閱讀過往文章:形形色色的印刷玻璃)
光致變色玻璃:在紫外線或者可見光的照射下,玻璃透光度降低或者產生顏色變化,在光照停止后又能自動恢復到原來的透明狀態(tài)。光致變色玻璃一般是在普通的玻璃成分中引入光敏劑,通常光敏劑以微晶狀態(tài)均勻地分散在玻璃中,在日光照射下分解,降低玻璃的透光度。當玻璃在暗處時,光敏劑再度化合,恢復透明度。玻璃的著色和退色是可逆和永久的。常用的普通玻璃有鋁硼硅酸鹽玻璃、硼硅酸鹽玻璃、硼酸鹽玻璃、磷酸鹽玻璃等,常用的光敏劑包括鹵化銀、鹵化銅等。
光致變色玻璃的顏色和透光度隨日照強度自動變化——日照強度高,玻璃的顏色深,透光度低;反之,日照強度低,玻璃的顏色淺,透光度高。光致變色玻璃的缺點在于不能主動控制調節(jié)。
PDLC液晶調光玻璃:學名電致液晶夾層調光玻璃,也稱電控玻璃、智能調光玻璃、液晶玻璃,它是一種將液晶膜復合進兩層玻璃(也可以說塑料薄片)中間的特殊夾層玻璃。調光玻璃通過控制電流的通斷從而控制液晶分子的規(guī)則與不規(guī)則分布狀態(tài),從而達到透明與乳白色不透明(兩種)狀態(tài)。調光玻璃本身自然具有了夾膠玻璃的安全特性,同時又具備控制玻璃透明與否的隱私保護功能,還可以在不透明狀態(tài)時作為投影屏幕使用,在玻璃上呈現(xiàn)高清畫面圖像。調光玻璃可應用于多種需要隱私保護、安全防護的室內場所,不適合陽光照射的室外。
通電時透明,斷電時呈乳白色的液晶調光玻璃
電致變色(EC)玻璃: 電致變色是指材料的光學屬性(反射率、透過率、吸收率等)在外加電場的作用下發(fā)生穩(wěn)定、可逆的顏色變化,在外觀上表現(xiàn)為顏色和透明度的可逆變化。電致變色材料與玻璃復合在一起形成電致變色玻璃,它一般由多層結構組成:玻璃基板、透明電極、電致變色(EC)層、離子傳導(IC)層、離子存儲層、透明電極。當在兩個透明電極間加上0~3V直流電壓后,離子貯存層中的金屬離子被抽出,通過離子導體,進入電致變色層,引起變色層變色,實現(xiàn)無功耗記憶。當加上反向電壓時,電致變色層中離子被抽出后又進入貯存層,整個裝置恢復透明原狀。與液晶調光玻璃僅有透明與非透明兩種狀態(tài)相比,它的變色是漸變過程。
電致變色玻璃同樣可以與其它玻璃片合成為中空玻璃、夾膠玻璃。
電致變色玻璃通過電壓無級調控薄膜的可見光透光率及紅外線透過率,從而達到調光遮陽、節(jié)能保溫的功能,據(jù)測算電致變色玻璃比低輻射LOW-E玻璃更節(jié)能20%。國內合肥威迪變色玻璃有限公司生產的電致變色玻璃產品最大規(guī)格可達1500*3300mm,單片最大尺寸:1500*1100mm。
防火玻璃: 在規(guī)定的耐火試驗中能夠保持其完整性和隔熱性的特種玻璃,根據(jù)其構造特點常分為復合防火玻璃及單片防火玻璃,一般具有玻璃的通透性和一定的防火性能。
復合防火玻璃一般為在兩片玻璃間灌注防火膠漿以達防火功效,其耐火性能及隔熱性能(防火墻所必需的判定條件之一)較好,但一般內部有微小的氣泡、透光性差,影響使用效果。傳統(tǒng)產品受紫外線照射易失效,不宜用于受陽光直接或間接照射的部位。國內生產的厚度40mm的復合防火玻璃耐火時間可達120分鐘,達到或超過國標國標A類Ⅰ級標準(耐火完整性時間≥90分鐘,背火面溫升滿足判定要求)。這種玻璃有防火墻的特征,但耐火時間還與傳統(tǒng)防火墻有一定差距。
單片防火玻璃的透光性好、重量輕、裝飾性好、耐火性能好、強度高,可以阻止火焰的傳播,是較為理想的建筑用防火玻璃。它的缺點是隔熱性差,不能阻止火焰的熱輻射傳播,因此還不能從根本上替代傳統(tǒng)的防火墻。單片防火玻璃可單獨使用,也可根據(jù)需要加工成夾層玻璃、中空玻璃、鍍膜玻璃等。國內生產單片防火玻璃耐火時間可達120分鐘,達到或超過國標C類Ⅰ級標準(耐火完整性時間≥90分鐘,背火面溫升、熱輻射強度不作為判定條件)。
自潔玻璃:自潔玻璃是近年出現(xiàn)的一種高科技玻璃,它是在玻璃外表面化學粘合、合成一層顯微薄膜即光觸媒涂層而制成的一種特殊玻璃產品。該涂層與太陽光紫外線發(fā)生反應,通過“光觸媒效應”,逐步且連續(xù)地離解有機污物,從而將污物從表面除去。自潔玻璃同時具有親水性能,落在玻璃上的雨水可以將污物沖掉,而不會像普通玻璃一樣使污物留下。由于自潔玻璃涂層具有這兩種特點,因此它在淋雨部位使用時比普通玻璃更易保持清潔。這種高科技的玻璃在建筑中的應用還很少,相信在不久的將來會得到推廣。
夾層玻璃:采用二片或二片以上玻璃加上中間夾層經(jīng)過不同的壓合工藝融合為一體的玻璃類產品,常見的夾層有不同色彩的膠片、特殊的塑料片、裂紋玻璃等。隨著工藝的進步以及設計的發(fā)展,中間夾層的種類也越來越多,如天然或人造木板、木格柵、特殊紙張等,利用玻璃的透明度、耐候性、密封性達到保護內夾層的目的,通過內夾層的色彩紋理質感來達到設計師所追求的感官效果,這種復合材料完全超越了傳統(tǒng)的夾層玻璃概念。
(更多夾層玻璃知識請閱讀過往文章:形形色色的夾層玻璃)
夾膠玻璃:屬夾層玻璃,采用兩片或兩片以上的玻璃并用高強度、防撕裂的PVB(聚乙烯醇縮丁醛或其他如SGP膠片)經(jīng)過熱壓、機壓、粘合排出中間空氣,然后放入高壓高溫玻璃釜內,利用高溫高壓將膠片和玻璃融合為一體制成。玻璃原片可采用浮法玻璃、鋼化玻璃、彩色玻璃等。PVB膜的厚度常有0.38、0.76、1.52、2.28mm,因此夾膠玻璃的公稱厚度常為兩片玻璃厚度加PVB膜(或其他特殊膠片)的厚度,如10.38mm(5+0.38+5)、12.38mm(6+0.38+6)、12.76mm(6+0.76+6)、13.52 mm(6+1.52+6)、21.52mm(10+1.52+10)、24.28 mm(12+2.28+12)。中間膜可以制作成多種色彩、甚至可以印刷上不同的圖案。
SGP膠片提供了遠勝于傳統(tǒng)PVB膜的強度和抗蠕變性能,采用這種中間膠片的夾膠玻璃在同等厚度下強度更高、撓度、蠕變更小,更加適合于抗沖擊要求高、防爆炸的場所、暴風頻發(fā)地區(qū)等,用于普通場所則可減少夾膠玻璃的總厚度。
夾膠玻璃強度高且破碎后玻璃渣粘結在一起,不易傷人,是一種安全玻璃。夾膠玻璃的使用位置除易受人體沖擊的部位外還常用于不允許碎片掉落傷人的采光天棚、高層欄板。
夾膠玻璃與單片玻璃相比還具有更好的隔聲、防紫外線性能。
當采用多層玻璃和多層膠片疊合時可以成功地抵御子彈及子彈擊碎的玻璃碎片的穿透,也稱防彈玻璃,其總厚度一般在20mm以上,要求高的總厚度達到50mm以上。
當玻璃用于地板時,它必須能夠承受更大的荷載并且在受到意外破壞時仍然能確保安全。出于安全考慮地板玻璃一般由高強度防滑玻璃面層、高強度玻璃基片及PVB膠膜組成(偶爾也有僅采用單層高強度玻璃的)。防滑玻璃基片一般通過在玻璃表面絲網(wǎng)印刷圖案、燒結或者蝕刻而成一層具有較高的摩擦系數(shù)的防滑材料,適合于人流量較大的場所。無特殊防滑處理的玻璃地板一般僅用于行人偶爾步及、追求透明度的局部地板。高強度玻璃基片可選用彩釉鋼化玻璃、本體著色鋼化玻璃、普通鋼化玻璃等。玻璃地板的單塊尺寸、組合方式、支撐結構等必須經(jīng)結構驗算以確保能夠承受設計荷載。
國內所見夾膠玻璃超大尺寸據(jù)稱可達3300×10000mm。
夾層冰紋玻璃:屬夾層玻璃,一般是由三片玻璃加PVB膜組成。把中間層鋼化玻璃敲碎后,碎花樣冰裂圖案可以永久的被夾固在二層玻璃之間。夾層冰紋玻璃可以只有中間一塊鋼化,也可以三片全鋼化,它常用于室內裝飾領域。
夾絲玻璃:與普通夾層玻璃后加工不一樣,夾絲玻璃在壓延過程中夾入金屬絲或經(jīng)過處理的點焊金屬絲網(wǎng)形成的玻璃,一般分為夾絲壓花玻璃及夾絲磨光玻璃,常用于有防火、防震要求的建筑物的門、窗、隔墻。夾絲玻璃一般不小于600×400mm,不大于2000m×1200mm,厚度常有6mm、7mm、10mm。由于夾絲玻璃易導致玻璃平整度變化及影像變形,因此,隨著其他防火玻璃產品的出現(xiàn),除了追求特殊的設計效果外,現(xiàn)在夾絲玻璃在國內建筑中的用量已經(jīng)很少了。
光伏(Photovoltaic)玻璃:光伏玻璃是近些年來出現(xiàn)的一種高科技玻璃產品,實際上也是一種夾層玻璃,它由兩片玻璃(外片一般選用透光率高的玻璃如超白玻璃)內夾太陽能光電模塊、特殊金屬導線、EVA(聚乙烯經(jīng)塑料)膠片組成,配合外部充電、蓄電系統(tǒng)形成太陽能發(fā)電系統(tǒng)。
光伏玻璃的技術核心主要在于光電轉換的電池,光電電池分為單晶硅、多晶硅、非晶硅三種類型,晶體硅電池多采用藍色、深藍灰色,非晶硅電池采用連續(xù)的薄膜技術制造,可不透明也半透明。
光伏玻璃具有一定的隔熱、隔聲功能,但其透光率相對較差,影響視線,一般設置于結構梁板、窗間墻、窗檻墻以及需要遮陽的采光屋面。為充分利用太陽能,它一般大面積應用于日照充足的位置。
光電玻璃代表了太陽能在建筑上新的應用途徑,隨著科技的發(fā)展、能源意識的加強,它必將大規(guī)模進入建筑領域,客觀上也會對建筑的外在形式產生較大的影響。
LED發(fā)光玻璃:近年來出現(xiàn)的一種特殊的透明光電夾層玻璃。將LED發(fā)光源按照一定的圖案或矩陣夾入透明玻璃中,借助玻璃鍍膜技術形成透明的導電線路,通過外置控制器來呈現(xiàn)各種動態(tài)發(fā)光甚至是電視屏幕的效果,常用于商業(yè)廣告場所。
LED發(fā)光玻璃同樣可以制作成曲面形式,也可以采用彩色玻璃、絲網(wǎng)印刷玻璃面板,也可以與其它玻璃片組合為中空玻璃以滿足不同的設計要求。
中空玻璃: 在鍍膜熱反射玻璃、吸熱玻璃、鋼化玻璃、普通浮法玻璃等類型的兩層平板玻璃中間用內含干燥劑的間隔框架隔開,周邊通常采用高強度丁基膠粘結后再用高氣密性聚硫膠或結構膠密封,內部充入干燥空氣、惰性氣體。
空氣的導熱系數(shù)較玻璃的導熱系數(shù)低得多,中空玻璃由于其特殊的中空構造,大幅度提高了保溫隔熱性能和隔聲性能,同時具有了極好的防結露特性。中空玻璃內部密封,空腔內的水份會被干燥劑吸收,不會在玻璃內層形成結露。中空玻璃的隔聲性能與玻璃片的厚度、空氣間層有關,一般情況下隔聲量可達20~40db。
傳統(tǒng)的玻璃間隔框架材料多為鋁合金,其導熱系數(shù)大,形成能源損失的主要通道。為了解決中空玻璃邊部的熱損失問題,以非金屬材料間隔條(如硅質超級間隔條、玻璃纖維條)、斷橋間隔條、復合膠條、低于鋁合金傳熱系數(shù)的不銹鋼等金屬間隔條作為中空玻璃間隔條的技術應運而生,這種傳熱系數(shù)低于傳統(tǒng)鋁合金的間隔條通常被稱為暖邊間隔條。
為進一步提高中空玻璃的熱工性能,也可以以三片玻璃密封成兩個空腔的的兩腔三玻式中空玻璃。
中空玻璃的玻璃片組合應根據(jù)特定的情況分析,如用于屋面的中空玻璃下層應為夾膠玻璃,用于人體易于接近處的中空玻璃接觸面應為鋼化或夾膠玻璃。
由于中空玻璃具有保溫、隔熱、隔聲、防結露等優(yōu)點,它被廣泛應用于建筑的門、窗、幕墻、天窗等部位,與傳統(tǒng)的單層玻璃及未經(jīng)密封的雙層玻璃相比具有顯著的節(jié)能效果。
中空玻璃的最大尺寸一般受玻璃原片限制。
真空玻璃:真空玻璃是將兩片間隙極?。ǔ?.1-0.3mm)的平板玻璃四周密閉起來,在兩片玻璃之間以矩陣分布的極小支撐物(直徑常在0.3-0.5 mm之間)相互支撐,將玻璃片之間的間隙抽成氣壓低于10-1帕的真空狀態(tài)。為了將輻射熱降到最低,真空玻璃的兩片一般至少有一片是低輻射玻璃,這樣就將形成了一種將傳導、對流、輻射傳熱控制在最低程度的一種高效節(jié)能玻璃,其K值可達1.0W/m-2·K以下,完全可以超越常規(guī)的各種中空玻璃。除了節(jié)能外,真空玻璃隔聲降噪性能也相對較好。
真空玻璃同樣可以作為一片玻璃與其它玻璃片復合成夾膠玻璃、中空玻璃。
非全鋼化的真空玻璃產品據(jù)稱最大可達3000x2000mm,最小200x200 mm,厚度6~20 mm。洛陽蘭迪玻璃機器股份有限公司生產的全鋼化真空玻璃最大規(guī)格達1500x2500mm。
(更多真空玻璃知識請閱讀過往文章:三玻兩腔out了,該真空玻璃上陣了! )
中空夾層玻璃:為了提升中空玻璃的遮陽、裝飾、保溫等效果,在常規(guī)的中空玻璃空腔中加入不同的材料組合而成的復合玻璃。這種玻璃既具有常規(guī)中空玻璃的特點,又附加了更多的功能。(與夾層玻璃的區(qū)別在于兩片玻璃間有無空氣腔)
U型玻璃:一種新型的斷面為U型的玻璃,也稱槽型玻璃。它原產于德國,國內公司已經(jīng)引進生產多年了,常有不同的規(guī)格及表面處理。
(更多U型玻璃知識請閱讀過往文章:U型玻璃 )
玻璃磚(空心、實心):常規(guī)的玻璃磚是由兩塊玻璃經(jīng)高溫壓鑄成的四周密閉的空心磚塊,內部裝入約0.3大氣壓的干燥空氣。玻璃磚透光率約35%~60%,隔聲及隔熱性較好,經(jīng)常用為室內隔斷、室外圍護墻體甚至透光地板。
除了空心玻璃磚外,也有實心的玻璃磚產品。
(更多玻璃磚知識請參閱過往文章:透光不透視的玻璃磚)
微晶玻璃:將一定配比的玻璃料經(jīng)過燒結、晶化、研磨、拋光、剪裁、磨邊等工序制得的一種兼具玻璃和陶瓷優(yōu)點的新型板材,也稱微晶石、玉晶石、結晶玻璃、玻璃陶瓷、高溫陶瓷等。微晶玻璃板于1974年由日本電子硝子(NEG)推出。
微晶玻璃板具有自然柔和的質感、豐富多彩的顏色、優(yōu)良的耐久性、耐候性、自潔性、安全性,它強度高,用于飾面可降低結構荷載。它不含對人體有害的放射性物質,可在工廠化加工時彎曲成型。
微晶玻璃在幕墻中的構造原理類似于干掛石板、瓷板幕墻,但由于它相對較脆,采用類似于石材的開孔、開槽等形式后干掛易導致其邊緣的開裂,因此應采用經(jīng)過震動及溫度變化試驗的特殊背拴與龍骨固定。
微晶玻璃常用的規(guī)格板尺寸有900×1800×20mm、900×1500×20mm、900×1200×20mm、900×900×20mm、900×600×18mm,特殊規(guī)格生產廠商可根據(jù)設計要求定型加工。
其他特殊玻璃:除了上述常見的玻璃品種外,其他特殊的玻璃還有電磁屏蔽玻璃、防X射線玻璃、隔聲玻璃、不反光玻璃、智能玻璃、全息玻璃等,僅從名稱我們就可大致了解其含義,一般只用于相對應的特殊場所。
本文作者褚智勇,東南大學建筑系工學學士,北京建筑工程學院建筑學碩士,教授級高級建筑師,一級注冊建筑師,現(xiàn)任教于北京工業(yè)大學建筑與城市規(guī)劃學院。曾著有建筑材料與構造類暢銷書《建筑設計的材料語言》。
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