第八章装饰玻璃

1第(七)八章装饰玻璃玻璃近几年来正向多品种多功能方面发展，从过去的功能要求仅仅局限于空间的围护和采光，发展为能将节约能源，调整热量，控制噪音，提高安全性等，使装饰玻璃的功能概念有了根本性的改变。随着现代化装饰材料的更新换代，高科技，新工生产的各种装饰玻璃各显异形。它们在完善建筑空间环境的功能性，舒适性，艺术性方面，起到了越来越重要的作用。第一节玻璃的基本性质及其在建筑上的用途玻璃的定义：玻璃是以石英、纯碱、长石、石灰石等为主要原料，经1550℃~1600℃高温下熔融、成型、冷却因此而成的非结晶无机材料。它没有固定的组成，主要成分有氧化硅、氧化铝、氧化钙和氧化钠等，还有B2O3、P2O5、K2O、Li2O、PbO3、MgO等，制造彩色玻璃可在配料中掺入各种色彩的颜料。石英砂是主要原料，在1720℃熔融，加入Na2O等可降到1550℃~1600℃。一、玻璃的性质(一)、玻璃的密度玻璃内几乎无孔隙，属于致密材料，普通玻璃的密度为2.5~2.6g∕cm3。(二)、玻璃的光学性质当光线入射玻璃时，表观有反射、吸收、透射三种性质。1、透射：光线透过玻璃的性质，以透光率表示。2、反射：光线被玻璃阻挡，按一定角度反射出来。3、吸收：光线通过玻璃后，一部分光能量被损失，以吸收率表示。三者之和等于入射光的强度，为100﹪。Q总＝Q反＋Q透＋Q吸100﹪＝QQQQQQ吸反透总总总用于采光、照明的玻璃要求透光率高85~90﹪；用于遮光和隔热反射玻璃，要求反射率高48﹪；用于隔热、防眩作用的吸热玻璃，要求吸收大量红外线辐射能，同时保持良好的透明性。6mm厚的蓝色玻璃能挡住60％左右的太阳能辐射热。以上两种为特种玻璃。(三)、玻璃的热工性质1、玻璃传热慢，是热的不良导体，玻璃的比热一般为0.33~1.05kJ∕kg·℃。导热系数一般为0.75~0.92W∕m·K。当玻璃温度急变时，沿玻璃的厚度从表面到内部，有着不同的膨胀量，由此而产生内应力。当内应力超过玻璃极限强度时，就造成碎裂破坏。2、热稳定性差，遇沸水即破裂。3、玻璃的风化，长期受水气作用，会水解生成碱和硅酸，即所谓玻璃的风化。Na2O·SiO2＋﹙n＋1﹚H2O→2Na(OH)＋2SiO2·nH2O(四)、玻璃的力学性质玻璃的抗压强度高，一般为600~1200Mpa，而抗折强度很小，为40Mpa~80Mpa，故玻璃在冲击作用下易2破碎，是典型的脆性材料。玻璃在常温下具有弹性，普通玻璃的弹性模量为6×104~7×104Mpa。(五)、玻璃的化学性质玻璃具有较高的化学稳定性，在通常情况下，对水、酸、碱以及化学试剂或气体等具有较强的抵抗能力，能抵抗氢氟酸以外的各种酸类侵蚀。所以各种化学试剂，药品均用玻璃瓶装。但盐类化学试剂不用玻璃瓶。普通的玻璃具有透光性，耐久性、气密性、形状不变性、耐热性。电绝缘性、组成多样性，易成型和可加工性等优异性能。二、玻璃的基本分类玻璃不同品种的性能千变万化，决定其性质的关键因素是它的化学组成。(一)、根据其化学组成可以把玻璃分为如下几类1、钠玻璃：又称钠钙玻璃，或普通玻璃，软质玻璃。其化学元素主要是由二氧化硫、氧化钠、氧化钙组成，它的软化点较低，易于熔制。由于所含杂质多，制品多带有浅绿色。其力学性质，光学性质和化学稳定性均较差，多用于制造普通建筑玻璃和日用玻璃制品。瓶罐玻璃，器皿玻璃。2、钾玻璃：又名硬玻璃。是以氧化钾代替钠玻璃中部分氧化钠，并提高玻璃中氧化硅含量。它坚硬而有光泽，其它性质也较钠玻璃好，多用于制造化学仪器用具和高级玻璃制品。3、铝镁玻璃是通过降低钠玻璃中碱金属和碱土金属氧化物的含量，引入氧化镁，并以氧化铝代替部分碱金属氧化物而制成的一类玻璃。它的软化点低，析晶倾向弱，力学性质、光学性质和化学稳定性都有提高，用来制造高级建筑装饰玻璃。4、铅玻璃：又称铅钾玻璃，重玻璃或晶质玻璃。由氧化铅，氧化钾和少量的氧化硅所组成。它光泽透明，质软易加工，对光的折射率和反射性能强，化学稳定性高，用以制造光学仪器，高级器皿和装饰品等。5、硼硅玻璃：又称耐热玻璃。由氧化硼，氧化硅及少量氧化镁所组成。它具有较好的光泽和透明度，较强的力学性能，耐热性能，绝缘性能和化学稳定性能，用以制造高级化学仪器和绝缘材料，封接玻璃。6、石英玻璃有纯净的氧化硅组成，具有优良的力学性质，热性质，光学性能和化学稳定性，并能透过紫外线，可用来制造高温仪器及杀菌等特殊的仪器。宇宙飞船观察窗材料。(二)、按其功能可分为平板玻璃，压花玻璃，钢化玻璃、吸热玻璃、热反射玻璃、夹层玻璃、夹丝玻璃、中空玻璃、曲面玻璃等。三、玻璃在建筑上的用途1、围护、分隔空间玻璃通常安装在门窗、幕墙、隔断等部位，尤其是外墙上的玻璃，它同样可以防止风吹雨打，即起到分隔空间又起到围护作用。2、采光3任何玻璃都有采光作用，一般玻璃的透光率在80﹪左右。3、控制光线在一些特殊位置或房间，使其既有采光作用，又不能透视，如浴室等房间，着色玻璃，压花玻璃，磨砂玻璃都能满足这些要求。4、反射：镜面玻璃和幕墙玻璃镀膜玻璃可以对光起到反射左右。5、保温节能采用吸热或双层中空玻璃，能使建筑起到保温隔热的效果，使之节约能源。6、艺术效果在一些特殊部位如隔断、壁画、橱窗等地方，采用彩色玻璃，艺术玻璃，玻璃画等，能使建筑增强艺术效果。7、装饰立面采用玻璃马赛克装饰外墙面，使建筑物美观耐久。采用大面积玻璃幕墙，取得特定的装饰效果，在外墙的窗上安装彩色玻璃，使建筑立面色彩丰富。第二节普通平板玻璃普通平板玻璃是指未经再加工的平板玻璃制品，也称净片玻璃、白板玻璃。一、坯体平板玻璃的规格生产方法有三种：一种是平拉法；二种是原始的垂直引上法。因生产出的玻璃厚度不易均匀，有玻筋等，现已不用。三种是浮法生产，目前正在采用的，质量好，表面平整，厚度公差小，无玻筋等优点。图标中规定：玻璃的厚度，3mm、5mm、6mm、8mm、10mm、12mm等。尺寸一般不小于1000mm×1200mm、但也不大于2500mm×3000mm。二、普通平板玻璃的性能1、具有良好的透光性2、有一定的隔热保温性3、耐风性，耐雨淋，耐擦法4、较高的化学稳定性和耐久5、但韧性小，质脆，怕敲击，抗冲击强度低6、紫外线透过率较低7、电绝缘性好8、组成多样性9、易成型和可加工性等10、密度为2.5g／cm3，莫氏硬度5.5~6.5，抗压强度达800~930Mpa。抗拉及抗弯强度40~60Mpa，比热0.83kj∕kg·K，导热系数0.76~0.82W／m·K，软化温度720℃~730℃。三、平板玻璃的应用1、大部分作建筑门、窗玻璃；2、室内各种隔断、橱窗、橱柜、柜台、展台、玻璃隔架、家具玻璃门等；43、一部分加工成钢化、夹层、镀膜、中空、美术等玻璃。一般建筑门窗玻璃为3mm厚的，用作玻璃幕墙，采光屋面，橱窗，柜台等的玻璃，多用5~6mm厚的钢化玻璃，公共建筑们玻璃则用8mm以上的钢化玻璃。第三节安全玻璃玻璃是一种脆性材料，当外力起到一定值后，即碎裂成具有尖锐棱角的碎片，容易对人造成伤害。安全玻璃就是采用一定的工艺方法，改变碎裂后玻璃的状态，对人无伤害。常用的安全玻璃有钢化玻璃、夹丝玻璃和夹层玻璃等。一、钢化玻璃：又称强化玻璃。是将普通平板玻璃加热到接近玻璃软化点的温度(600~650℃)，以迅速冷却或化学方法强化纹理所得的玻璃加工制品。(一)、钢化玻璃的优点1、强度高：钢化玻璃的抗折，抗冲击强度是普通玻璃的4~5倍，其抗弯强度不低于200Mpa；抗冲击性能好，用0.8kg钢球1.2m高处落下，钢化玻璃可保持完整而不破碎。2、弹性好：钢化玻璃的弹性要比普通玻璃大十几倍。一块1200mm×350mm×6mm的钢化玻璃受力后，可产生100mm的弯曲挠度﹙弯曲变形的程度﹚。3、热稳定性能好钢化玻璃在未经急冷急热时不易发生炸裂。最大安全工作温度为288℃，能承受204℃的温差变化，而普通玻璃急冷急热就容易炸裂。4、安全性钢化玻璃遭受破坏时，它的碎片一般没有尖锐的棱角。出现网状裂纹，或产生细小碎粒，成圆角，不会伤人，故又称安全玻璃。(二)、缺点1、钢化玻璃不能切割、磨削、边角不能碰击，使用时需选择现成尺寸规格或提出具体设计图加工定做。2、钢化玻璃在使用过程中严禁溅上大花，否则每当其再经风压或振动时，伤痕会逐渐扩展，导致破碎。(三)、应用主要应用于建筑物的门窗、幕墙、桌面、汽车、党风玻璃、膜层、温室及隔墙等的玻璃窗。二、夹层玻璃1、定义：夹层玻璃是两片或多片玻璃之间夹有透明有机胶合层，经加热，加压，粘合而构成的复合玻璃制品。2、特性：它具有很高的强度，受到破坏时产生辐射状或同心圆状裂纹，碎片不易脱落，且不会影响透明度或产生折光现象。3、生产：生产夹层玻璃可用普通平玻璃、磨光玻璃、浮法玻璃、钢化玻璃作原片夹层材料常用的聚乙烯醇PVA、聚氨酯PU、聚酯PES、丙烯酸类聚合物、聚醋酸乙烯极其聚合物、橡胶改性酚醛等。夹层玻璃有平夹层玻璃(平面)和弯夹层玻璃(曲面)两形状，前者为普通型后者为异形，原片厚度一般为2mm~6mm，夹层层数为2~8层。最高达9层，成为防弹玻璃。4、品种：按夹层玻璃的特性可分为多个品种。5⑴、减薄夹层玻璃是采用厚度为1~2mm的薄玻璃和弹性胶片制成的，该产品重量轻。具有较高的机械强度，挠曲线及破坏时安全性和能见度。⑵、遮阳夹层玻璃是在热反射或吸热玻璃之间加入有色条带的膜片的后制成。这种夹层玻璃可吸收一部分太阳光的辐射、减少日照量和眩光等。提高安全性和舒适性。⑶、电热夹层玻璃，分三种类型：①、玻璃表面镀有透明导电薄膜；②、带有将硅酸盐银膏带条排列在玻璃表面，并通过加热粘结而成的线状电热丝；③、带有很细的压在夹层玻璃之间的金属丝电热元件。应用：这种玻璃通电后可保持表面干燥，适用与寒冷地带交通运输车辆，有巨大采光口的建筑物、商店、橱窗、货摊、瞭望所等。⑷、防弹夹层玻璃是由多层玻璃和胶片组成，主要用于特种车辆、珠宝店、银行、保险公司等金融系统的柜台隔断和门窗。⑸、玻璃纤维增强玻璃玻璃纤维增强玻璃是在两层玻璃之间夹一层玻璃态纤维而成，玻璃板的周边用密封剂和抗水性好的弹性带镶边。这种玻璃可提供散射光照、可减少太阳辐射，为非透明材料。它还可以用于装镶窗中、天窗、公共建筑的隔断强等。⑹、报警夹层玻璃是在两片玻璃的中间胶片上接上一个警报驱动装置，一旦玻璃破碎时，报警装置就会发出警报。主要用于珠宝店、银行、计算机中心和其它特别要求的建筑物上。⑺、防紫外线夹层玻璃是由一块或多块玻璃及一层或多层防紫外线的PVB胶片组成。这种玻璃可以滤去99﹪的紫外线，能有效地阻断紫外线的辐射，多用于博物馆、科技馆、美术馆等场所的门窗及展台上。⑻、隔声玻璃隔声玻璃是在两片玻璃间加入能承受大负荷重量的薄胶片，用它把玻璃粘合起来，成为具有良好隔声效果的复合单元，其总厚度约为20mm，隔声值可达38dB。如再给其充气，效果更加理想，一般可达到5级甚至6级隔音效果。注意：夹层玻璃的中间是有机夹层膜，当玻璃温度超过70℃时会产生气泡，高温环境不能选用夹层玻璃。夹层玻璃边缘要做好产品的防护，玻璃边缘暴露在外或者使用有机清洁剂，都会导致玻璃产品的剥落和薄膜层的破坏。三、夹丝玻璃1、定义：是将普通平板玻璃加热到红热软化状态，再将遇热处理后的铁丝网或铁丝压入玻璃中间而成，表面可以磨光或压花的，颜色可以是透明或彩色的。2、特性：由于玻璃体内有金属丝或网，其整体性能有很大提高，耐冲击性和耐热性好，在外力作用和温度急剧6变化时，破而不缺，裂而不散，尤其是具有一定的防火性能，故也成为防火玻璃。3、应用：夹丝玻璃常用于建筑的天窗，顶棚、顶盖以及易受震动的门窗部位。彩色夹丝玻璃因其具有良好的装饰功能，可用于阳台，楼梯、电梯间等处。因其内部有丝网存在，对视觉效果有一定的干扰。厚度一般在3mm~19mm之间规格标准尚无统一规格。4、夹丝玻璃中由于镶嵌了金属物，实际上破坏了玻璃的均一性。降低可玻璃的机械强度。以抗折强度为例，普通平板玻璃为85mpa，而夹丝玻璃仅为67mpa，因此使用时必须注意以下几点：⑴由于丝网与玻璃的热学性能(如热膨胀系数，热传导系数)差别较大，应