淺析建筑玻璃的種類及各自性能

1、淺析建筑玻璃的種類及各自性能摘要：如今，玻璃材料運用甚廣，尤其在建筑領(lǐng)域里。作為藝術(shù)設(shè)計專業(yè)的學(xué)生，不論以后從事環(huán)藝行業(yè)還是景觀行業(yè)，對于玻璃這種材料的運用都是必不可少的。但是，只有較為系統(tǒng)的了解該行業(yè)內(nèi)幾種常用玻璃的性能，才能在在以后的工作中對其熟練運用。因此，借此機會我查詢了一些常用的建筑玻璃的知識，對他們的性能做了簡要分析，希望為以后的學(xué)習(xí)工作打下良好的基礎(chǔ)。關(guān)鍵詞：建筑、材料、玻璃在我們現(xiàn)在的生活中，玻璃材料隨處可見：玻璃幕墻、家具、裝飾、地面因為玻璃擁有水晶般的金瑩剔透，所以備受人們青睞。人類學(xué)會制造使用玻璃已有上千年的歷史，但是1000多年以來，作為建筑玻璃材料的發(fā)展是比較緩慢的。

2、隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)和玻璃技術(shù)的發(fā)展及人民生活水平的提高，建筑玻璃的功能不再僅僅是滿足采光要求，而是要具有能調(diào)節(jié)光線、保溫隔熱、安全（防彈、防盜、防火、防輻射、防電磁波干擾）、藝術(shù)裝飾等特性。隨著需求的不斷發(fā)展，玻璃的成型和加工工藝方法也有了新的發(fā)展?，F(xiàn)在，常見的平板玻璃、鍍膜玻璃、夾層玻璃、鋼化玻璃、中空玻璃等新技術(shù)玻璃在建筑中的用量迅速增加，成為繼水泥和鋼材之后的第三大建筑材料。一、平板玻璃也稱白片玻璃或凈片玻璃。其化學(xué)成分一般屬于鈉鈣硅酸鹽玻璃，組成范圍是：sio27073(重量，下同)；al2o303；cao612；mgo04；na2o+k2o1216。它具有透光、透明、保溫、隔聲，耐磨、

3、耐氣候變化等性能。平板玻璃主要物理性能指標(biāo):折射率約1.52；透光度85以上(厚2毫米的玻璃,有色和帶涂層者除外)；軟化溫度650700°c;熱導(dǎo)率0.810.93瓦/（米·開）；膨脹系數(shù)910×10-6/開；比重約2.5；抗彎強度1660兆帕。不同厚度地平板玻璃其用途也有所差異：(1)3-4mm玻璃。在稱呼玻璃的厚度時，毫米(mm)俗稱為“厘”。我們平時所說的3厘玻璃，就是指厚度3mm的下班。這種規(guī)格的下班主要用于畫框表面。(2)5-6mm玻璃。主要用于外墻窗戶、門扇等小面積透光造型中。(3)7-9mm玻璃。主要用于室內(nèi)屏風(fēng)等較大面積但又有框架保護(hù)的造型之中。(

4、4)9-10mm玻璃。可用于室內(nèi)大面積隔斷、欄桿等裝修項目。(5)11-12mm玻璃。可用于地彈簧玻璃門和一些活動和人流較大的隔斷之中。(6)15mm以上下班。一般市面上銷售較少，往往需要訂貨，主要用于較大面積的地彈簧玻璃門外墻整塊玻璃墻面。鍍膜玻璃鍍膜玻璃是在玻璃表面涂鍍一層或多層金屬、合金或金屬化合物薄膜，以改變玻璃的光學(xué)性能，滿足某種特定要求。鍍膜玻璃按產(chǎn)品的不同特性，可分為以下幾類：熱反射玻璃、低輻射玻璃（low-e）、導(dǎo)電膜玻璃等。熱反射玻璃一般是在玻璃表面鍍一層或多層諸如鉻、鈦或不銹鋼等金屬或其化合物組成的薄膜，使產(chǎn)品呈豐富的色彩，對于可見光有適當(dāng)?shù)耐干渎?，對紅外線有較高的反射率，

5、對紫外線有較高吸收率，因此，也稱為陽光控制玻璃，主要用于建筑和玻璃幕墻；低輻射玻璃是在玻璃表面鍍由多層銀、銅或錫等金屬或其化合物組成的薄膜系，產(chǎn)品對可見光有較高的透射率，對紅外線有很高的反射率，具有良好的隔熱性能，主要用于建筑和汽車、船舶等交通工具，由于膜層強度較差，一般都制成中空玻璃使用；導(dǎo)電膜玻璃是在玻璃表面涂敷氧化銦錫等導(dǎo)電薄膜，可用于玻璃的加熱、除霜、除霧以及用作液晶顯示屏等。鍍膜玻璃的生產(chǎn)方法很多，主要有真空磁控濺射法、真空蒸發(fā)法、化學(xué)氣相沉積法以及溶膠凝膠法等。磁控濺射鍍膜玻璃利用磁控濺射技術(shù)可以設(shè)計制造多層復(fù)雜膜系，可在白色的玻璃基片上鍍出多種顏色，膜層的耐腐蝕和耐磨性能較好，是

6、目前生產(chǎn)和使用最多的產(chǎn)品之一。真空蒸發(fā)鍍膜玻璃的品種和質(zhì)量與磁控濺射鍍膜玻璃相比均存在一定差距，已逐步被真空濺射法取代。化學(xué)氣相沉積法是在浮法玻璃生產(chǎn)線上通入反應(yīng)氣體在灼熱的玻璃表面分解，均勻地沉積在玻璃表面形成鍍膜玻璃。該方法的特點是設(shè)備投入少、易調(diào)控，產(chǎn)品成本低、化學(xué)穩(wěn)定性好，可進(jìn)行熱加工，是目前最有發(fā)展前途的生產(chǎn)方法之一。溶膠凝膠法生產(chǎn)鍍膜玻璃工藝簡單，穩(wěn)定性也好，不足之處是產(chǎn)品光透射比太高，裝飾性較差。鍍膜玻璃中應(yīng)用最多的是熱反射玻璃和低輻射玻璃，基本上采用真空磁控濺射法和化學(xué)氣相沉積法兩種生產(chǎn)方法。 鍍膜玻璃的膜層很薄，約只有發(fā)絲直徑的千分之一左右。應(yīng)避免與硬物磨擦，以免劃傷膜層，同

7、時應(yīng)禁止接觸各類強酸、強氧化性氣體、液體可強溶解性有機溶濟(jì)，以免膜層受損。在良好的維護(hù)條件和大氣環(huán)境下，鍍膜玻璃能使用十年以上的時間。夾層玻璃 夾層玻璃是在兩片或多片玻璃之間用透明的中間膜在加熱加壓條件下牢固粘合而成。因使用的玻璃片和中間膜的不同而可以制成透明，各種色彩或各種圖案的夾層玻璃。其優(yōu)良性能如下：安全性夾層玻璃所用中間膜耐候性好、彈性好、機械強度高、與玻璃粘結(jié)牢固。在夾層玻璃一旦受外來沖擊破碎時，碎片仍被中間膜粘住，避免了因玻璃脫落而造成的人身傷害事故。同時,整塊玻璃仍保持原來的形狀和一定的可見度，在更換新玻璃之前的一段時間內(nèi)起到保護(hù)作用，繼續(xù)阻擋外來沖擊或風(fēng)雨的侵入。隔音性能在需要

8、控制噪音的工作室、閱覽室、教室、醫(yī)院、住宅等場所，應(yīng)考慮安裝能隔噪音的玻璃。普通單片玻璃在通常的1000hz2000hz范圍會發(fā)生共鳴現(xiàn)象，而汽車飛機等在這個音頻范圍內(nèi)有相當(dāng)高的聲能，其噪音的穿透率很高。夾層玻璃使用較厚的中間膜時，阻隔噪音達(dá)30分貝以上，完全可將馬路上高達(dá)80分貝的噪音阻隔至50分貝以下安靜室內(nèi)的程度。光學(xué)性能夾層玻璃中間膜對可見光的透明度非常好，合成夾層玻璃以后，其透光性能與具有同等顏色玻璃原片的相同，也同樣沒有光學(xué)失真。夾層玻璃中間膜具有非常優(yōu)異而且是非常持久的防紫外線能力，可以防止紫外線輻射對各種器具的褪色和破壞作用。不管是透明的還是彩色的中間膜幾乎都不透過紫外線。用彩

9、色中間膜制成的夾層玻璃可以控制太陽能的透過量，以適應(yīng)建筑或交通工具的設(shè)計要求。用不同色彩中間膜的夾層玻璃能控制陽光的透過率范圍為1477，有各種色彩和各種圖案。綜上所述，夾層玻璃是一種功能齊全,適用性特別好的安全玻璃。不足之處有二：一是隔熱性能不如中空玻璃；二是價格也比較高。鋼化玻璃玻璃鋼化的作用玻璃是一種脆性材料，抗張強度很低。因為脆性材料的強度在很大程度上取決于表面結(jié)構(gòu)。玻璃的表面看起來很完整光滑，實際上有大量的微裂紋。微裂紋在張應(yīng)力作用下，起初是裂紋擴(kuò)大，然后從表面開始破裂。因此, 如果能消除這些表面微裂紋的影響，抗張強度就可能顯著提高。鋼化是消除表面微裂紋影響的一種方法，它使玻璃表層處

10、于強大壓應(yīng)力之下。這樣，只有外界作用于玻璃表層的張應(yīng)力超過這壓應(yīng)力，玻璃才有可能破裂。鋼化原理把玻璃加熱，然后經(jīng)過快速冷卻（有點象金屬淬火），使玻璃內(nèi)部具有很大的張應(yīng)力，而在其表面產(chǎn)生更大的壓應(yīng)力。其作用就如同預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土構(gòu)件利用受拉鋼筋在需要增強的部份產(chǎn)生壓應(yīng)力一樣。不同的是，預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土只在部份區(qū)域產(chǎn)生壓應(yīng)力，而鋼化玻璃則是在全部表面產(chǎn)生壓應(yīng)力。玻璃的鋼化淬火過程與金屬的表面淬火處理的硬化過程也不同。玻璃的鋼化處理，并沒有對玻璃表面進(jìn)行硬化，因而玻璃鋼化后，表面抗擦傷、劃傷的能力并沒有明顯提高。鋼化玻璃的特性安全性：鋼化玻璃的破碎方式很獨特，破裂后成為細(xì)小的呈較鈍角的碎片，大多近于

11、小正方體，基本無鋒利尖角，不會對人體造成重大傷害，是一種安全玻璃。有一次，某公司員工在搬運一片19mm厚，重達(dá)300多公斤的鋼化玻璃時，不慎使一角重重地撞擊水泥地面而整片爆碎，碎玻璃傾瀉到一位沒戴安全帽的工人頭上，幸好都是碎小的玻璃塊，沒受大的傷害，僅是一耳后皮膚有點小劃傷。如果這是塊未鋼化的玻璃破碎了，后果不堪設(shè)想。高強度：由于鋼化玻璃表面存在相當(dāng)大的壓應(yīng)力，因此具有較高的機械強度，是退火玻璃的4倍及以上?？梢詽M足高層、超高層建筑的要求。熱穩(wěn)定性：鋼化玻璃具有良好的熱穩(wěn)定性。鋼化玻璃能經(jīng)受的溫差是退火玻璃的2.53倍。在普通退火玻璃上直接放置開水杯，就可能導(dǎo)致玻璃破裂；而把超過300熔融的鉛

12、液澆在0的鋼化玻璃上，玻璃不破裂。再加工性：一般不能再加工。鋼化玻璃的任何一個部位被損壞，都會導(dǎo)致整塊玻璃全部破碎成小碎片。因此，玻璃必須先經(jīng)切割、磨邊、切角、鉆孔等加工成所需形狀后才能進(jìn)行鋼化。缺陷：首先，鋼化玻璃因極少數(shù)片中含有硫化鎳雜質(zhì)而自行爆碎。如鋼化后沒有進(jìn)行特殊的熱處理，就是這些少數(shù)片，可能在幾個月內(nèi)爆碎，也可能在幾年后爆碎。如深圳的一座大廈，其鋼化玻璃幕墻，從1996年建成至今，斷斷續(xù)續(xù)有少量玻璃片爆碎。玻璃碎了雖然沒有造成人身傷害，但使窗戶或墻體留下一個大窟窿，既難看又不安全，補片安裝都費勁。其次，鋼化玻璃的平整度沒有鋼化前那么好。再次，有時可隱約甚至明顯看見鋼化玻璃上的應(yīng)力紋

13、。半鋼化玻璃在建筑上某些部位安裝的玻璃不涉及人身安全，也需要安裝強度較高的玻璃，以增加風(fēng)壓強度和防雹能力。但又希望一旦發(fā)生事故，玻璃破裂時不要全部碎落或要求玻璃的變形盡量小。這些部位可以安裝半鋼化玻璃。半鋼化玻璃的強度是退火玻璃的24倍，但破裂時碎片較大，與退火玻璃相似，不能作安全玻璃使用。鋼化玻璃與半鋼化玻璃的比較安全性：鋼化玻璃破碎時，整片玻璃碎成小顆粒狀態(tài)，這樣在人體接觸到碎玻璃，或者從高層建筑墜落時，都不會給人帶來嚴(yán)重的傷害。 而半鋼化玻璃在破碎時，整片玻璃的裂紋從受力點開始擴(kuò)展到邊緣，呈放射性狀態(tài)，并且絕大部分玻璃仍保留在框架內(nèi)。半鋼化玻璃如果從建筑物上墜落下來，也會像普通玻璃一樣給

14、人帶來極嚴(yán)重的傷害。強度：半鋼化玻璃的強度是浮法退火玻璃的2倍多，而鋼化玻璃的強度是浮法退火玻璃的4倍及以上。熱穩(wěn)定性：半鋼化玻璃的熱穩(wěn)定性比原退火玻璃提高一倍。但低于鋼化玻璃。 再加工性：半鋼化玻璃與鋼化玻璃一樣也具有不可再加工性，當(dāng)進(jìn)行再加工時，玻璃都會破裂。 自爆性：鋼化玻璃如含有硫化鎳雜質(zhì)或鋼化過度等原因而具有自爆性，而半鋼化玻璃容易避免自爆現(xiàn)象。 平整度：半鋼化玻璃的弓形和波形變形比鋼化玻璃小，這種較好的平整度，有利于再加工為半鋼化鍍膜玻璃或半鋼化夾層玻璃。中空玻璃中空玻璃是一種以兩片或多片玻璃組合而成，玻璃與玻璃之間的空間和外界用密封膠隔絕，里面是空氣或其他特殊氣體。中空玻璃具有優(yōu)

15、良的隔熱和隔音性能，相比磚墻或混凝土墻體又輕得多。對于建筑節(jié)省能源的要求，中空玻璃以其不可替代的優(yōu)越性能而被廣泛使用：如高檔賓館、飯店、機場、醫(yī)院、科研所、實驗室，以及儀器儀表、電子、廣播電視、機車車輛等需為室內(nèi)創(chuàng)造恒溫恒濕或需隔熱隔音等場所，還有中高檔住宅，以及食品櫥、冷藏柜等。 優(yōu)良性能即使是3mm玻璃+12mm空氣層+3mm玻璃的中空玻璃，其隔熱能力不亞于100mm厚的混凝土墻，采用厚一些的玻璃，或三層玻璃加兩層空氣層，則隔熱性能更高得多。 優(yōu)良的隔音性能，一般可使噪音衰減約30分貝，把馬路上的噪音都隔絕了，最高可使噪音衰減50分貝左右。玻璃結(jié)構(gòu)優(yōu)質(zhì)的中空玻璃，應(yīng)選用相應(yīng)的優(yōu)質(zhì)玻璃片，高強度高氣密性粘結(jié)密封膠、優(yōu)質(zhì)鋁合金間隔框和干燥劑，采用兩次密封工藝，將兩片或多片玻璃組合成中空玻璃產(chǎn)品。 其工藝流程是：玻璃周邊的鋁間隔框自動成型灌裝干燥劑、在框上涂布丁基膠；自動清洗玻璃原片、上鋁間隔框、合片、壓片，使兩片或更多原片通過丁基膠與鋁間隔框粘接在一起并構(gòu)成第一