玻璃,这个看似简单却又无处不在的材质,承载着我们对美好生活的向往。今天,就让我们一起走进玻璃的世界,从定义到分类,再到安全与性能,全面揭秘玻璃的奥秘!
一、玻璃定义
玻璃,一种透明、不透气、具有一定硬度的物料。在日常环境中,玻璃呈化学惰性,不会与生物发生作用。狭义上,玻璃是指熔融物在冷却过程中不发生结晶的无机物质。而广义上,只要某种材料具备玻璃的典型特征性质,不论其组成如何,均可称之为玻璃。
美国工业标准协会是这样定义的“一种透明的固体物质,在熔融时形成连续网络结构,冷却过程中粘度逐渐增大并硬化而不结晶的硅酸盐类非金属材料”。建筑使用的玻璃有很多种类,按使用目的和用途来分类,大致分为从熔窑直接做成的平板玻璃产品,以及经过各种加工来提高机能,并用于建筑的玻璃。
二、玻璃分类
1.普通平板玻璃
普通平板玻璃,是使用最多的平板玻璃,把熔融的玻璃(约1,600℃)浮在熔融的金属(锡)上面,通过浮法系统制作出来的透明且非常平滑的玻璃。
平板玻璃厚度应用比较广泛的有2,3,5,6,8,10,12,15以及19mm。特殊产品的厚度有22、25m,选择时要向制造业者确认。
2.磨砂玻璃
磨砂玻璃,在2根水冷式滚子之间,直接流通熔融的玻璃,采用压延法工艺生产的玻璃,在下部的滚子成型。
玻璃的一侧表面制成各种花纹的具有装饰性的半透明平板玻璃,用于有隐私要求的部位及室内装饰用。
3.夹丝玻璃
夹丝玻璃,采用压延法工艺,同时在2根滚子之间插入网(丝)生产的玻璃尤其是发生火灾导致玻璃出现裂痕,由于网的存在使玻璃碎片不会出现间隙或脱落,防止火灾侵入,因此主要用于防火。(除了插入网以外,还有一种是封入线的玻璃,日本法规规定该种玻璃不能用于防火。)
*有在压花玻璃中加入网的夹丝压花玻璃,和通过研磨,透明的夹丝磨光板玻璃两种,夹丝压花玻璃厚度为6.8mm,夹丝磨光板玻璃有6.8mm和10mm两种。
*夹丝玻璃封入的钢网腐蚀往往会导致玻璃破损,所以玻璃边缘要进行防锈处理。
4.热线吸收平板玻璃
热线吸收平板玻璃,采用浮法工艺生产的平板玻璃,在玻璃原材料中添加日射吸收性优良的金属(微量的硒和钴),并进行着色的玻璃,玻璃颜色有蓝色、灰色、青铜色、蓝色等。
该热线吸收平板玻璃通过玻璃本身吸收太阳辐射能量(吸收日射的30%~40%),阻止太阳辐射进入室内,从而降低空调制冷耗能,而且玻璃的颜色还可以起到装饰使用。
与浮法平板玻璃采用一样的浮法工艺生产,厚度有3、5、6、8、10、12以及15mm(蓝色玻璃没有10、15mm)7种。
*该种类玻璃由于太阳辐射能量,接触太阳的部分容易出现高温,比普通玻璃易出现热炸裂现象,因此做好门窗和玻璃之间的隔热,防止热量从玻璃流向门窗是非常重要的。
5.热线辐射玻璃
热线辐射玻璃,在使用浮法工艺生产过程中,在玻璃的单面附上一层对太阳辐射(热线)反射效果优良的透明金属氧化膜的玻璃。具有镜面效果好、遮挡可见光、防止强光、降低空调制冷能耗等优点。
可生产的厚度,浮法平板玻璃为6~15mm,热线吸收玻璃为6~12mm。
*使用该种玻璃的大楼,由于玻璃倾斜或安装误差导致临近的影像失真,要调整需要花费很大的努力。镜面效果:投射的光线经某一程度(30%~60%)的反射,通过残留光线的玻璃。
6.钢化玻璃
钢化玻璃,把玻璃放入电气炉(强化炉)中加热至650~700℃,再向玻璃两个表面吹入冷空气,使之急速冷却,这样在玻璃表面上形成一个压应力层,从而可以使抗风压强度提高3~5倍的玻璃的统称。
由于钢化玻璃破碎后,碎片会破成均匀的小颗粒并且没有普遍玻璃刀状的尖角,不易对人体造成伤害。除了用在没有外框的钢化玻璃门及扶手外,也用于住宅、学校、点支撑式玻璃幕墙等。
此外,也可以在热处理时增加强化度,制成用于防火的耐热钢化玻璃。
热处理后的玻璃不能再进行切割和加工,只能在钢化前就对玻璃数量、尺寸等确认清楚,并加工至需要的形状,再进行钢化处理。
7.半钢化玻璃
半钢化玻璃(HS玻璃),与钢化玻璃进行相同的热处理,抗风压强度提高2~2.5倍的玻璃(也称HS玻璃)的统称。因其一旦碎落,仍有尖锐的碎片可能伤人。
通常用于窗玻璃,在使用普通平板玻璃达不到的风压力,且开口面积大的部位也经常使用。
玻璃厚度有6、8、10及12mm,加工后无法切割。
8.夹层玻璃
夹层玻璃,在2块以上的玻璃之间,用中间层(粘着力强的特殊树脂薄膜)分隔并在高温下增压使其粘结为一体而制成的玻璃制品的统称。
玻璃即使碎裂,碎片也会被粘在薄膜上,破碎的玻璃表面仍保持整洁光滑。这就有效防止了碎片扎伤和穿透坠落事件的发生,确保了人身安全,是安全性很高的玻璃,加工后切割难。
9.中空玻璃
中空玻璃,两片或多片玻璃以有效支撑均匀隔开并周边粘结密封,使玻璃层间形成有干燥气体(内部压力接近室外气压)空间的玻璃制品。
空气层可以提高保温性能,其保温性能是一块平板玻璃的2倍,主要作为保温玻璃用于寒冷地区。
近年来,研发了在空气层侧的玻璃表面涂覆特殊金属的玻璃制品,以及空气层内部减压至接近真空的玻璃制品。
此外,还具有保温效果好,降低空调采暖季制冷能耗、防结露的作用。
该种类玻璃如果嵌入深度小,密封材受紫外线照射老化,湿气会侵入中空层,导致玻璃表面浑浊不清,因此对中空玻璃而言,正确的施工显得格外重要。
10.LOW-E中空玻璃
LOW-E中空玻璃(高保温中空玻璃),在中空玻璃室内侧靠近中空层侧的表面贴LOW-E膜(低辐射率膜),从而保温性能得以大幅提升的玻璃制品。
LOW-E膜具有对室温(25℃)辐射的可见光(波长长)反射率高,对太阳辐射的可见光(波长短)反射率低的特性。
因此,基于引入太阳热量的同时,室内的热量不易流向室外这一特性,具有优异的保温性能。
11.高遮蔽性能热反射玻璃
高遮蔽性能热反射玻璃(溅射热反射玻璃),通过溅射法真空技术,在浮法平板玻璃、热吸收平板玻璃的单侧表面形成一层或数层耐久性好、热反射性能优异的铬、不锈钢、钛等薄膜的玻璃制品。
与前述的热反射平板玻璃相比,反射率、透过率、外观色调的选择多样,防止太阳热量进入的性能更加优越,所以被称为高遮蔽性能热反射玻璃或建设热反射玻璃。
该种类玻璃反射膜面必须用在室内侧。
三、安全玻璃
01
安全玻璃定义
安全玻璃是一类经剧烈振动或撞击不破碎,即使破碎也不易伤人的玻璃。常见的安全玻璃种类有贴膜玻璃、钢化玻璃等。安全玻璃广泛应用于汽车、飞机和特种建筑物的门窗等,具有防盗、防爆、防冲击等功能。在重要设施如银行大门、贵重物品陈列柜、监狱和教养所等地方,安全玻璃更是起到了关键的保护作用。
2015年8月21日发布2016年4月1日实施的《建筑玻璃应用技术规程》规定:安全玻璃,是指符合现行国家标准的钢化玻璃、夹层玻璃及由钢化玻璃或夹层玻璃组合加工而成的其他玻璃制品,如安全中空玻璃。单片半钢化玻璃(热增强玻璃)、单片夹丝玻璃不属于安全玻璃。
02
安全玻璃应用场景
2003年12月4日发布2003年12月4日实施的《建筑安全玻璃管理规定》第六条规定:
(一)7层及7层以上建筑物外开窗;
(二)面积大于1.5㎡的窗玻璃或玻璃底边离最终装修面小于500mm的落地窗;
(三)幕墙(全玻幕除外);
(四)倾斜装配窗、各类天棚(含天窗、采光顶)、吊顶;
(五)观光电梯及其外围护;
(六)室内隔断、浴室围护和屏风;
(七)楼梯、阳台、平台走廊的栏板和中庭内拦板;
(八)用于承受行人行走的地面板;
(九)水族馆和游泳池的观察窗、观察孔;
(十)公共建筑物的出入口、门厅等部位;
(十一)易遭受撞击、冲击而造成人体伤害的其他部位。
03
门窗行业安全玻璃应用场景
2010年7月20日发布2010年3月1日实施的《铝合金门窗工程技术规范》,1.12.2规定:
(一)7层及7层以上建筑物外开窗;
(二)面积大于1.5㎡的窗玻璃或玻璃底边离最终装修面小于500mm的落地窗;
(三)倾斜安装的铝合金窗。
四、常用玻璃性能
常用玻璃节能参数对比
玻璃的隔声性能