Мир стекла в архитектурном дизайне

В настоящее время основным способом производства плоского стекла является флоат-метод. Однако устаревшие методы вытяжки и прокатки все еще используются, хотя и в незначительном объеме при производстве специальных стекол. Среди них можно назвать изготовление узорчатого стекла с использованием различных способов прокатки; метод выдувки стекла также по-прежнему находит применение, например, при производстве различных художественных изделий. Основными элементами при производстве флоат-стекла являются природные сырьевые материалы, такие как кварцевый песок, сода, доломит, известняк, полевой шпат, сульфат натрия, оксид железа и уголь. Однако еще применяется стекло, собранное как стеклобой для повторного использования. Поступательно продвигается и постоянно усовершенствуется и листовое стекло. За последние годы из стекла научились изготовлять такие изделия, которые нашим предшественникам даже и не снились.

Рассмотрим основные виды изделий из листового стекла:
  ■  Первая разновидность стекла получила название “стекло антиквариатное”. В этом случае используется метод машинной прокатки или выдувки (при выдувании ртом получаются стекла, обладающие характерными неровностями на своей поверхности, неравномерно расположенными узорами или пузырьками). Этот вид стекла может быть как прозрачным, так и окрашенным, с толщиной, колеблющейся обычно между 2-4 мм.
  ■  Стекло, обладающее способностью снижать пропускание световой и/или солнечной тепловой энергии, называют “солнцезащитным”. Элементы, когда два или более стекла соединены герметично друг с другом с помощью рамки средника, огибающей края стекол, или с помощью эластичных масс называются изолирующими стеклопакетами. В этом случае теплоизолирующая способность этого элемента значительно улучшается. Для изготовления стеклопакетов может использоваться различное листовое стекло и полученные из него путем последующей обработки изделия. Относительно свойств фотохроматических (светочувствительных) стекол необходимо отметить: способность светопропускания таких стекол меняется в зависимости от интенсивности освещения. Стекло может потемнеть при сильном, ярком освещении и наоборот. Этого эффекта можно достичь, например, благодаря влиянию добавленных в стеклянную массу галогенидов серебра. Такой вид стекла главным образом находит применение в виде изделий относительно небольших размеров, имеющих особое назначение: например, в качестве линз для очков.
  ■  Неотражающие стекла — довольно прозрачные стекла с поверхностью, практически не отражающей солнечный свет. В данном случае видимый свет может отражаться благодаря специальной кислотной обработке. Они находят себе применение при изготовлении стекол, закрывающих картины.
  ■  К отражающим можно отнести стекла с покрытиями типа On-line и Off-line, полученные с применением одноименных методов, поверхность которых отражает видимый свет и солнечное тепловое излучение лучше, нежели обычное стекло. По внешнему виду такое стекло больше всего напоминает зеркало. Используя различные материалы для покрытий, можно воздействовать на отражающие свойства стекла, его внешний вид, интенсивность отражательной способности и оттенки цвета самой поверхности.
  ■   Существуют так называемые “сигнализирующие” стекла. Такие стекла могут быть подключены к цепи аварийной сигнализации, поэтому и носят такое название. В этих стеклах имеется специальное электропроводящее покрытие или же тонкие провода, включающиеся в цепь аварийной сигнализации. В случае, если происходит разрыв электрической цепи, срабатывает аварийная сигнализация.

  ■  Термин “фасадные” стекла — это нарицательное название стекол, которые преимущественно используются при герметичной облицовке строений. Для этой цели обычно применяют окрашенные методом вжигания эмалевых красок стекла, а также прозрачные или специальные sg-элементы для строительного остекления.
Осветленное стекло — это в соответствии с названием абсолютно бесцветный вид стекла, хорошо пропускающий видимый свет и солнечное тепловое излучение, поскольку поглощение и отражение здесь чрезвычайно малы.

  ■  “Тянутым” называется стекло, изготовленное методом вытяжки при помощи различных машин. Этот метод являлся основным способом получения листового стекла до открытия флоат-метода. В настоящее время он находит относительно небольшое применение, например, при изготовлении каких-либо специальных стекол.

  ■  Узорчатые стекла обычно получают методом машинной прокатки. При этом на одной или на обеих поверхностях стекла остается желаемый рисунок, который получается с помощью вальцовочных цилиндров с нанесенным впоследствии рисунком. Иногда узорчатое стекло делают и вручную, на валках (“литье”). В этом случае оно, как правило, находит применение при работе со специальным художественным стеклом. Узорчатые стекла подходят к самым разнообразным вариантам внутреннего остекления, поскольку позволяют изготовителю найти самые фантастические и эксклюзивные варианты.

  ■  “Кварцевым” называется стекло, выдерживающее особенно большие перепады температуры, состоящее почти из чистого оксида кремния и обладающее очень низким коэффициентом термического расширения.

  ■  Стекло “ламинированное” состоит из двух или более стекол, ламинированных вместе с помощью специальной пленки PVB или соответствующей жидкости. Причем такие стекла называются жидколаминированными, или ламинированными смолой. При производстве такого вида стекла можно создавать комбинации из самых различных стекол и использовать разнообразные пленки. Беря за основу этот метод, можно изготовлять элементы, используемые, например, в качестве стекол, защищающих от взлома, от пуль и т. п. Ламинированные стекла находят также применение при изготовлении изолирующих стеклопакетов, хотя механическая прочность стекла практически не увеличивается, однако при разрушении такое стекло благодаря пленке остается “целым и невредимым”.

  ■  Стеклокерамика — это стекломатериалы, выдерживающие высокие температуры. Смесь сырьевых компонентов для получения таких стекол, как правило, состоит из почти чистого оксида кремния, в который добавляется оксид бора. Иногда их называют боросиликатными стеклами. К типу нагреваемых стекол относится, например, стекло, электропроводящее покрытие которого работает как сопротивление при пропускании тока, вследствие чего стекло нагревается. Особенно оно эффективно в случаях, когда нужно избавиться от конвекции. Может применяться также как стекло, являющееся источником тепла.

  ■  Окрашенное в массе стекло изготовляется из сырьевых материалов, в которые добавляются различные вещества для получения желаемого цвета. Наиболее распространенными цветами являются промежуточный между бронзовым и коричневым, серый и зеленый, но можно получать и другие цвета. Окрашенные в массе стекла известны также как солнцезащитные или абсорбирующие, поскольку они поглощают, абсорбируют больше солнечной тепловой энергии и света, чем обычные прозрачные стекла.

  ■  Совершенно белое, изготовленное методом машинной вытяжки стекло, называется опаловым (молочным) стеклом. В двухслойном опаловом стекле основой служит прозрачное стекло, на поверхность которого наносится тонкий слой опалового. При изготовлении однослойного опалового стекла в приготовленной для его получения массе находятся такие сырьевые материалы, благодаря которым создается впечатление, будто оно стало матовым, слегка напоминающим молоко. У двухслойного опалового стекла коэффициент светопропускания больше, чем у однослойного.

  ■  Особую актуальность приобретает такая характеристика стекла, как пожароустойчивость. Противопожарные стекла можно разделить по их защитным свойствам на огнестойкие и изолирующие от огня:
— Огнестойкие стекла препятствуют проникновению пламени и дыма в течение времени, характерного для каждого класса стекла. Стекла такого типа, как правило, однослойные, закаленные и изготовленные специально для защиты от пожара.
— Защищающие противопожарные стекла (или отсекающие зону пожара) — это обычно элементы из ламинированных стекол типа стеклопакетов или элементы из специальных материалов, полученных специальными методами. Такие стекла препятствуют проникновению огня и дыма, защищают от проникновения теплового излучения.

  ■  Поверхностно обработанное стекло — это общее название для стекол, поверхность которых была обработана одним из желаемых способов, например, методом пескоструйной обработки, травлением или окрашиванием. Окрашенные вжиганием эмалей и закаленные стекла изготовляют таким образом, что одна из поверхностей стекла покрывается цветной эмалью, вжигающейся во время вторичной термообработки в ее поверхность, становясь при этом неотделимой частью последнего. Существует огромное количество оттенков цветов таких эмалей. Полученные методом вжигания цветных эмалей стекла находят применение обычно в качестве фасадных стекол, установленных окрашенной поверхностью внутрь.

  ■  Профилированное стекло — это прозрачные или цветные стеклянные пластины, вытянутые на стадии производства в форме U-образного профиля. На поверхности профилированного стекла как правило нанесен какой-либо рисунок, рассеивающий свет. Кроме того, профилированное стекло может быть прозрачным (без нанесения какого-либо рисунка) или селективным (с нанесенным солнцезащитным покрытием). Профилированные стекла находят применение в стеновых конструкциях в виде одно- или двухслойных конструкций.

  ■  Селективное стекло (с низким Е или LE) — это общее название для стекол, которые имеют покрытие, обладающее низкой излучательной способностью (низкоэмиссивитетное покрытие). Теплоизолирущая способность селективного стекла намного лучше, чем у обычного. Солнечное коротковолновое тепловое излучение проникает через стекло, а стремящееся выйти изнутри наружу длинноволновое излучение эффективно отражается от поверхности обратно. Использовать такие стекла рекомендуется в изолирующих стеклопакетах, поскольку таким образом можно в значительной степени повысить теплоизолирующие свойства части строительной конструкции, приходящейся на окно. Селективное покрытие можно наносить так называемым On-line-методом одновременно с процессом получения стекла либо Off-line-методом с нанесением покрытия на стекло плазменным напылением в вакууме. Стекло, защищающее от излучения, предназначено для предохранения от радиоктивного излучения. Такие свойства стекло приобретает в результате добавления в смесь сырьевых материалов оксидов тяжелых металлов. Чаще всего используется оксид свинца, однако можно применять и оксид церия, особенно для тех объектов, в которых от стекла требуется получить толстый защитный слой и хорошие оптические свойства.

  ■  Гнутые стекла получают в специальных нагревательных камерах, в которых стекло изгибается по специальной форме, изготовленной с этой целью. В качестве форм для гнутья используются или формы в виде рамок (при производстве ветровых стекол для автомобилей) или же так называемые жестяные формы, на которых стекло молируется при нагревании. Величина минимального радиуса изгиба стекла находится в прямой зависимости от его толщины.

  ■  Стекла, которые обладают наилучшими защитными свойствами (например, при защите человека от травм), носят общее название — стекла безопасные. Под безопасными обычно понимают закаленные и ламинированные стекла, а также полученные комбинацией двух вышеперечисленных типов стекол.

  ■  Звукоизоляционное стекло — общее название для изготовленных с применением стекла элементов, обладающих улучшенными звукоизолирующими свойствами, например, в конструкциях окон. Эти свойства получаются благодаря использованию стекол различной толщины или ламинированных различными методами за счет создания разновеликих промежуточных пространств между стеклами, а также путем комбинирования всего вышеперечисленного. Большое значение в вопросе звукоизоляции имеет выявление источника шума, планирование остекления и выполнение его таким образом, чтобы снизить вредное воздействие, вызываемое источником шума.

Способы обработки стекла значительно отличаются от способов обработки большинства других твердых материалов. Стекло нельзя, например, резать так же, как металлы. Его нельзя строгать, формовать таким же образом, как металлы. Это, однако, не является преградой для многогранного использования стекла.