Статья — Стекло как строительный материал

Современная архитектура и гражданское строительство все чаще применяет стекло как конструкционный строительный материал. Привычное применение стекла в строительстве зданий — это заполнение проемов окон, дверей и фасадов. Однако иногда стекло включают в конструкции, где оно выполняет не только свою функцию светопрозрачного ограждения, а такие строительные элементы как полы, колонны и облицовочные панели (рисунок 1).

Рисунок 1 — Стеклянные панели в навесном вентилируемом фасаде [1]

Ниже представлен обзор процессов изготовления стекла, его состава, особенностей свойств и применения в строительстве как конструкционного материала. Применяемые термины соответствуют отечественным стандартам, в том числе, ГОСТ 32539-13 «Стекло и изделия из него. Термины и определения».

Еврокод для стекла

В настоящее время не существует международно признанных норм по проектированию стеклянных элементов конструкций, таких, как известные европейские стандарты Eurocode для других строительных материалов. В будущем планируется создать такой стандарт и для стекла [2].

Строительное силикатное стекло

Обычно, когда говорят о стекле, то имеют в виду группу силикатных стекол, которые составляют около 95 % общего производства стекла. Эти стекла массового производства содержать около 70 % двуокиси кремния, то есть кварцевого песка. Поскольку кварцевый песок имеет очень высокую температуру плавления (около 1700 º) к нему добавляют щелочные оксидные флюсы, которые снижают температуру плавления. Щелочноземельные оксиды добавляют для повышения твердости и химической стойкости стекла.

В строительной промышленности в основном применяются различные варианты натрий-кальций-силикатных стекол, которые имеют следующий химический состав [1]:

• Диоксид кремния (SiO₂): 69-74 %

• Оксид кальция (CaO): 5-14 %

• Оксид натрия (Na₂O): 0-6 %

• Оксид магния (MgO): 0-6 %

• Оксид алюминия (Al₂O₃): 0-3 %

• Другое: 0-5 %.

Прозрачность

Стекло является прозрачным для солнечного излучения в спектре видимого света и длинноволнового ультрафиолетового света (UV-A). Вместе с тем, стекло является непроницаемым для коротковолнового ультрафиолетового света (UV-B и UV-C).

Хрупкость

Стекло является типичным хрупким материалом. Максимальное удлинение при разрушении стекла составляет всего около 0,1 %. Отсутствие пластической деформации стекла не дает возможности предсказывать его разрушение, как это делается, например, для стали (рисунок 2).

Рисунок 2 — Сравнение механического поведения стали и стекла при растягивающем нагружении [1]

Физические свойства

Натрий-кальций-силикатное стекло имеет следующие механические и физические свойства:

• плотность (при 18 ºС): 2500 кг/м³;

• модуль упругости: 70000 Н/мм²;

• коэффициент Пуассона: 0,2;

• средний коэффициент термического расширения: 9 × 10^-6 К^-1

Прочность при растяжении

Теоретическая прочность стекла при растяжении, которая основана на физических расчетах, составляет от 5000 до 8000 Н/мм². Однако из-за неизбежных поверхностных дефектов реальная прочность стекла значительно ниже. Поскольку высокая концентрация напряжений на трещинах не перераспределяется из-за отсутствия пластичности, то изгибная прочность отожженного стекла на практике снижается до 30-80 Н/мм².

Изгибная прочность флоат-стекла зависит от многих факторов, среди которых:

• размер поверхностной трещины;

• сторона стекла по отношению к оловянной ванне;

• размер стеклянного изделия или образца;

• длительность приложения нагрузки;

• влияние внешней среды, например, влаги.

Прочность при сжатии

В отличие от прочности при растяжении практическая прочность при сжатии достигает очень высоких величин. Независимо от наличия поверхностных дефектов прочность на сжатие силикатных стекол находится между 400 и 900 Н/мм².

Химическая стойкость

Силикатные стекла обладают высокой стойкостью к воздействию многих химических веществ. Большинство кислот и щелочей не повреждают стекло. Единственным исключением является фтороводородная кислота, которая поэтому применяется для декоративного травления стекла.

Стекло обладает высокой стойкостью к воде, но постоянное присутствие воды может приводить к его повреждению и коррозии, что проявляется в виде матовых пятен.

Стекло может повреждаться в промышленной загрязненной атмосфере, содержащей аммиак, а также в результате контакта со штукатуркой, мокрым бетоном или щелочными чистящими средствами.

Производство стекла

Начальной стадией всех методов изготовления стекла является процесс плавления. Смесь исходных материалов засыпается на вход плавильной ванны, а на выходе их нее выходит вязкая стеклянная масса, из которой далее различными методами формуют листы стекла.

Флоат-стекло

До 1950-х годов все листовое стекло изготавливали путем непрерывных автоматизированных процессов прокатки или вытяжки, которые были аналогами древних ручных методов. Для получения листового стекла с высокими оптическими свойствами его подвергали длительному, трудоемкому и дорогому процессу шлифования и полировки.

Флоат-метод производства стекла, которые был разработан британской компанией Pilkington в 1950-тые годы, произвел переворот в стекольной промышленности. Этот метод обеспечивает высокое качество поверхности стекла без какой-либо дополнительной обработки.

Стекло подается при температуре около 1050 ºС из плавильной ванны в так называемую флоат-ванну, где оно разливается тонкой лентой на поверхности жидкого олова. Это обеспечивает листовому стеклу параллельность его сторон, плоские поверхности и полную, без искажений, прозрачность. В флоат-ванне стекло остывает до температуры около 600 ºС, при которой оно имеет достаточную прочность для того, чтобы извлечь его из оловянной ванны и передать в печь отжига и далее для дальнейшего охлаждения.

Рисунок 3 — Производство флоат-стекла [1]

Флоат-процесс дает возможность получать стекло толщиной от 0,5 до 25 мм, но в строительстве обычно применяются стекла от 2 до 19 мм.

Прокатное стекло

Современное производство прокатного стекла включает формирование непрерывной ленты стекла при прохождении ее при температуре около 1200 ºС между двумя валками. Толщина прокатного стекла составляет от 3 до 15 мм. После прокатки стекло передается в печь отжига и затем для дальнейшей обработки (рисунок 4).

Рисунок 4 — Производство прокатного стекла [1]

Светопроницаемость прокатного стекла хуже, чем флоат-стекла и зависит от толщины и поверхностной текстуры. Тем не менее, прокатное стекло находит свое применение в различных стеклянных изделиях. Рифленое и ажурное стекло получают при прокатке с применением текстурированного нижнего валка. Армированное стекло также получают при прокатке стекла путем введения проволочной сетки между валками.

Тянутое стекло

При изготовлении тянутого стекла непрерывную стеклянную ленту тянут вертикально вверх из расплава стекла. Этот процесс дает стеклу далеко не оптимальное оптическое качество, которое характерно для стекол исторических зданий. Поэтому этот метод применяют в основном для изготовления стекол при реставрации старинных зданий с намеренным введением поверхностных дефектов, характерных для старинного стекла. Толщина тянутого стекла составляет от 2 до 12 мм.

Бесцветное и цветное стекло

Силикатные стекла имеют слегка зеленоватый оттенок, который хорошо виден на кромке стекла (рисунок 5). Этот оттенок вызывается оксидом железа, который в различных пропорциях содержится в песке. Совершенно бесцветное стекло получают из исходной смеси с минимальным содержанием оксида железа. Это достигается путем специальной химической обработки исходной смеси.

Все листовые стекла могут быть окрашены. Это достигается путем добавки различных металлических оксидов в плавильную ванну или путем последующего процесса окрашивания.

Механическоя обработка

Стекло обычно режут путем нанесения глубокой царапины и затем легкого удара. Реже применяют пилы с алмазными наконечниками или водяную струю. Очень тонкие стекла можно резать лазером.

При резке стекла образуется довольно рваная кромка, которую часто шлифуют или полируют, чтобы удалить неровности и сколы (рисунок 5). Это делают, чтобы снизить возникающие на кромке растягивающие напряжения и, тем самым, повысить стойкость стекла к разрушению.

Рисунок 5 — Флоат-стекло с различным качеством кромок (снизу вверх):

без обработки; шлифованная и полированная [1]

Сверление отверстий в стекле выполняют полыми сверлами с алмазными наконечниками, которые сверлят отверстие с обеих сторон стекла. Кроме того, для выполнения отверстий могут применяться водяные струи.

Нанесение покрытий

Нанесение покрытий из тонкого слоя металлов или оксидов металлов — это наиболее важный способ модификации стекла. Их наносят или вовремя изготовления стекла, то есть на еще мягкую и горячую поверхность, или в ходе отдельной операции уже после изготовления стекла. Покрытия, которые наносят в ходе изготовления стекла обычно значительно более прочные, чем те, которые наносят на уже готовые стекла.

Гнутое стекло

Гнутое стекло изготавливают при температуре стекла около 600 °С. Это делают или на горизонтальной роликовой машине, или в случае малых партий, с применением гравитационного метода. Гравитационный метод заключается в том, что плоский лист стекла кладут сверху выпуклой или вогнутой «матрицы» и затем нагревают. Под действием гравитации стекло принимает форму матрицы.

Закаленное стекло

Принцип действия закалки на прочность стекла заключается в том, что в его поверхностном слое создаются высокие сжимающие остаточные напряжения. Эти напряжения компенсируют возможные растягивающие напряжения в поверхности стекла и предотвращают рост трещин и разрушение стекла.

Стекло нагревают до температуры 620-650 °С и затем резко охлаждают струями воздуха с обеих сторон до комнатной температуры. В результате закалки в поверхностных слоях стекла образуются сжимающие остаточные напряжения величиной 100-150 Н/мм² (рисунок 6). Высокая энергия, которая запасается в этом стекле обеспечивает то, что при разрушении оно разбивается на мелкие кусочки (рисунок 7в), которые не представляют большой опасности.

Рисунок 6- Остаточные напряжения в стеклах [2]

Рисунок 7 — Типы разрушения стекол (не в масштабе):

а) отожженное флоат-стекло; б) термоупрочненное стекло; в) закаленное стекло [1]

Термоупрочненное стекло

Термоупрочненное стекло подвергается той же обработке, что и закаленное стекло, кроме того, что процесс охлаждения ведется более медленно. Это дает более низкие сжимающие напряжения, чем в закаленных стеклах (рисунок 6)

В отличие от закаленных стекол термоупрочненные стекла разрушаются с образованием довольно крупных кусков стекла, но значительно меньших, чем у отожженного флоат-стекла (рисунок 7). Это дает им преимущество при применении в многослойных стеклах: после разрушения они удерживаются полимерной пленкой на месте. Кроме того, термоупрочненное стекло можно подвергать механической обработке, например, сверлению, что невозможно для закаленных стекол.

Многослойное стекло

Многослойное безопасное стекло состоит из двух или нескольких листов стекла соединенных между собой поливинилбутиловой пленкой толщиной 0,38 мм. В отличие от закаленного безопасного стекла после разрушения многослойное стекло сохраняет часть своей несущей способности, а отдельные куски удерживаются пленкой на месте установки стекла.

Источники:

1. Glass in Building: Principles, Applications, Examples /Bernhard Weller et al, Detail Practice, 2009
2.Guidance for European Structural Design of Glass Components, 2014

Стекло как строительный материал: виды и характеристики

Стекломатериалы широко применяются в строительстве. С годами требования к этому материалу значительно выросли, как и спрос на него. Каждый из нас видел и слышал много о стеклянных материалах. Казалось бы, на первый взгляд, как такой хрупкий материал смог завоевать такую популярность на современном рынке? Рассмотрим виды и применение данного строительного материала и узнаем, почему у него такая большая востребованность.

Виды стеклянных конструкций и их применение

Оконные – широко применяются в изготовлении пластиковых окон, витражей, балконов, светопрозрачных конструкций для зданий как жилых, так и промышленных. Обладают теплосберегающими свойствами, а также хорошей шумоизоляцией. Система обладает свойством пакетов, именуемая стеклопакетами.

Цветные – используются в декоративных целях, таких как: различные стеклянные вставки в дверях (матовые стекла), различные узоры для оформления интерьера и художественных фасадов.

Армированные – нужны для различных производственных перегородок в общественных и жилых зданиях. Этот вид имеет отличную светопропускающую способность, имея при этом высокую огнестойкость. Однако при этом механическая прочность не увеличивается, наоборот, частично понижается. Зато армированное стекло за счёт своей технической особенности изготовления – наличия сетки, при повреждении не позволяет разлетаться и выпадать.

Закаленные – это стекла механически твердые и термостойкие, которые получаются при нагревании стекла до высоких температур и резком охлаждении. Применение бывает совершенно разным, в зависимости от потребностей: изготовление межкомнатных дверей со стеклом, использование в жилых домах, офисах и т.д.

Многослойные – другими словами – это бронебойные стекла. Используются для защиты от взлома и краж, защиты от пуль и т.д. Структура – стекло снаружи и внутри, а посередине защитная пленка. Другое название такого вида стекла – триплекс. 

Солнцезащитные – это солнцеотражающие и теплопоглощающие стекла. Наиболее популярным является первый вариант, поскольку не нагревается так сильно как теплопоглощающие.

Характеристики стекла

• Прозрачность.

• Звуковая изоляция.

• Тепловая изоляция.

• Прочность.

• Эстетический вид.

В завершении нужно отметить, что стекло – универсальный материал, его применение в современном строительстве настолько велико, что, казалось бы, более альтернативного материала не найти.

Посмотрите видео «Строительные материалы. Физические свойства стекла»

        Поделиться:

Стекло как строительный материал

Стекло человечество научилось использовать очень давно, примерно с 500 года до нашей эры. В древности считалось, что оно обладает магическими свойствами. С тех пор стекло проделало долгий путь. Сейчас это один из самых универсальных и самых старых материалов в строительной отрасли. С момента своего скромного начала, как оконное стекло в роскошных домах Помпеи до сложных структурных элементов в зданиях нового века, его роль в архитектуре росла на протяжении многих лет.

С начала 20-го века современная архитектура способствовала массовому производству бетонных, стеклянных и стальных зданий. Эта идеология способствовала удовлетворению жилищных потребностей растущего среднего класса. Стекло и сталь стали символом развития во многих странах, где люди склонны рассматривать эти здания как символы достатка и роскоши.

Свойства стекла

Прозрачность: это свойство позволяет визуально связываться с внешним миром. Его прозрачность может быть изменена путем добавления добавок к начальной смеси. С появлением технологий производства прозрачных стеклянных панелей для зданий, их можно сделать непрозрачными. (Электрохроматическое остекление)

Теплопроводность: Теплопроводность является мерой того, сколько тепла передается через окно. Чем ниже значение теплопроводность, тем лучше изоляционные свойства стекла, тем лучше оно хранит тепло или холод.

Прочность: стекло является хрупким материалом, но с появлением науки и техники некоторые слоистые материалы и примеси могут увеличить параметр разрыва (способность противостоять деформации под нагрузкой).

Парниковый эффект: парниковый эффект относится к обстоятельствам, когда короткие волны видимого света Солнца проходят через стекло и поглощаются, но более длительное инфракрасное излучение от нагретых объектов не может проходить сквозь стекло. Это улавливание приводит к большему нагреву и более высокой результирующей температуре.

Технологичность: стекло можно продувать, натягивать или выдавливать. Можно получить стекло с разнообразными свойствами — прозрачное, бесцветное, рассеянное и окрашенное. Стекло можно также сваривать путем слияния.

Вторичная переработка: стекло на 100% пригодно для вторичной переработки, стеклобой (обломки сломанного или ненужного стекла, собранные для повторной плавки) используются в качестве сырья в производстве стекла, в качестве заполнителей в бетонных конструкциях и т. д.

Коэффициент усиления солнечного тепла: доля падающего солнечнго излучения, которая фактически входит в здание через все окна.

Видимый коэффициент пропускания: видимый коэффициент пропускания — это доля видимого света, проходящего через стекло.

Энергоэффективность и акустический контроль: энергоэффективное остекление — это термин, используемый для описания двойного остекления или тройного остекления в современных окнах в домах. В отличие от оригинального одинарного остекления или старого двойного стекла, энергосберегающее остекление включает покрытое (низкоэмиссионное) стекло для предотвращения утечки тепла через окна. Воздушный барьер также улучшает акустическое управление.

Стекло как строительный материал

Приходя в новые торговые и офисные центры, все чаще обращаешь внимание на стеклянные перегородки, витрины, двери, стенды и даже лестницы. Удивительно, как такой хрупкий и непрактичный на первый взгляд материал завоевал такую популярность в строительной сфере.

Ответ на этот вопрос довольно прост: в этой области используется не обычное, а прошедшее специальную обработку стекло.

После определенного химического и термического воздействия стекло становится закаленным (еще его называют сталинит). Оно превращается в прочный, устойчивый к температурным перепадам строительный материал. Если его подвергнуть разрушению, то есть разбить, оно разлетится на множество мелких тупых осколков, не способных причинить особого вреда здоровью человека. Это свойство закаленного стекла позволяет ему находить применение в строительстве и отделке помещений, рассчитанных на посещение.

Чтобы произвести такое стекло, потребуются специальные печи. В них осуществляется разогрев первоначального сырья, причем в его качестве могут выступать любые стеклянные листы, как полированные, так и неполированные, как рифленые, так и гладкие, как матовые, так и тонированные. Стекло нагревается, и, когда оно становится мягким, его резко охлаждают. Именно благодаря остаточным напряжениям сжатости, возникающим при резком понижении температуры, оно становится таким надежным строительным материалом.

Сталинит сохраняет все оптические свойства обычного стекла, то есть первоначальный цвет и прозрачность. Но, к сожалению, резать, сверлить и кроить закаленное стекло нельзя. Все необходимые отверстия и форму необходимо предусмотреть заранее до прохождения им процедуры закалки.

Сфера использования сталинита очень широка. Из него можно делать как стеклянные перегородки любой сложности, двери и витрины, так и высокопрочную посуду. Сталинит также широко применяется при изготовлении автомобильных стекол, смотровых окон в промышленных печах и бытовых плитах. Зенитные фонари, мебель и облицовочные материалы, подходящие для внутренней и внешней отделки зданий, тоже могут производиться из этого материала.

Изделия из стекла удобны в использовании, легко моются и никогда не теряют своей актуальности. Благодаря уникальным возможностям такого материала, как стекло, можно создавать поистине великолепные шедевры, нанося на поверхность всевозможные рисунки, аппликации, придавая им неповторимую форму, меняя цвет и прозрачность.

Стекло — излюбленный материал дизайнеров. Создавая интерьеры или единичные экземпляры украшений, сувениров и других вещей, они часто используют его.

Материалы из стеклянных и других минеральных расплавов

Определение

Материалы из стекла имеют искусственную аморфную структуру, их получают из минерального расплава, содержащего стеклообразующие компоненты (оксиды кремния, бора, алюминия и др.) Переход из жидкого расплава в твёрдое стеклообразное состояние-процесс обратимый.  Кроме материалов из стекла, выделяют материалы из каменных и шлаковых расплавов.

Основы производства

Сырьё. Основные сырьевые компоненты для производства материалов из стекла – кварцевый песок, сода, мел, доломит, известняк. При этом в стекломассу вводятся кислотные, щелочные и щёлочно-земельные оксиды. От их количества непосредственно зависят все основные эксплуатационно-технические свойства стекла. Большое влияние на свойства строительных стекол оказывают вспомогательные компоненты – осветлители, обесцвечиватели, красители, глушители, окислители, восстановители.

Осветлители вводят в шихту для освобождения стекломассы от видимых пузырей, т.е. для ее осветления. Этим ускоряется процесс стекловарения. Действие осветлителей заключается в том, что при нагревании они разлагаются с выделением большого количества газообразных продуктов. Улетучиваясь из стекломассы, они способствуют удалению из нее и других газов (пузырей).

Обесцвечиватели вводят в стекломассу, чтобы устранить нежелательные сине-зелёные или желто-зелёные оттенки, которые стекломасса приобретает из-за примесей железа в сырьевых материалах

Красители служат для окрашивания стекла в тот или иной цвет. Обычно в качестве красителей используют соединения металлов, главным образом оксиды тяжёлых металлов – марганца, кобальта, никеля, хрома, железа.

Большинство светопрозрачных стекол варят в окислительной среде. Вместе с тем существует группа стекол (цветные), для варки которых требуется восстановительная среда. Для регулирования этих условий варки в стекломассу вводят окислители и восстановители.

Сырьём для производства материалов их минеральных расплавов ( каменных, шлаковых) служат соответственно базальтовые, диабазовые, базальто-доломитовые и другие породы, доменные металлургические шлаки.

Основы технологии

Основные технологические операции при производстве материалов из стекла – варка и формование.

Варка стекла производится в печах различного типа. Листовое светопрозрачное стекло варят в ванных печах непрерывного действия. При этом выделяют пять стадий стекловарения: силикатообразование при температуре 800-900ºС, стеклообразование (1100-1200ºС), осветление (1400-1600 ºС), студка (1100-1200 ºС), формование стекломассы (прессование, прокат, вытягивание), отжиг. В результате отжига снижаются полученные при формовании внутренние температурные напряжения, возникающие вследствие более высокой скорости остывания наружных слоёв стекла по сравнению с внутренними. Наружные слои стремятся к сжатию, а внутренние-более нагретые-препятствуют этому.

Отделку лицевой поверхности стекла производят механическим, химическим способами и путём нанесения различных покрытий.

Механическая обработка включает резку, шлифование, гравирование, пескоструйную, ультразвуковую.

Химическая обработка состоит из травления и матирования (обработка поверхности парами фтористого водорода, плавиковой кислотой, матирующими пастами или другими веществами), химического полирования, выщелачивания (для повышения светопроницания и получения «радужного» эффекта).

Технологический процесс производства материалов из других минеральных расплавов включает следующие операции: подготовка сырьевых компонентов, плавка шихты в пламенных шахтных, ванных, вращающихся или дуговых электрических печах при 1400-1450 ºС; охлаждение расплава до 1250 ºС для стабилизации структуры и уменьшения усадочных дефектов в готовой продукции; литьё в подогретые постоянные формы из чугуна или жароупорной стали или во временные силикатные формы; медленное (до 1 суток и более) охлаждение; механическая обработка поверхности и кромок.

Номенклатура

Материалы из стекла и других минеральных расплавов можно разделить на две основные группы: светопрозрачные и непрозрачные (облицовочные, специального назначения: теплоизоляционные, звукопоглощающие, кислотоупорные).

Светопрозрачные материалы и изделия. Наиболее распространено в строительстве оконное стекло – бесцветное с гладкими поверхностями. Листы оконного стекла выпускаются, например шириной 250…1600 мм, длиной 250…2200 мм, толщиной 3…6 мм. Масса 1м² стекла 2…5 кг.

Витринное стекло представляет собой крупногабаритные бесцветные листы, как правило полированные. Один из наименьших размеров 1700х1250 мм, наибольших 2500х6000 мм при толщине 5,5…10 мм.

Флоат-стекло толщиной от 3 до 25 мм и с наибольшим размером 3,2х6 м, получаемое формованием на расплаве металла, не имеет оптических дефектов.

Узорчатое, матовое и матово-узорчатое стёкла отличаются оригинальными эстетическими характеристиками. Узорчатое стекло имеет на одной или обеих поверхностях чёткий рельефный рисунок глубиной 0,5…1,5 мм. Узорчатое стекло может быть бесцветным, цветным и армированным. Применяют узорчатое стекло для остекления дверей, перегородок и других ограждений для создания мягкого освещения и защиты от прямого солнечного света.

Матовое стекло получают из оконного стекла толщиной 3…6 мм при помощи пескоструйной или химической обработки одной или обеих сторон.

Матово-узорчатое стекло изготавливают аналогичной обработкой одной поверхности по трафарету с определённым рисунком. Если на поверхность матированного стекла нанести слой столярного клея и подвергнуть его термообработке, то после снятия клея образуется матово-узорчатое стекло «мороз», имитирующее рисунок замёрзшего стекла.

Цветное стекло может быть однослойным, окрашенным в массе и двухслойным из бесцветной стекломассы с цветным накладным слоем толщиной 1 мм. Его применяют для декоративного остекления световых проёмов, устройства перегородок, изготовления витражей.

Армированное стекло имеет внутри параллельно поверхности сварную светлую металлическую сетку из термообработанной стальной проволоки диаметром 0,35 – 0,45 мм. Прочность стекла при этом не увеличивается и даже снижается, но такое стекло безопасно – при разрушении от механических и тепловых воздействий осколки удерживаются металлической сеткой. Армированное стекло служит для остекления световых проёмов и дверей (при повышенных требованиях к безопасности и огнестойкости остекления), фонарей верхнего света, для ограждения балконов, лоджий, лестниц, лифтовых шахт, устройства перегородок и светопрозрачных кровель.

Закалённое стекло имеет сравнительно высокую механическую прочность и термостойкость. Это достигается обработкой листового стекла толщиной 4,5…6,5 мм – нагреванием до +640 ◦С и последующим резким, но равномерным охлаждением поверхностей потоком воздуха, реже жидкостью. Закалённое стекло используют для остекления витрин и светопроёмов общественных зданий, сплошных стеклянных дверей, перегородок и других ограждающих конструкций, к которым предъявляются требования повышенной стойкости к возможным ударным воздействиям.

Среди светопрозрачных изделий выделяют малогабаритные (блоки стеклянные пустотелые) и крупногабаритные (стеклополотна, стеклопакеты, стёкла профильные и гнутые).

Блоки стеклянные пустотелые получают сваркой по периметру двух прессованных полублоков, стекломасса которых может быть бесцветной или цветной. Внутренняя поверхность гладкая или с рельефным рисунком. Масса блоков обычно 2,4 и 4,3 кг. Стеклоблоки предназначены для кладки наружных ограждений, перегородок, заполнения светопроёмов в жилищно-гражданском и промышленном строительстве.

Стеклополотна представляют собой листы закалённого утолщённого стекла для заполнения дверных проёмов в общественных зданиях.

Стеклопакеты получают при соединении по контуру с определённым зазором двух или более листов стекла.Площадь стеклопакета до 5 м², расстояние между стёклами 15…20 мм. Применяют стеклопакеты для заполнения оконных проёмов, витрин

Стекло строительное профильное (стеклопрофилит) формуют на прокатных установках из бесцветного или цветного стекла в виде непрерывного профильнопогонажного материала коробчатого или швеллерного сечения с гладкой, рифлёной или узорчатой поверхностями. Максимальная длина стеклопрофилита коробчатого сечения 5 м, швеллерного – 7 м. Размеры сечения могут быть разными, например 250х50 мм, толщина стекла 5,5 мм. Профильное стекло исползуют для светопроницаемых ограждений (самонесущих стен, перегородок, кровель).

К светонепрозрачным облицовочным материалам из стекла относятся стемалит, марблит, эмалированные и стекломазаичные плитки, смальта, зеркальные, стеклокристаллические плитки.

Стемалит – листы плоского стекла, внутренняя сторона которых окрашена керамической краской. Размер листов стемалита не менее 900х400 мм, толщина 5…7,5 мм. Такое облицовочное стекло выпускают 27 различных цветов и применяют для отделки фасадов, интерьеров общественных и промышленных зданий, ограждений балконов и лоджий.

Марблит – материал в виде плоских прямоугольных или квадратных плит с полированной лицевой и рифлёной внутренней поверхностью. Выделяют две разновидности марблита – стеломрамор и декоративный марблит. Марблит служит для наружной и внутренней облицовок зданий различного функционального назначения.

Эмалированные плитки часто изготовляют из отходов оконного или витринного стекла, разрезая его по заданным размерам и покрывая с одной стороны слоем эмали, закрепляемой при термообработке. Размеры плиток 100х100 или до 200х200 мм, толщина – 4-6 мм.

Смальта – куски глушенного цветного стекла неправильной формы толщиной 10 мм, полученное из стекломассы отливкой или прессованием. Ранее из смальты изготовляли мозаичные панно, декоративные вставки при отделке фасадов и интерьеров. В современной лаконичной архитектуре смальта применяется сравнительно редко.

Мозаичные плитки, например, размером 21х21х5 мм, которые получают при прокатке или прессовании стекломассы с разнообразными эстетическими характеристиками, позволяют создавать оригинальную отделку интерьеров.

Материалы из стекла и других минеральных расплавов могут быть теплоизоляционными, звукопоглощающими, кислотоупорными.

Пеностекло – высокопористый материал (пористость до 94%), получаемый при спекании порошка стеклянного боя с газообразователями. Используется оно в виде плит и блоков в основном для теплоизоляции стен, покрытий, кровель.

Из каменных расплавов (базальта, диабаза) изготавливают плиты, плитки, литую брусчатку – материалы, отличающиеся высокой прочностью, долговечностью и большой коррозийной стойкостью в агрессивных средах.

Из расплава доменного шлака (после его быстрого охлаждения) получают шлаковую пемзу (термозит), которая служит пористым заполнителем для лёгких бетонов.

Свойства

Эксплуатационно-технические свойства материала зависят от его состава и структуры, которая отличается отсутствием правильной пространственной решетки.

Плотность обычного оконного стекла –2500 кг/м³, армированного – 2600 кг/м³

Пористость у стеклянных материалов (за исключением теплоизоляционных и звукопоглощающих) отсутствует.

Стеклянные светопрозрачные материалы обладают высокой стойкостью к агрессивным веществам.

Материалы из стекла относятся к хрупким, у них отсутствуют пластические деформации.

Поглощение света определяется коэффициентом поглощения и оптической плотностью, а также связано с толщиной стекла и особенно наличием красящих добавок. В целом оптические свойства стекол зависят от их химического состава.

Эстетические характеристики материалов из стекла регулируются в достаточно широких пределах.

Пропускание, поглощение и отражение света стеклом зависят от длины волны света. Эта зависимость, а также различие оптических характеристик стекла обуславливают возможность разнообразных цветовых эффектов при освещении стекла.

Эстетические характеристики материалов из стекла оценивают с помощью измерительных инструментов (микрометры, линейки, угольники, щупы) и визуально – путём сравнения с образцами-эталонами с определённого расстояния.

При оценке внешнего вида витражей или стекломозаики учитывают способ их получения.

Область применения

Конструкционные материалы из стекла (пеностекло, стекловатные для теплоизоляции) используются в ограниченном объёме, а конструкционно-отделочные материалы – практически в каждом здании или сооружении.

Архитектурный образ современных зданий и сооружений определяется структурой несущих элементов, выявленных на фасаде, и плоскостями из стекла.

Соотношение светопрозрачных и глухих участков фасада, пропорции членения, цвет стекла – это те параметры, которые позволяют создавать навесные стены с разнообразным внешним обликом. Оригинальный внешний вид фасада получают сочетанием светопрозрачных и светонепрозрачных материалов из стекла.

Связать воедино вестибюли и фойе с окружающей средой за пределами здания – с улицей, с природой, создать впечатление лёгкости – характерное стремление архитекторов при проектировании ряда общественных зданий, в этом им помогают прозрачные стеклянные стены.

Материалы из стекла применяют для выявления пластики фасада вне зависимости от функционального назначения здания, при создании поверхностей из стеклянных материалов, регулирующие тепловые потоки, для придания своеобразного архитектурного облика в зданиях жилого и промышленного назначения, детских садов, школ, широко применяются зеркальные стёкла с высоким отражением в видимой части спектра.

Узорчатые, матово-узорчатые, рельефные и цветные листовые стёкла для перегородок, дверных полотен оказывают огромное влияние на эстетику интерьеров различного назначения. Не меньшую значимость имеют цветные художественные витражи, которые могут изготовляться не только традиционным способом, но и по новой технологии в сочетании с современными материалами, в том числе с железобетоном, металлическим профилями.

Принципиальное значение имеет и тот факт, что материалы из стекла остаются экологически чистыми на протяжении всего срока их эксплуатации.

Преимущества и недостатки стекла в качестве строительного материала

Стекло — это волшебный материал, обладающий множеством различных свойств и применений, от приготовления блюд в стеклянной посуде до остекления целого здания. Стекло наиболее часто используется в качестве прозрачного материала для остекления в конструкции, а также используется в архитектурных особенностях, таких как двери, окна, перегородки. Стекло представляет собой неорганический, прозрачный или полупрозрачный материал, который можно формовать в любую форму. Стекло представляет собой смесь сырья, такого как диоксид кремния, карбонат натрия, известь или оксид свинца, оксид марганца, который измельчается, просеивается и смешивается в определенной пропорции и плавится в печи.

Преимущества:

• Стекло, которое поглощает, преломляет или пропускает свет. Его можно сделать прозрачным или полупрозрачным, что добавит необычайной красоты к зданию.
• Стекло пропускает до 80% доступного естественного дневного света в обоих направлениях без пожелтения, помутнения или выветривания.
• Стекло полностью устойчиво к атмосферным воздействиям. Он не может быть затронут воздействием ветра, дождя или солнца и может сохранить его внешний вид и целостность.
• Стекло не ржавеет, оно не разлагается постепенно.
• Стекло имеет гладкую глянцевую поверхность.
• Стекло позволяет естественному свету войти в дом, даже если это двери и окна, и так далее.
• Это отличный изолятор против электричества. Невозможно провести электрический ток.
  Доступный в разновидностях цветов, и когда мы объединяем стеклянный лист в ламинированных или изолированных единицах, они меняются по цвету и внешнему виду.
• Его можно вдувать, натягивать и прижимать к любой форме, и, следовательно, он используется для общих целей остекления в строительстве, на фасадах магазинов, строительных дверях и окнах и мастерских. Он также используется для мебели после ламинирования фанерой или металлическим листом.
• Стекло обеспечивает идеальный способ демонстрации продукта.
• Это также с глубоким пониманием науки о стекле и технологии, использующей процесс слияния, чтобы вести индустрию дисплея с ее превосходным жидкокристаллическим дисплеем (LCD).
• Стекло на 100% пригодно для повторного использования и не разрушается во время процесса рециркуляции, поэтому его можно снова и снова перерабатывать без потери качества или чистоты.
• Стекло устойчиво к ультрафиолетовому излучению, поскольку оно не подвергается атаке ультрафиолетовым излучением, и, следовательно, трещины, обесцвечивание или дезинтеграция не произойдет.
• Стекло превосходно устойчиво к истиранию, поэтому оно будет сопротивляться износу поверхности, вызванному плоской трением и контактом с другим материалом.
• Стекло стабильно в широком диапазоне температур. Он используется для каминного стекла, высокотемпературных легких линз и дровяных печей, кухонных вершин и высокотемпературных зон.
• Он не подвержен влиянию шума, воздуха, воды и большинства кислот из-за обесцвечивания, изменения степени блеска, размягчения, набухания, отслоения покрытий и пузырей не произойдет.
• Стекло также защищает от внешних барьеров.
• Стекло обладает способностью сделать структуру более привлекательной, изысканной и придает красоту зданию. Он используется для достижения архитектурного вида для внешнего оформления.
• При использовании в интерьерах стекло экономит место.

Недостатки:

• Изготовление стекла — это высокоэнергетический процесс из-за высокой температуры, необходимой для переработки сырья, и это дорогостоящий материал и в конечном итоге увеличивает стоимость здания.
• Стекло очень жесткое и хрупкое, поэтому, когда он подвергается стрессу, он разрушается без значительного напряжения. Сломанные кусочки стекла могут быть острыми, а вероятность травмы очень высока.
• Стекло имеет меньшую ударопрочность, поэтому способность стекла выдерживать внезапно наложенную нагрузку очень низка.
• На стекло воздействует внешняя фтористоводородная кислота, поэтому иногда на поверхности стекла появляется травление.
• На стекло воздействуют ионы щелочей. Щелочной раствор просто растворяет стеклянную поверхность и до тех пор, пока подача щелочи достаточна, такой тип коррозии происходит с одинаковой скоростью.
• Стекло обеспечивает превосходную прозрачность тепла, поэтому его необходимо сбалансировать с относительно низким значением R (энергосбережение). Значение R считается одним из наиболее важных факторов изоляции.
• Использование стекла также повышает стоимость безопасности.
• Стекло также небезопасно для доказанной области землетрясения. К сожалению, нет такого стекла, как материал, защищающий от землетрясений, но дорогостоящее обращение заставляет их противостоять землетрясению.
• Стекло плохо с точки зрения сохранения тепла, что приводит к увеличению затрат на эксплуатацию кондиционеров.
• Хотя многие считают, что, когда вы предоставляете стекло в фасаде здания, вы свободны от затрат на живопись навсегда, но это не нормально. Возможно, вам придется потратить одинаково для очистки стекла. Иногда это так дорого, как выставлять живопись. Опять же, вы можете рисовать здание один раз в 5 лет, но для стекла вы должны чистить каждый год.
• Стекло поглощает тепло и, следовательно, действует как теплица и, следовательно, не подходит в теплом и жарком климате. Это увеличит нагрузку A \ C и больше энергии для кондиционирования воздуха.
• Остекление является серьезной проблемой в строительстве стеклянного фасада.

Похожие записи:

Где применяется стекло? Сферы и области применения стекла.

Трудно представить более универсальный материл чем стекло. Его научились производить много столетий назад и по сей день стекло остается востребованным материалом в разных сферах и отраслях деятельности человека. Его популярность обуславливается значительным списком свойств и качеств. В этой статье мы поговорим об этих свойствах, а также ответим на вопрос: «В каких сферах и областях применяют стекло?».

Свойства стекла

С развитием современных технологий стало возможным придавать стеклу дополнительных свойств за счет изменения химического состава. Помимо тех свойств, которые имело стекло изначально (твердость, вязкость, хрупкость, химическую нейтральность, прозрачность), ему стали присущи и другие модифицированные качества (стойкость к высоким температурам, прочность, способность проводить электрический ток). Это позволило использовать разные виды стекла в самых различных сферах.

Виды стекла

В состав стекла входит кварцевый песок, известняк, доломит, но для улучшения его свойств добавляют и другие вещества (оксид алюминия и бора). Так получают различные виды стекла – строительное, тарное, техническое, сортовое. В строительстве используют листовое стекло, которое бывает узорчатым, закаленным, термостойким, ударопрочным, армированным.

Различные применения стекла

Стекло на протяжении многих столетий производилось специально обученными мастерами, которые передавали свое ремесло от отца к сыну. Но со временем процесс механизировали и это позволило выпускать стеклянные изделия массово.

На данный момент стекло широко применяют в строительной сфере, в оптической промышленности, медицине, машиностроении, приборостроении, интерьере, современной архитектуре, электротехнике и в быту.

Стекло активно применяется для производства стеклянной тары – банок и бутылок для пищевой промышленности, флаконы для парфюмерной, сосуды для химической, емкости и ампулы для фармацевтической. Стеклотару можно повторно использовать в быту, но её основным минусом является хрупкость.

Стекло проявило себя и в интерьере. Отличным решением для изменения интерьера дома или квартиры может стать создание стеклянных дверей, перегородок и мебели. Различная обработка, современные технологии и добавление в состав стекла красителей позволяет создать изделие различной структуры, форм и цветов.

Стеклоэмали – это разноцветные слои из стекла, которые применяются как защитные покрытия для химической аппаратуры, посуды, сантехники и даже ювелирных изделий.

Также с помощью стекла стало возможным создание сверхтонких оптических приборов различного назначения. К таки приборам относят микроскопы, фотоаппаратуру, телескопы и, конечно же, очки.

Применение стекла в строительстве

В последнее время все больше стекла идет на производство листов для остекления. Такие листы используются для отделки фасадов разных зданий. Для этой цели применяют различные виды стекла и типы фасадного остекления. Архитекторы отдают предпочтение тонированному, прозрачному и полупрозрачному стеклу. Они обладают повышенной механической прочностью и поэтому такое стекло практически нельзя разбить.

На этом сферы и области применения стекла не заканчиваются. Стекловолокно – это уникальный строительный материал. Полученное при переработке стекла, стекловолокно является ударопрочным, огнестойким, экологичным, оно не гниет и не деформируется, а также обладает высокими теплоизоляционными и звукопоглощающими характеристиками. Из стекловолокна производят стеклоткани, стеклянную вату, армированное и пластиковое стекловолокно, стеклофибру, стеклообои, стекловолоконные сетки. Эти материалы применяют в строительстве в качестве утеплителей и связующих элементов.

— Вес стекла

— Вес оргстекла

Виды стекла и его свойства для использования в строительстве

🕑 Время чтения: 1 минута

В строительстве используются разные виды стекла для разных целей. В этой статье обсуждаются инженерные свойства и использование этих очков.

Стекло — твердое вещество, которое может быть прозрачным или полупрозрачным и хрупким. Процесс плавления, используемый для производства очков. В этом процессе песок плавится с известью, содой и некоторыми другими добавками, а затем быстро охлаждается.Стекла используются в строительстве и в архитектурных целях в машиностроении.

Рис.1: Использование стекла в качестве ограждающей конструкции

Технические свойства стекла

1. Прозрачность
2. Прочность
3. Технологичность
4. Коэффициент пропускания
5. Значение U
6. Возможность вторичного использования

1. Прозрачность стекла

Прозрачность — главное свойство стекла, которое позволяет видеть через него внешний мир.Прозрачность стекла может быть с обеих сторон или только с одной стороны. В прозрачности с одной стороны стекло ведет себя как зеркало с другой стороны.

2. Прочность стекла

Прочность стекла зависит от модуля разрыва стекла. В целом стекло — хрупкий материал, но добавляя добавки и ламинаты, мы можем сделать его более прочным.

3. Технологичность стекла

Стеклу можно придать любую форму или его можно выдуть во время плавления.Итак, обрабатываемость стекла — это превосходное свойство.

4. Коэффициент пропускания

Видимая часть света, проходящего через стекло, является свойством пропускания видимого света.

5. Показатель U стекла

Значение

U представляет собой количество тепла, передаваемого через стекло. Если стекло называется изолированной единицей, то оно должно иметь меньшее значение u.

6. Стекло вторично переработано

Любое стекло подлежит 100% вторичной переработке. Его также можно использовать в качестве сырья в строительной индустрии.

Типы стекла и их применение

В строительстве используются следующие виды стекла:

1. Флоат-стекло
2. Небьющееся стекло
3. Многослойное стекло
4. Экстра чистое стекло
5. Хроматическое стекло
6. Тонированное стекло
7. Закаленное стекло
8. Стеклоблоки
9. Стекловата
10. Изолированные стеклопакеты

1. Флоат-стекло

Флоат-стекло, изготовленное из силиката натрия и силиката кальция, поэтому его еще называют натриево-кальциевым стеклом.Он чистый и плоский, поэтому вызывает блики. Толщина флоат-стекла составляет от 2 мм до 20 мм, а вес — от 6 до 36 кг / м. ² . Применение флоат-стекла включает витрины магазинов, общественные места и т. Д.

Рис.2 Многослойное стекло

2. Стекло небьющееся

Небьющееся стекло используется для изготовления окон, мансардных окон, полов и т. Д. В процессе его изготовления добавляется пластиковый поливинилбутираль. Таким образом, он не может образовывать кусочки с острыми краями, когда ломается.

Инжир.3: небьющееся стекло

3. Многослойное стекло

Многослойное стекло — это комбинация слоев обычного стекла. Значит, у него больше веса, чем у обычного стекла. Он имеет большую толщину, устойчив к ультрафиолетовому излучению и звуконепроницаем. Они используются для аквариумов, мостов и т. Д.

Рис.4: Многослойное стекло, используемое в строительстве

4. Экстра чистое стекло

Экстра чистое стекло обладает двумя уникальными свойствами: фотокаталитическим и гидрофильным. Благодаря этим свойствам он защищает от пятен и придает красивый внешний вид.Обслуживание также простое.

Рис.5: Экстра чистое стекло

5. Хроматическое стекло

Хроматическое стекло используется в отделениях интенсивной терапии, конференц-залах и т. Д., Оно может контролировать прозрачность стекла и защищает интерьер от дневного света. Хроматическое стекло может быть фотохромным, которое имеет светочувствительное ламинирование, термосохромным, которое имеет термочувствительное ламинирование, и электрохромным, которое имеет электрическое ламинирование поверх него.

Рис.6: Хроматическое стекло

6. Тонировка стекол

Тонировка — это не что иное, как цветное стекло.Ингредиенты, производящие цвет, смешиваются с обычной стеклянной смесью для получения цветного стекла, которое не влияет на другие свойства стекла. Различные ингредиенты, вызывающие цвет, приведены в таблице ниже:

Таблица 1: Различные типы ионов, используемые для получения различных цветов в стеклах

2

Синий диоксид марганца 901

Рис.7: Тонированное стекло

7. Закаленное стекло

Закаленное стекло — это прочное стекло с плохой видимостью. Он доступен любой толщины, а при разломе образует опасные мелкие гранулы. Это также называется закаленным стеклом. Из этого типа стекла изготавливают огнестойкие двери, защитные пленки для мобильных телефонов и т. Д.

Рис.8: Закаленное стекло

8. Стеклянные блоки

Стеклоблоки или стеклоблоки изготавливаются из двух разных половин, которые спрессовываются и отжигаются вместе в процессе плавления стекла.Они используются в архитектурных целях при строительстве стен, световых люков и т. Д. Они обеспечивают эстетичный вид, когда через них проходит свет.

Рис.9: Стеклянный блок

9. Стекловата

Стекловата состоит из стекловолокна и действует как изоляционный наполнитель. Это огнестойкое стекло.

Рис.10: Стекловата

10. Стеклопакеты

Стеклопакеты содержат стекло, разделенное на два или три слоя воздухом или вакуумом.Они не могут пропускать тепло через него из-за наличия воздуха между слоями и действуют как хорошие изоляторы. Их также называют стеклопакетами.

Рис.11: Стеклопакет

Часто задаваемые вопросы о типах стекол: свойства и применение

Что такое стакан?

Стекло — твердое вещество, которое может быть прозрачным или полупрозрачным и хрупким. Он производится методом сплавления.

Какими свойствами обладают очки?

Основными свойствами стекла, которые делают его пригодным для использования в строительстве, являются прозрачность, прочность, обрабатываемость, коэффициент пропускания, коэффициент теплопроводности и переработка.

Какие бывают очки?

Флоат-стекло, небьющееся стекло, многослойное стекло, особо чистое стекло, хроматическое стекло, тонированное стекло, закаленное стекло, стеклоблоки, стекловата и стеклопакеты.

Какое применение стекла в строительных конструкциях?

витрины магазинов, общественные места, окна, световые люки, полы, аквариумы, мосты, защита от пятен, эстетика, отделения интенсивной терапии, конференц-залы, изоляция, стеновые конструкции, огнестойкие двери и мобильные защитные пленки.

Какое значение U у стекла?

Значение U представляет собой количество тепла, передаваемого через стекло. Если стекло называется изолированной единицей, то оно должно иметь меньшее значение u.

Что такое ламинированное и закаленное / закаленное стекло?

Многослойное стекло — это комбинация слоев обычного стекла. Оно имеет превосходный вес, толщину, защиту от ультрафиолета и звуконепроницаемость, чем обычное стекло. Закаленное или закаленное стекло — это прочное стекло с плохой видимостью.

Подробнее: Использование стекла в строительстве

Преимущества и недостатки стекла как строительного материала

История стекла восходит к столетиям, когда мы находим упоминание о естественном стекле в период каменного века. Затем стекло использовалось для изготовления оружия. Позже, с течением времени, из него стали делать сосуды, мозаику, предметы декора и т. Д.

Раньше стекло использовалось только для сбора света. Дальнейшее развитие технологий: свинцовое стекло будет использоваться в качестве декоративного элемента во многих домах, а также в многоэтажных домах.Но быть декоративным элементом здания было недостаточно. Таким образом, учитывая перспективы и потребность в энергоэффективных зданиях, были проведены исследования стекла для разработки таких свойств, как показатель преломления, потери на отражение, коэффициент теплопередачи, коэффициент пропускания видимого света, коэффициент пропускания инфракрасного излучения, коэффициент пропускания ультрафиолетового излучения, химическая стойкость. .

В конечном итоге причина экспериментов со стеклом заключалась в том, чтобы извлечь из него все лучшее и развить его как современный строительный материал.В любом случае, давайте не будем теряться во всех этих технических терминах. Фактически, мы упростили все в этой статье, чтобы читателям было легко понять преимущества и недостатки стекла как строительного материала.

Согласно «Jelena Savic et al.» (2013) (Опубликовано в архитектурном стекле: типы, характеристики и законодательство), «прозрачность и полупрозрачность стекла обеспечивают эстетическую красоту любому зданию. Это помогает создать элегантные пространства в любой части здания.Способ, которым свет проходит через стекло в здании, настолько потрясающий, что превратился в мощный инструмент для архитектора. В настоящее время стекло является неотъемлемой частью многих фасадов и крыш ». Никакой другой материал не может воспроизвести эстетические качества стекла. Это новая возможность для дизайнеров и архитекторов творчески обрисовать дизайн. Он является неотъемлемой частью строительных конструкций, побуждая дизайнеров широко использовать его. В последнее время во многих странах стеклянное строительство стало символом развития, где эти здания считаются символом достатка и роскоши.

14 Преимущества использования стекла в строительстве

14 Преимущества использования стекла в строительстве

Невозможно говорить о строительных материалах, не говоря уже о стекле. В качестве строительного материала стекло имеет множество применений, от улучшения эстетики конструкции до изоляции и даже освещения. Однако важно знать различные преимущества стекла, чтобы определить, где и как их использовать в строительстве.

Основными преимуществами использования стекла в строительстве являются пропускание до 80% естественного света, звукоизоляция и теплоизоляция.Стекло также устойчиво к атмосферным воздействиям, может выдерживать воздействие дождя, солнца и ветра, а его гладкая (глянцевая) поверхность позволяет легко чистить и поддерживать.

Если вам интересно узнать о различных преимуществах стекла в строительстве, то лучшее место для вас найти. Продолжайте читать, чтобы узнать о преимуществах и недостатках использования стекла в строительстве.

1. Прозрачность

В отличие от большинства непрозрачных строительных материалов, стекло естественно прозрачно, что позволяет ему поглощать и пропускать свет для освещения объектов.Прозрачность обеспечивает беспрепятственный просмотр объектов за стеклом с другой стороны.

Хотя бетон отлично укрепляет конструкции и сохраняет их компактность, его исключительное использование может сделать здания мрачными и непривлекательными. Это объясняет, почему почти во всех коммерческих и жилых зданиях используется стекло.

Прозрачность стекла позволяет жильцам любоваться видом на улицу. Следует отметить, что не все стекла имеют одинаковую степень прозрачности.Некоторые типы стекла полупрозрачны, поэтому пропускают значительное количество света без ущерба для конфиденциальности.

Ниже приводится краткое описание некоторых видов светопрозрачного стекла:

• Матовое стекло: Этот тип стекла в основном используется в ванных комнатах, спальнях и даже окнах гостиной. Иногда матовое стекло травят кислотой для создания декоративных узоров.
• Стеклянный блок: Внешний вид стеклянных блоков может варьироваться в зависимости от текстуры, цвета и размера.Однако наиболее популярные конструкции обычно текстурированные, прозрачные и узорчатые, что делает этот тип стекла одним из лучших для коммерческих и жилых зданий. Этот тип стекла пропускает только необходимое количество света, что делает его идеальным для окон спальни, внутренних стен, фасадов и окон спальни.
• Умное стекло: Технологические достижения в области строительства зданий привели к изобретению уникальных типов стекла, таких как умное стекло, которое может быть прозрачным и полупрозрачным.Умное стекло имеет стратегически встроенный жидкокристаллический слой, который закрывает стекло и пропускает солнечный свет. Тем не менее, жидкий кристалл может выравниваться и обеспечивать четкий обзор одним щелчком переключателя.

Стекло может быть прозрачным и полупрозрачным, что делает его универсальным. Это позволяет дизайнерам придумывать уникальный дизайн и экспериментировать с естественным освещением, чтобы сделать здания более привлекательными и привлекательными для потенциальных клиентов.

2.Водонепроницаемый и пыленепроницаемый

Когда дело доходит до пыленепроницаемости и водонепроницаемости, не так уж много строительных материалов можно сравнить со стеклом. Эти удобные функции возникают из-за гладкой глянцевой поверхности стекла, что позволяет легко чистить и обслуживать в течение многих лет.

Поскольку стекло является водонепроницаемым и пыленепроницаемым, оно лучше всего работает как в сухой, так и в влажной среде без необходимости регулярного обслуживания. Водонепроницаемость стекла означает, что оно будет защищать внутренние части здания, такие как полы и стены, от дождя, тем самым сохраняя безопасность приборов и потенциально чувствительного оборудования.

Кроме того, стекло легко чистится благодаря своей глянцевой поверхности. Обычно достаточно полить стекло водой, чтобы удалить скопившуюся пыль и мусор, в результате чего конструкция будет выглядеть как новая. Простота очистки стекла означает, что для предотвращения быстрого износа стекла не потребуется слишком много труда или ресурсов.

3. Стекло способствует эстетике здания

В то время как архитекторы могут создавать захватывающие дух проекты, которые выделяют здания, стекло завершает работу, добавляя нотку уникальности и красоты.Существуют разные виды стекла, каждое из которых имеет уникальные особенности.

Играя с цветами или смешивая разные типы стекла, дизайнеры могут придать зданию уникальный внешний вид, который в противном случае был бы скучным без использования стекла. Более того, в зависимости от конструкции здания стекла могут быть разных размеров, что имеет большое значение для улучшения атмосферы в здании с точки зрения жителя.

Современные тенденции в строительстве больше склоняются к крупномасштабному использованию стекла из-за его способности преобразовывать внешний вид конструкции.Постепенно стеклянные стены все чаще предпочитают большим бетонным стенам из-за их красоты и способности положительно влиять на внутреннюю атмосферу.

Блеск и сияние стекла делают его зрелищным, особенно когда оно используется вместо бетона. Изначально стекло в основном использовалось для окон и дверей. Однако недавние события в сфере недвижимости показали, что стекло используется вместо бетона на стенах, чтобы выделить структуру.

4. Доступен в большом количестве вариантов

Существует несколько видов стекла, которое можно использовать в строительстве.От плавающего стекла до небьющегося стекла, многослойного стекла, стеклоблока, закаленного стекла и сверхпрозрачного стекла у дизайнеров есть несколько вариантов на выбор, что повышает общую гибкость во время строительства.

Ниже приводится краткое описание некоторых основных типов стекол, из которых можно выбрать дизайн:

• Плавающее стекло: Этот тип стекла доступен в нескольких цветах в зависимости от красителей, добавленных во время производства. Плавающее стекло хорошо работает в коммерческих зданиях благодаря высокому рейтингу светопропускания.Его также можно использовать на стеклянных перегородках, дверях и окнах, а также на фасадах коммерческих зданий для повышения общей эстетики.
• Небьющееся стекло: Небьющееся стекло обладает высокой устойчивостью к разрушению. Его прочность позволяет использовать его в мансардных окнах, перилах, стеклянных лестницах и открытых окнах.
• Многослойное стекло: Многослойное стекло, вероятно, из самых прочных видов стекла, лучше всего подходит для использования в небезопасных местах или областях, подверженных землетрясениям и другим стихийным бедствиям, таким как сильные ветры, торнадо и ураганы.
• Сверхпрозрачное стекло: Этот тип стекла известен своей способностью пропускать до 92% солнечного света, что делает его одним из лучших типов стекла для четкого обзора. Сверхпрозрачное стекло идеально подходит для использования в коммерческих целях, где требуется четкий обзор, например, в музеях, аквариумах, стеклянных лифтах, выставочных залах ювелирных изделий и пляжных отелях.
• Тонированное стекло: Тонированное стекло, известное своей способностью к приватности, также известно своей энергоэффективностью, поскольку оно поглощает и распределяет тепло внутри здания.Тонированные стекла также помогают защитить пассажиров от вредных ультрафиолетовых лучей.
• Закаленное / закаленное стекло: Закаленное стекло обычно используется в строительстве из-за своей прочности. Может использоваться в фасадах, дверях, открытых окнах, а также в интерьерных декоративных панелях. Это стекло имеет более высокую ударопрочность, чем плавающее стекло, и поэтому идеально подходит для конструкций, расположенных в районах с неблагоприятной погодой.

Как видно из вышеизложенного, в строительстве можно использовать несколько видов стекла.Широкий выбор вариантов дает архитекторам возможность реализовать свою творческую свободу и создавать выдающиеся проекты. Каждый тип стекла имеет свои уникальные свойства, которые повышают ценность конструкции при использовании в строительстве.

5. Устойчивость к коррозии, паразитам и ржавчине

В отличие от стали, которая очень подвержена ржавчине под воздействием влаги и кислорода, стекло устойчиво к ржавчине. Это означает, что даже после многих лет воздействия влаги и кислорода стекло сохранит свой первоначальный вид.

Стекло также устойчиво к постепенной коррозии, в отличие от большинства строительных материалов, которые начинают подвергаться атмосферным воздействиям после воздействия элементов. Это делает стекло экологически безопасным строительным материалом, поскольку оно не реагирует на изменения погоды, такие как дождь.

Хотя стекло и не такое прочное, как дерево, оно устойчиво к паразитам, поскольку содержит неорганические компоненты. Таким образом, при использовании стекла можно не беспокоиться о вредителях, таких как термиты, которые могут поставить под угрозу структурную целостность здания.

Стойкость стекла к коррозии, паразитам и ржавчине делает его очень прочным строительным материалом. Более того, стекло не требует регулярного ухода, как сталь, бетон и дерево, которые необходимо регулярно красить или покрывать, чтобы предотвратить постепенную деградацию. Низкие эксплуатационные расходы за стеклом в конечном итоге приводят к большей экономии.

6. Вторичная переработка

Зеленое строительство становится все более популярным из-за необходимости сохранения окружающей среды. К счастью, стекло на 100% пригодно для вторичной переработки.Имея стеклобой и различные виды стекла, строительное стекло можно производить путем вторичной переработки.

Поскольку стекло имеет высокую внутреннюю прочность, низкую газопроницаемость и химически инертно, переработанный стеклобой является отличным вариантом при использовании в качестве заполнителя в строительстве. Таким образом, стекло можно использовать в самоуплотняющемся бетоне, растворах и бетонных блоках для мощения в качестве крупного заполнителя. Химически инертные свойства стекла делают его идеальным для использования в качестве грубого заполнителя, поскольку его можно использовать без изменения свойств получаемой пасты.

По данным Всемирного фонда дикой природы, переработанное стекло сокращает загрязнение воды на впечатляющие 50% и загрязнение воздуха на 50%. Переработка стекла также помогает освободить место на свалках, которое может быть использовано для бутылок и банок. А поскольку стеклобой плавится при более низких температурах по сравнению со стеклом непосредственно из сырья, переработка является более жизнеспособным и экологически безопасным вариантом.

Поскольку глобальное потепление постепенно превращается в суровую реальность, строительной отрасли важно использовать экологически безопасные методы строительства.Стекло предоставляет инженерам-строителям и архитекторам возможность сохранить окружающую среду за счет использования 100% перерабатываемых материалов. Преимущество стекла в том, что оно не обесценивается при переработке, что гарантирует его прочность и эффективность даже после многократной переработки.

7. Электрическая, тепловая и звукоизоляция

Стекло широко используется в строительстве благодаря своим изоляционным свойствам. Он плохо проводит электричество, что делает стеклянные конструкции безопасными даже при отключении электричества.Роль стекла как электрического изолятора позволяет использовать его в конструкции потолочных светильников, декоративных настенных светильников и других электроприборов.

Помимо электрической изоляции, стекло также является отличным материалом для звукоизоляции, что объясняет его использование в музыкальных студиях и помещениях, где требуется соответствующая звукоизоляция. Примером зарекомендовавшего себя изоляционного стекла является стеклопакет, который специально производится для изоляционных целей. Стеклопакет содержит полость, обычно заполненную непроводящими газами.

Стекло также отлично подходит для теплоизоляции. Например, стеклопакет обычно используется в районах с экстремальными температурами. То есть он может поглощать тепло и эффективно его распределять, предотвращая, таким образом, экстремальные внутренние температуры. Стекло также пригодится зимой, поскольку оно помогает предотвратить потерю тепла и, таким образом, согревает пассажиров.

Не многие строительные материалы обладают такими замечательными изоляционными свойствами, как стекло. Для обеспечения надлежащей звукоизоляции потребуется большое количество бетона, что может привести к увеличению затрат на строительство.Кроме того, сталь является хорошо известным проводником тепла и, следовательно, может привести к чрезмерному нагреву, если не будет хорошо изолирована. Но со стеклом нет необходимости в дополнительной изоляции, поскольку это естественный изолятор.

8. Рентабельность

Стекло является очень экономичным строительным материалом по нескольким причинам. Во-первых, его можно переработать и использовать в качестве крупнозернистого заполнителя при изготовлении монолитного бетона, что снижает общие затраты на приобретение дополнительного материала.

Как естественный изолятор стекло помогает поглощать и распределять тепло от солнца, сохраняя прохладу даже в жаркие летние дни.Это объясняет, почему в жарких местах предпочитают широкие окна и двери. Дополнительное охлаждение помогает снизить общие затраты на охлаждение, которые чаще всего растут, когда везде используются кондиционеры. Кроме того, способность стекла пропускать естественный свет помогает осветлить комнаты и снизить счета за электроэнергию из-за освещения.

Стекло очень доступно, так как в основном оно перерабатывается. Однако некоторые виды стекла дороже других из-за своих свойств. В любом случае стоимость использования стекла в строительстве не может сравниться с ценами на сборный железобетон и сборные стальные конструкции.

Сниженная потребность в регулярном обслуживании делает стекло подходящим вариантом для конструкций в кислых или соленых условиях. Стекло не требует покраски или гальванизации для предотвращения ржавчины, поскольку оно естественно устойчиво к коррозии. Это приводит к снижению затрат, особенно с течением времени, поскольку конструкция более подвержена воздействию погодных условий.

9. Легкий

По сравнению с другими строительными материалами, стекло значительно легче, что делает его идеальным для высотных стальных конструкций, поскольку оно помогает снизить общую статическую нагрузку.Такие материалы, как бетон, вносят свой вклад в общую нагрузку на здание, тем самым увеличивая вероятность разрушения со временем. Тем не менее, можно сохранить низкий общий вес здания с помощью стекла, что способствует укреплению конструкции.

10. Высокая работоспособность

Помимо улучшения внешнего вида конструкций, стекло выделяется простотой обработки. То есть при расплавлении ему можно придавать различные типы и формы, чтобы соответствовать дизайну конструкции.Легкость формовки стекла дает архитекторам широкий выбор вариантов, особенно при работе с окнами, дверями и стеклянными стенами.

Стекло можно разрезать на более мелкие части или модифицировать по разным узорам, не требуя больших усилий, что делает его идеальным для различных типов строительства.

11. Готовность к строительству

В отличие от монолитного бетона, для которого требуется достаточное время отверждения, стекло обычно готово к установке после доставки на место.Это помогает ускорить процесс строительства, так как вы не потеряете время на перемешивание таких элементов, как бетон.

Установка стекла не такая сложная или требует оборудования, как сборный железобетон. Установка сборного железобетона или сборных стальных конструкций часто требует тяжелого оборудования в дополнение к опытному персоналу. Однако для стекла важнее всего правильное обращение и аккуратная установка, поскольку оно значительно легче, чем стекло и сталь.

12.Устойчивость к истиранию

Химический состав и физические свойства стекла делают его очень устойчивым к царапинам. Эта особенность делает стекло удобным материалом для использования в местах с ограниченным доступом, таких как двери, окна и даже стеклянные стены. Хотя стекло может постепенно потерять свой блеск, его поверхность, скорее всего, останется аккуратной и эстетически привлекательной, поскольку его свойства предотвращают образование царапин и неприглядных следов.

13. УФ стабильный

Известно, что некоторые материалы постепенно разрушаются под воздействием ультрафиолетового излучения.Однако стекло устойчиво к ультрафиолетовому излучению, что означает, что оно может сохранять свои физические свойства в течение многих лет, не подвергаясь воздействию ультрафиолетового излучения. Это объясняет, почему стекло обычно сохраняет свой цвет и не трескается, несмотря на годы использования.

Известно, что некоторые типы стекла поглощают УФ-лучи. Прекрасным примером УФ-поглощающего стекла является тонированное стекло, которое, помимо повышения энергоэффективности, также защищает пассажиров от вредного УФ-излучения.

14. Доступен во многих цветах

Наличие стекла во многих цветах дает ему преимущество перед другими типами строительных материалов.Чтобы придать цвет стеклу, в расплавленную смесь стекла добавляют порошкообразные сульфиды металлов, оксиды металлов или другие соединения.

Ниже приведены некоторые добавки и цвета, которые они производят:

Такие соединения, как нитрат натрия и диоксид марганца, также используются с определенными типами смесей расплавленного стекла для очистки от примесей и, следовательно, для создания прозрачного стекла.

Как показано выше, в стекло можно добавлять различные соединения для получения разных цветов. Это дает архитекторам и дизайнерам простор для творчества, особенно при строительстве коммерческих или жилых зданий.Наличие стекла разных цветов также позволяет владельцам интегрировать предпочтительные цветовые решения, что невозможно практически со всеми другими строительными материалами.

Недостатки использования стекла в строительстве

Легко ломается

Со всеми типами стекла (включая закаленное) при установке необходимо обращаться с должной осторожностью. Это связано с тем, что стекло аморфно по своей природе, что, следовательно, делает его хрупким.А поскольку у стекла нет атомных плоскостей, которые могут скользить друг мимо друга, стекло не может снимать нагрузку; следовательно, он подвержен поломке.

Следовательно, при чрезмерном напряжении в месте поверхностного дефекта образуется трещина. Частицы в области трещин разделяются по мере того, как трещина продолжает расти, что приводит к еще большему разорванию связей. Разорванные связи продолжают расширяться, пока в конце концов стекло не разобьется.

Вероятность разбивания стекла обычно высока при установке в зонах с сильным ветровым давлением, большими нагрузками и ударами.Хотя некоторые типы стекла по своей природе являются прочными и достаточно долговечными, чтобы выдерживать нагрузки, они могут в конечном итоге сломаться, когда напряжение превышает допустимые пределы.

Стекло может привести к травмам

Поскольку стекло является хрупким материалом, оно может легко разбиться при чрезмерном напряжении. Однако, поскольку у разбитого стекла есть очень острые кончики, вероятность получения травмы увеличивается экспоненциально, когда стекло разбивается из-за удара. Люди нередко получают серьезные порезы и травмы, когда стекло разбивается в результате чрезмерного удара.

Не подходит для всех областей

В отличие от бетона и стали, которые можно использовать в разных местах, стекло не лучше всего подходит для землетрясений, торнадо или районов, подверженных ураганам. Сильный ветер может легко разбить стекло из-за его хрупкости, что приведет к дополнительным расходам на ремонт.

Для установки стекла в местах, подверженных дополнительным нагрузкам, важно использовать стекло специальной конструкции, которое выдерживает давление и нагрузку. Неиспользование стекла правильного типа может привести к нежелательным затратам на ремонт и даже к травмам в случае присутствия людей во время удара.

Поглощает тепло

Известно, что стекло генерирует высокий уровень солнечного излучения, что приводит к улавливанию тепла, что приводит к более теплым внутренним помещениям. Хотя это свойство может пригодиться в конструкциях, расположенных в холодных условиях, оно может оказаться проблематичным при использовании в зданиях в жарких регионах.

Это означает, что при выборе типа стекла для строительных конструкций необходимо учитывать факторы окружающей среды. стекло с высоким значением R (энергосбережение) является предпочтительным из-за его способности изолировать от холода и тепла.

Прозрачность может постепенно исчезать

В пыльных и влажных помещениях частицы стекла имеют тенденцию прилипать к стеклянным поверхностям. Грязь может сделать стекло неприглядным и потрепанным, что, в свою очередь, может повлиять на передачу света внутрь зданий. Уменьшение светопропускания означает, что в интерьере потребуется дополнительное освещение, чтобы дополнить тусклый естественный свет.

Довольно сложно поддерживать

Хотя некоторые могут утверждать, что использование стекла исключает затраты, связанные с нанесением краски на конструкции, затраты на очистку стекла могут быть астрономическими, особенно когда оно используется в качестве фасада здания.Окрашивание обычно выполняется время от времени, когда начинают проявляться признаки постепенного износа.

Тем не менее, может потребоваться частая очистка стекла, особенно в местах, подверженных воздействию пыли. Регулярная уборка поможет сохранить эстетику конструкции, сохраняя ее внешний вид как новый.

Компромисс с конфиденциальностью

Стекло

не идеально подходит для использования на открытых площадках рядом с рынками или общественными местами, поскольку оно прозрачное. Конечно, некоторые типы стекла, такие как тонированное стекло, не ставят под угрозу конфиденциальность.Однако большинство типов, как правило, обеспечивают видимость за счет конфиденциальности. В большинстве случаев стекло, которое непрозрачно снаружи для сохранения конфиденциальности, имеет тенденцию стоить дороже, что приводит к увеличению общей стоимости строительства.

Повышенные затраты

Как правило, стоимость использования стекла в строительстве обычно высока. Это связано с тем, что производство стекла — это энергоемкий процесс, поскольку сырье необходимо расплавить перед охлаждением для образования стекла.Стоимость стекла обычно варьируется в зависимости от типа необходимого стекла. Сверхтвердое и разноцветное стекло обычно стоит дороже, чем обычное стекло, что может значительно увеличить бюджет проекта.

блики

Блики — обычная проблема в зданиях со стеклянными фасадами или очень большими окнами. Хотя блики не влияют на структурную прочность здания, они создают неудобства для просмотра, особенно в дневное время, когда стекло отражает солнечный свет.Стоимость уменьшения бликов от окон или приобретения антибликовых стекол относительно высока, что приводит к дополнительным расходам.

Потребность в усилении безопасности

Несмотря на эстетическую привлекательность, стеклянные конструкции не так прочны и устойчивы, как бетон или сталь, поэтому необходимы повышенные меры безопасности. Стекло обычно предпочитают в музеях и выставочных залах ювелирных изделий из-за его прозрачности. Тем не менее, необходимы дополнительные меры безопасности, чтобы защитить выставленные ценности от грабителей.

В результате в большинстве зданий со стеклянными стенами, дверями и большими окнами используются современные решения по обеспечению безопасности, позволяющие минимизировать или исключить риски кражи со взломом. Более того, армированное стекло, такое как закаленное стекло и многослойное стекло, как правило, стоит дороже из-за их повышенной прочности, что также приводит к увеличению стоимости строительства.

Стекло может привести к задержкам строительства

Неправильное обращение со стеклом, доставленным на место, может привести к задержкам.Это связано с тем, что стекло очень чувствительно (и хрупко), и с ним нужно обращаться с особой осторожностью. Самопроизвольное разбивание стекла является обычным явлением и часто возникает из-за сколов или зазубрин на краях, которые возникают при неправильной установке стекла. И поскольку не любой тип стекла может быть использован в качестве замены, при установке стекла придется подождать, пока не будет найдена жизнеспособная альтернатива.

Завершение

Использование стекла в строительстве дает несколько преимуществ. Помимо неоспоримой красоты, которую стекло придает структуре, оно также обеспечивает множество других преимуществ, таких как теплоизоляция, звукоизоляция и пропускание естественного света.

Стекло на 100% пригодно для вторичной переработки, что делает его экологически безопасным материалом для использования в строительстве. А поскольку стекло не подвержено ржавчине или постепенной коррозии из-за погодных условий, оно может прослужить несколько лет при условии, что его регулярно чистят для предотвращения накопления пыли.

Источники

Преимущества стекла в архитектуре (часто игнорируемые) | Блог

Опубликовано 14 ноября 2017 г. | Теги: Строительный материал, стекло

Стекло — один из самых старых и универсальных строительных материалов.Он использовался с древних времен и, как сообщается, использовался в зданиях и виллах в Риме и Помпеях.

Что такое стекло?

Стекло — это прозрачное твердое вещество, которое образуется при нагревании песка или кварца. Это смесь таких сырьевых материалов, как диоксид кремния, карбонат натрия и калия, известь или оксид свинца и оксид марганца. Он неорганический, может быть прозрачным или полупрозрачным, и ему можно придать любую форму.

Архитекторы очень давно используют стекло для улучшения дизайна, красоты, освещения и энергопотребления.Нет ничего необычного в дизайне, в котором подчеркивается использование стекла в качестве основного строительного материала.

Какие виды стекла используют архитекторы?

Архитекторы часто используют армированное, закаленное и многослойное стекло.

Самый распространенный тип остекления — листовое стекло. Листовое стекло используется для дверей и окон. Листовое стекло также широко распространено и используется в окнах, витринах магазинов, зданиях и мастерских. Армированное стекло — это стекло, содержащее проволочную сетку. Его ударопрочность аналогична обычному стеклу, но при разбивании сетка удерживает осколки стекла.Подобно армированному стеклу многослойное стекло, которое при разбивании удерживается прослойкой. Архитекторы используют ламинированное стекло, когда возможно воздействие человека или где стекло может упасть и разбиться. Мансардные окна и автомобильные лобовые стекла используют многослойное стекло.

Почему это используется?

Различные типы очков используются очень часто.

Стекло доступно во многих эстетичных размерах и стилях. Стеклянный строительный материал в виде блочных стен, перегородок и окон может обеспечить красоту, видимость и светопропускание.

Также может быть доступен в нескольких цветах. Стекло в многослойном или изолированном стекле, когда оно объединено в отдельные листы, будет иметь разные цвета и внешний вид. Цвет стекла также может изменяться под воздействием факторов окружающей среды, таких как солнечный свет (полуденное солнце или закат), облака и отраженное небо.

Семь преимуществ стекла

1. Стекло может поглощать, преломлять или пропускать свет. Он добавляет красоту зданию, когда используется в прозрачных или полупрозрачных приложениях.Стекло пропускает до 80% естественного дневного света.
2. Использование естественного света может снизить счета за электроэнергию, сделать комнаты здания ярче, а также улучшить настроение жителей.
3. Стекло устойчиво к погодным условиям и может выдерживать воздействие ветра, дождя или солнца.
4. Стекло также устойчиво к ржавчине и не разрушается под воздействием химических веществ и окружающей среды.
5. Стекло на 100% пригодно для вторичной переработки, оно не разлагается в процессе переработки, и его можно перерабатывать снова и снова без потери качества или чистоты.
6. Стекло не подвержено воздействию шума, воздуха, воды. Герметичные стеклянные панели пропускают очень мало звука и, следовательно, могут быть хорошим звукоизолятором.
7. Стекло имеет гладкую глянцевую поверхность, поэтому оно защищено от пыли и легко очищается.

Стекло с таким разнообразием видов, применений и преимуществ является основным элементом архитектуры и дизайна. Он может улучшить красоту здания, сэкономить деньги за счет снижения энергопотребления и долговечен.

Стекло в архитектуре — материал для экологичного строительства?

Стекло было частью истории человечества на протяжении тысячелетий.Материал широко используется в современной архитектуре. Благодаря инновационным технологиям из стекла можно производить изделия необычной формы, а также экологически чистые продукты. Прочтите эту статью, чтобы узнать, почему этот строительный материал так популярен и как архитекторы используют его оптимальным образом.

© Von Mr a — Eigenes Werk, CC BY 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=20338813

Визуальное слияние жилого пространства и природы

Благодаря прозрачности стекло в архитектуре создает приятную и просторную пространственную атмосферу. Материал соответствует стремлению сегодняшнего поколения к большей прозрачности: позволяет смотреть как вовне, так и внутрь и придает ощущение пространства . Жилое пространство и природа или окрестности становятся одним целым.

Узнайте больше о том, какая свобода и точность моделирования возможны с ALLPLAN.

Стекло также является более устойчивым и стабильным строительным материалом. не имеет запаха, гигиеничен и прост в уходе. Вот почему используется в окнах, на фасадах и в качестве крыш. В зданиях из этого материала изготавливаются прозрачных раздвижных элемента , например, в кухнях и ванных комнатах, или прозрачных перегородок в больших офисных помещениях. Стекло также используется в архитектуре для лифтов или балконных перил .

Инновационные архитектурные проекты со стеклом

Берлинский дизайнер Хольгер Янс определил, что архитекторы часто предусматривали гнутое стекло в своих проектах. Однако технические возможности для реализации появились только в последние годы.Исключительные дизайнерские решения, такие как изогнутые балконы на Эльбской филармонии (концертном зале) в Гамбурге, были созданы. сенсационный вид на город В Тайвань, есть часовня высотой 17 метров в виде женской обуви на высоком каблуке — ее фасад состоит всего из гнутого синего стекла .

Стеклянные балконы горных музеев Месснера Коронес в Брунике, северная Италия, имеют похожую изогнутую форму.Это дизайн Захи Хадид. Архитекторы Bonner Power-Tower работали с инновационной технологией «структурное остекление». Фасад выглядит как цельный. Для достижения такого вида отдельные стекла безопасного стекла склеиваются друг с другом и удерживаются с помощью зажимных профилей или точек соединения.

© Лена Севчикова, https://pixabay.com/de/users/LenaSevcikova-434436/

Экологичное здание из высокотехнологичного стекла

Производство стекла сильно изменилось за последние годы.Сегодня 30 процентов сырья поступает из плавленого старого стекла. Кроме того, значения теплоизоляции этого строительного материала значительно улучшились за счет высокотехнологичных смесей . С 3-кратными окнами ISO можно достичь коэффициента теплопередачи до 0,4 Вт / м ² K. Таким образом, здания с таким остеклением имеют значительно более высокую энергоэффективность. Важный момент для большей устойчивости.

Кроме того, используются покрытия с низким энергопотреблением и инфракрасное покрытие .Они позволяют стеклу поглощать только определенные цветовые спектры света. В сочетании с теневыми системами и системами вентиляции, стеклянные фасады очень эффективны зимой и создают приятные тени летом. Другой пример устойчивого использования стекла — кампус FBA американской федеральной полиции FBI в Мирамаре. Архитекторы Krueck + Sexton выбрали застекленный фасад, который оптимально использует коэффициент освещенности : 75 процентов рабочих мест настолько хорошо освещены в течение дня, что не требуется дополнительного электрического освещения.

Изогнутое стекло для большей свободы дизайна

Стекло также будет играть важную роль в архитектуре будущего. Технологии для гнутого стекла в настоящее время все еще слишком дороги и, таким образом, препятствуют широкомасштабному применению. Стекло с изогнутым профилем или жидкое стекло может быть решением. Это дает архитекторам и инженерам новые возможности для проектирования. Это касается как дизайна, так и устойчивости строительных проектов.

Стекло для зданий — Designing Buildings Wiki

Стекло — это материал, изготовленный из жидкого песка.Это название, данное любому аморфному (некристаллическому) твердому веществу, которое демонстрирует стеклование около точки плавления, которая составляет около 1700 ° C (3090 ° F). Это означает, что материалы переходят из твердого и хрупкого состояния в расплавленное или наоборот, в зависимости от того, является ли температура стеклования точкой плавления или затвердевания. Аморфное твердое тело имеет некоторую кристаллическую структуру твердого тела и некоторую случайную молекулярную структуру жидкости.

Силикатное стекло — наиболее распространенная форма, состоящая в основном из кремнезема или диоксида кремния SiO2.Примеси или дополнительные элементы и соединения, добавленные к силикату, чтобы изменить цвет и другие свойства стекла.

Стекло является очень широко используемым материалом, потому что, пока оно еще расплавлено, его можно преобразовывать в формы, подходящие для очень широкого диапазона различных применений, от упаковки и предметов домашнего обихода до автомобильных ветровых стекол, окон и так далее.

Археологические свидетельства были найдены искусственным стеклом, датируемым 4000 годом до нашей эры в виде декоративной глазури. В доисторические времена оружие изготавливали из обсидиана и фульгурита, стекла природного происхождения, найденного в вулканических регионах и после ударов молнии соответственно.Около 1500 г. до н.э. стекло было впервые использовано в качестве материала для изготовления полых емкостей.

Римляне преуспели в производстве стекла и были ответственны за его внедрение в Британию. Несмотря на то, что секреты стеклоделия очень тщательно охранялись, когда пала Римская империя, эти навыки распространились по Европе и на Ближнем Востоке.

Стекло было популяризировано как технический строительный материал Хрустальным дворцом Джозефа Пакстона на Большой выставке 1851 года. С тех пор технологии производства стекла значительно развиваются благодаря достижениям в науке и технологиях.

В 1958 году Pilkington и Bickerstaff представили коммерческий процесс производства флоат-стекла, метод, который произвел революцию в производстве стекла. Их метод дал стеклянные листы однородной толщины и очень плоские поверхности — именно те характеристики, которые означают, что почти все современные окна сделаны из флоат-стекла.

Процесс производства стекла Pilkington включает следующие основные этапы:

• Сырье (прозрачный песок, оксид кальция, карбонат натрия) взвешивается и смешивается пропорционально с добавлением добавок для обеспечения определенных технических или визуальных свойств.
• Смесь нагревают в газовой печи или электролизере, горшечной печи или печи.
• Расплавленное стекло образуется при температуре около 1700 ° C (3090 ° F) и плавает на расплавленном олове для образования стекла желаемой толщины.
• Стекло охлаждается, точный процесс определяет его общую прочность.

Состав стекла и скорость охлаждения можно варьировать для получения ряда свойств в зависимости от требуемого конечного использования:

• Визуальную прозрачность и отражательную способность можно изменить путем добавления примесей в исходную замесную смесь.Стекло может быть прозрачным, полупрозрачным, тонированным, светоотражающим, окрашенным, непрозрачным и т. Д.
• Солнечные оптические свойства можно контролировать для передачи, поглощения или отражения определенных длин волн солнечного спектра.
• Оптические свойства длинноволнового инфракрасного излучения можно изменять, чтобы влиять на коэффициент излучения, например, для создания низкоэмиссионного стекла.
• Значение U может быть изменено значением R слоев стекла и их поверхностной теплопередачей.
• Прочность можно изменить с помощью ламинатов и добавок, которые увеличивают способность стекла противостоять деформации, сдвигу или разрушению под нагрузкой.
• Стекло можно обрабатывать разными способами: от выдувания, вытяжки и прессования до сварки.
• Стекло на 100% пригодно для вторичной переработки. Обрезки стеклянных отходов используются в качестве сырья при производстве стекла и в качестве заполнителей при производстве бетона. Количество переработок стекла не влияет на его качество, прочность или функциональность.

Существует много разных типов стекла, каждый из которых имеет разные химические и физические свойства в зависимости от области применения.К основным видам стекла относятся:

[править] Стекло боросиликатное

Изготовлен из 70-80% кремнезема, 7-13% оксида бора, небольшого количества щелочей и оксида алюминия. Под торговой маркой Pyrex широко используется в химической и фармацевтической промышленности, а также для изготовления обычных предметов домашнего обихода.

[править] Коммерческое стекло

Это наиболее распространенный вид стекла, изготовленный преимущественно из песка. Это стекло обычно бесцветное, поэтому его часто используют для изготовления окон.

[править] Стекловолокно

Состав стекловолокна варьируется в зависимости от области применения.В качестве изоляционного материала зданий обычно используется натронная известь, тогда как для текстиля предпочтительнее алюмоборосиликатное стекло с очень низким содержанием оксида натрия из-за его хорошей химической стойкости.

[править] Свинцовое стекло

Используется для изготовления преимущественно декоративных стеклянных предметов. Оксид кальция заменяется оксидом свинца, а оксид калия заменяет весь или большую часть оксида натрия. Свинцовое стекло ярко сверкает и имеет относительно мягкую поверхность, что делает его идеальным для декоративного использования.

[править] Флоат-стекло

Он назван в честь современного процесса, используемого для создания больших, тонких, плоских панелей из расплавленного стекла, которое плавает в ванне с расплавленным металлом, таким как олово. В результате этого процесса получается очень гладкий лист стекла постоянной толщины.

Для получения дополнительной информации см .: Флоат-стекло.

[править] Стекло отожженное

Это кусок флоат-стекла, охлаждаемый медленно и контролируемым образом. Внутренние напряжения внутри листа стекла уменьшаются за счет этого процесса, что делает полученное стекло более прочным и менее подверженным разрушению, чем это могло бы быть в противном случае.Использование отожженного стекла может быть опасным, поскольку оно может разбиться на большие зазубренные осколки.

[править] Термоупрочненное стекло

Это сделано из листа отожженного стекла, повторно нагретого до температуры, превышающей температуру отжига около 1200ºF, а затем медленно охлаждают. Термоупрочненное стекло может быть вдвое прочнее отожженного стекла, но все же может потребоваться ламинирование для использования в зданиях.

[править] Стекло полностью закаленное

Закалка — это процесс, при котором отожженное стекло нагревается так же, как и термоупрочненное стекло.Стекло охлаждается быстрее, что позволяет внутренней части стекла оставаться жидкой дольше, чем наружным поверхностям. Это означает, что в стекле образуется равное количество растягивающих и сжимающих напряжений, что позволяет ему стать примерно в четыре раза прочнее, чем отожженное стекло. Его используют в качестве безопасного стекла, поскольку оно разбивается на мелкие гранулы, а не на острые осколки, что снижает риск получения травм.

[править] Стекло закаленное, пропитанное нагреванием

Используется как средство проверки стеклянных панелей, которые должны использоваться в критических для безопасности ситуациях, таких как стеклянные перила.Стекла из закаленного стекла нагреваются до температуры около 550 ° F в течение нескольких часов. Это приводит к тому, что любые нестабильные включения сульфида никеля (дефекты, которые могут вызвать самопроизвольное разрушение стекла) непропорционально расширяются по отношению к стеклу, в результате чего стекло разбивается.

[править] Многослойное стекло

Многослойное стекло используется там, где остекление должно оставаться неповрежденным, если оно разбито, по соображениям безопасности. Его получают путем сплавления двух или более слоев стекла со слоями поливинилбутираля (ПВБ) с помощью тепла и давления.Если он сделан из термоупрочненного стекла, стекло разобьется на большие части, но будет удерживаться в раме промежуточным слоем ПВБ. Если он сделан из закаленного стекла, лист может выпасть из рамы, но в основном останется вместе из-за промежуточного слоя.

Для получения дополнительной информации см .: Многослойное стекло.

[править] Армированное стекло

Это чаще всего используется в качестве огнестойкого стекла, потому что проволока удерживает стекло на месте, если высокая температура вызывает его разрушение.Проволочная сетка лучше удерживает стекло на месте, чем пленки ПВБ, используемые в многослойном стекле.

Для получения дополнительной информации см .: Армированное стекло

[править] Стекло с низким коэффициентом излучения (Low-E)

Термин «низкоэмиссионное стекло» используется для описания стекла, на одну или несколько поверхностей которого нанесено покрытие, уменьшающее его излучательную способность, так что оно отражает, а не поглощает длинноволновое инфракрасное излучение.

В более прохладном климате это означает, что длинноволновое инфракрасное излучение, которое накапливается внутри здания, отражается стеклом обратно в пространство, а не поглощается стеклом и затем частично повторно излучается наружу.Это снижает теплопотери и, следовательно, необходимость в искусственном обогреве.

В более жарком климате покрытие low-e означает, что длинноволновое инфракрасное излучение вне здания отражается обратно из здания, а не поглощается стеклом, а затем частично повторно излучается внутрь. Это уменьшает накопление тепла внутри здания и, следовательно, потребность в охлаждении. В более жарком климате низкоэмиссионное покрытие может использоваться в сочетании с солнцезащитным стеклом, чтобы уменьшить количество коротковолновой солнечной радиации, попадающей в здание.

Два основных типа низкоэмиссионных покрытий — олово и серебро. Оксид олова наносится на стекло при высоких температурах, чтобы создать очень твердое и долговечное низкоэмиссионное покрытие. Серебряное покрытие должно быть заключено в стеклопакет, чтобы окисление не приводило к деградации серебра с течением времени.

[править] Самоочищающееся стекло

Во время производства на стекло может быть нанесено прозрачное покрытие, которое реагирует с солнечными ультрафиолетовыми лучами и разрушает грязь и сажу, образующуюся на внешней стороне окон, а когда идет дождь, разложившаяся грязь естественным образом смывается.Покрытие обладает гидрофильными свойствами, что означает, что оно притягивает воду по всей своей поверхности, избегая неприглядных неровностей водяных пятен.

[править] Другое

См. Также:

Стекло для зданий — Designing Buildings Wiki

Стекло — это материал, изготовленный из жидкого песка. Это название, данное любому аморфному (некристаллическому) твердому веществу, которое демонстрирует стеклование около точки плавления, которая составляет около 1700 ° C (3090 ° F). Это означает, что материалы переходят из твердого и хрупкого состояния в расплавленное или наоборот, в зависимости от того, является ли температура стеклования точкой плавления или затвердевания.Аморфное твердое тело имеет некоторую кристаллическую структуру твердого тела и некоторую случайную молекулярную структуру жидкости.

Силикатное стекло — наиболее распространенная форма, состоящая в основном из кремнезема или диоксида кремния SiO2. Примеси или дополнительные элементы и соединения, добавленные к силикату, чтобы изменить цвет и другие свойства стекла.

Стекло является очень широко используемым материалом, потому что, пока оно еще расплавлено, его можно преобразовывать в формы, подходящие для очень широкого диапазона различных применений, от упаковки и предметов домашнего обихода до автомобильных ветровых стекол, окон и так далее.

Археологические свидетельства были найдены искусственным стеклом, датируемым 4000 годом до нашей эры в виде декоративной глазури. В доисторические времена оружие изготавливали из обсидиана и фульгурита, стекла природного происхождения, найденного в вулканических регионах и после ударов молнии соответственно. Около 1500 г. до н.э. стекло было впервые использовано в качестве материала для изготовления полых емкостей.

Римляне преуспели в производстве стекла и были ответственны за его внедрение в Британию. Несмотря на то, что секреты стеклоделия очень тщательно охранялись, когда пала Римская империя, эти навыки распространились по Европе и на Ближнем Востоке.

Стекло было популяризировано как технический строительный материал Хрустальным дворцом Джозефа Пакстона на Большой выставке 1851 года. С тех пор технологии производства стекла значительно развиваются благодаря достижениям в науке и технологиях.

В 1958 году Pilkington и Bickerstaff представили коммерческий процесс производства флоат-стекла, метод, который произвел революцию в производстве стекла. Их метод дал стеклянные листы однородной толщины и очень плоские поверхности — именно те характеристики, которые означают, что почти все современные окна сделаны из флоат-стекла.

Процесс производства стекла Pilkington включает следующие основные этапы:

• Сырье (прозрачный песок, оксид кальция, карбонат натрия) взвешивается и смешивается пропорционально с добавлением добавок для обеспечения определенных технических или визуальных свойств.
• Смесь нагревают в газовой печи или электролизере, горшечной печи или печи.
• Расплавленное стекло образуется при температуре около 1700 ° C (3090 ° F) и плавает на расплавленном олове для образования стекла желаемой толщины.
• Стекло охлаждается, точный процесс определяет его общую прочность.

Состав стекла и скорость охлаждения можно варьировать для получения ряда свойств в зависимости от требуемого конечного использования:

• Визуальную прозрачность и отражательную способность можно изменить путем добавления примесей в исходную замесную смесь. Стекло может быть прозрачным, полупрозрачным, тонированным, светоотражающим, окрашенным, непрозрачным и т. Д.
• Солнечные оптические свойства можно контролировать для передачи, поглощения или отражения определенных длин волн солнечного спектра.
• Оптические свойства длинноволнового инфракрасного излучения можно изменять, чтобы влиять на коэффициент излучения, например, для создания низкоэмиссионного стекла.
• Значение U может быть изменено значением R слоев стекла и их поверхностной теплопередачей.
• Прочность можно изменить с помощью ламинатов и добавок, которые увеличивают способность стекла противостоять деформации, сдвигу или разрушению под нагрузкой.
• Стекло можно обрабатывать разными способами: от выдувания, вытяжки и прессования до сварки.
• Стекло на 100% пригодно для вторичной переработки.Обрезки стеклянных отходов используются в качестве сырья при производстве стекла и в качестве заполнителей при производстве бетона. Количество переработок стекла не влияет на его качество, прочность или функциональность.

Существует много разных типов стекла, каждый из которых имеет разные химические и физические свойства в зависимости от области применения. К основным видам стекла относятся:

[править] Стекло боросиликатное

Изготовлен из 70-80% кремнезема, 7-13% оксида бора, небольшого количества щелочей и оксида алюминия.Под торговой маркой Pyrex широко используется в химической и фармацевтической промышленности, а также для изготовления обычных предметов домашнего обихода.

[править] Коммерческое стекло

Это наиболее распространенный вид стекла, изготовленный преимущественно из песка. Это стекло обычно бесцветное, поэтому его часто используют для изготовления окон.

[править] Стекловолокно

Состав стекловолокна варьируется в зависимости от области применения. В качестве изоляционного материала зданий обычно используется натронная известь, тогда как для текстиля предпочтительнее алюмоборосиликатное стекло с очень низким содержанием оксида натрия из-за его хорошей химической стойкости.

[править] Свинцовое стекло

Используется для изготовления преимущественно декоративных стеклянных предметов. Оксид кальция заменяется оксидом свинца, а оксид калия заменяет весь или большую часть оксида натрия. Свинцовое стекло ярко сверкает и имеет относительно мягкую поверхность, что делает его идеальным для декоративного использования.

[править] Флоат-стекло

Он назван в честь современного процесса, используемого для создания больших, тонких, плоских панелей из расплавленного стекла, которое плавает в ванне с расплавленным металлом, таким как олово.В результате этого процесса получается очень гладкий лист стекла постоянной толщины.

Для получения дополнительной информации см .: Флоат-стекло.

[править] Стекло отожженное

Это кусок флоат-стекла, охлаждаемый медленно и контролируемым образом. Внутренние напряжения внутри листа стекла уменьшаются за счет этого процесса, что делает полученное стекло более прочным и менее подверженным разрушению, чем это могло бы быть в противном случае. Использование отожженного стекла может быть опасным, поскольку оно может разбиться на большие зазубренные осколки.

[править] Термоупрочненное стекло

Это сделано из листа отожженного стекла, повторно нагретого до температуры, превышающей температуру отжига около 1200ºF, а затем медленно охлаждают. Термоупрочненное стекло может быть вдвое прочнее отожженного стекла, но все же может потребоваться ламинирование для использования в зданиях.

[править] Стекло полностью закаленное

Закалка — это процесс, при котором отожженное стекло нагревается так же, как и термоупрочненное стекло. Стекло охлаждается быстрее, что позволяет внутренней части стекла оставаться жидкой дольше, чем наружным поверхностям.Это означает, что в стекле образуется равное количество растягивающих и сжимающих напряжений, что позволяет ему стать примерно в четыре раза прочнее, чем отожженное стекло. Его используют в качестве безопасного стекла, поскольку оно разбивается на мелкие гранулы, а не на острые осколки, что снижает риск получения травм.

[править] Стекло закаленное, пропитанное нагреванием

Используется как средство проверки стеклянных панелей, которые должны использоваться в критических для безопасности ситуациях, таких как стеклянные перила. Стекла из закаленного стекла нагреваются до температуры около 550 ° F в течение нескольких часов.Это приводит к тому, что любые нестабильные включения сульфида никеля (дефекты, которые могут вызвать самопроизвольное разрушение стекла) непропорционально расширяются по отношению к стеклу, в результате чего стекло разбивается.

[править] Многослойное стекло

Многослойное стекло используется там, где остекление должно оставаться неповрежденным, если оно разбито, по соображениям безопасности. Его получают путем сплавления двух или более слоев стекла со слоями поливинилбутираля (ПВБ) с помощью тепла и давления. Если он сделан из термоупрочненного стекла, стекло разобьется на большие части, но будет удерживаться в раме промежуточным слоем ПВБ.Если он сделан из закаленного стекла, лист может выпасть из рамы, но в основном останется вместе из-за промежуточного слоя.

Для получения дополнительной информации см .: Многослойное стекло.

[править] Армированное стекло

Это чаще всего используется в качестве огнестойкого стекла, потому что проволока удерживает стекло на месте, если высокая температура вызывает его разрушение. Проволочная сетка лучше удерживает стекло на месте, чем пленки ПВБ, используемые в многослойном стекле.

Для получения дополнительной информации см .: Армированное стекло

[править] Стекло с низким коэффициентом излучения (Low-E)

Термин «низкоэмиссионное стекло» используется для описания стекла, на одну или несколько поверхностей которого нанесено покрытие, уменьшающее его излучательную способность, так что оно отражает, а не поглощает длинноволновое инфракрасное излучение.

В более прохладном климате это означает, что длинноволновое инфракрасное излучение, которое накапливается внутри здания, отражается стеклом обратно в пространство, а не поглощается стеклом и затем частично повторно излучается наружу. Это снижает теплопотери и, следовательно, необходимость в искусственном обогреве.

В более жарком климате покрытие low-e означает, что длинноволновое инфракрасное излучение вне здания отражается обратно из здания, а не поглощается стеклом, а затем частично повторно излучается внутрь.Это уменьшает накопление тепла внутри здания и, следовательно, потребность в охлаждении. В более жарком климате низкоэмиссионное покрытие может использоваться в сочетании с солнцезащитным стеклом, чтобы уменьшить количество коротковолновой солнечной радиации, попадающей в здание.

Два основных типа низкоэмиссионных покрытий — олово и серебро. Оксид олова наносится на стекло при высоких температурах, чтобы создать очень твердое и долговечное низкоэмиссионное покрытие. Серебряное покрытие должно быть заключено в стеклопакет, чтобы окисление не приводило к деградации серебра с течением времени.

[править] Самоочищающееся стекло

Во время производства на стекло может быть нанесено прозрачное покрытие, которое реагирует с солнечными ультрафиолетовыми лучами и разрушает грязь и сажу, образующуюся на внешней стороне окон, а когда идет дождь, разложившаяся грязь естественным образом смывается.