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建筑玻璃

建筑玻璃(Architectural glass)是用作建筑材料的玻璃。 它通常用作建筑围护结构中的透明玻璃材料,包括外墙的窗户。 玻璃也用于内部分区和建筑功能。 当在建筑物中使用时,玻璃通常是安全型的,其中包括增强型,增韧型和夹层玻璃。

铸造玻璃
铸造玻璃窗虽然光学质量差,却开始出现在罗马最重要的建筑物以及赫库兰尼姆和庞贝最豪华的别墅中。

皇冠玻璃
玻璃窗制造的最早方法之一是冕玻璃法。 将热吹玻璃在管子对面切开,然后迅速旋转到桌子上,然后冷却。 离心力将玻璃的热玻璃球塑造成圆形的平板。 然后将该片材从管道上折断并修剪成适合框架的矩形窗口。

在一块皇冠玻璃的中央,原始吹制瓶颈的残留物将留下,因此名称为“靶心”。 通过研磨玻璃可以减少由靶心产生的光学失真。 尿布格栅窗的发展部分是因为可以方便地从一块皇冠玻璃上切割出三个规则的菱形窗格,浪费最小,变形最小。

这种用于制造平板玻璃板的方法非常昂贵并且不能用于制造大玻璃板。 它在19世纪被缸体,板材和轧制板工艺所取代,但它仍然用于传统的建筑和修复。

汽缸玻璃
在该制造过程中,将玻璃吹入圆柱形铁模中。 末端被切断,沿着圆柱体的一侧形成切口。 然后将切割的圆柱体放置在烘箱中,其中圆柱体展开成平坦的玻璃板。

平板玻璃(Fourcault工艺)
通过将一个领导者浸入一大杯熔融玻璃中,然后将该领导者直接拉起来,同时在玻璃缸外面硬化一层玻璃 – 这就是所谓的Fourcault工艺。 这种薄膜或色带在冷却时被两边的拖拉机持续拉起。 在12米左右之后,它被切断了垂直色带并倾斜下来以便进一步切割。 这种玻璃清澈透明,但由于硬化过程中刚刚从缸内温度变化很小,因此厚度变化很大。 这些变化会导致轻微变形。 这种玻璃仍然可以在老房子里看到。 浮法玻璃取代了这个过程。

铸造平板玻璃
1848年由James Hartledsay开发。玻璃从炉子中取出,装在高架铁轨上的吊索上, 从钢包中将玻璃扔在滚动台的铸铁床上; 并用铁辊将其卷成片材,该过程与制造平板玻璃所用的过程类似,但规模较小。 这样卷起来的板被粗略地修剪,同时又热又软,以便去除已经通过与钢包立即接触而被损坏的那些玻璃部分,并且仍然柔软的板被推入退火隧道或温度的开口中被称为退火炉的控制炉,向下由一个滚筒系统运送。

抛光平板玻璃
抛光平板玻璃工艺从片材或轧制平板玻璃开始。 这种玻璃在尺寸上不准确,并且经常产生视觉扭曲。 这些粗糙的窗格被磨平,然后抛光清晰。 这是一个相当昂贵的过程。

在漂浮过程之前,镜子是平板玻璃,因为平板玻璃具有类似于在游乐园或游乐场镜子中看到的视觉扭曲。

轧制板(模型)玻璃
花纹玻璃(或“大教堂”)轧制平板玻璃上出现的复杂图案以与轧制平板玻璃工艺类似的方式生产,不同之处在于该板被铸造在两个辊之间,其中一个辊带有图案。 有时,两个滚筒都可以带有图案。 通过印刷辊将图案压印在纸张上,印刷辊在离开主辊时被放在玻璃上,同时仍然柔软。 这款玻璃呈现出高浮雕的图案。 玻璃然后在退火炉中退火。

用于此目的的玻璃的颜色通常比用于其他应用的透明玻璃更白。

这种玻璃可以根据图案的深度进行层压或增韧,以生产安全玻璃。

浮法玻璃
百分之九十的世界平板玻璃是由皮尔金顿玻璃公司的阿拉斯泰尔皮尔金顿爵士在20世纪50年代发明的浮法玻璃工艺生产的,其中熔融玻璃被浇注到熔融锡浴的一端。 玻璃浮在锡上,随着它沿着浴缸蔓延而平整,使两面都有光滑的表面。 玻璃经过熔融锡后冷却并缓慢凝固,并以连续的带状离开锡浴。 然后通过称为退火炉的烘箱冷却退火玻璃。 成品具有接近完美的平行表面。

与锡接触的玻璃的侧面具有嵌入其表面的非常少量的锡。 这种质量使得玻璃的这一面更容易被涂覆以将其变成镜子,但是该面也更柔软并且更容易刮擦。

玻璃的标准公制厚度为2,3,4,5,6,8,10,12,15,19和22毫米。 在氮气/氢气气氛中漂浮在锡上的熔融玻璃将展开至约6mm的厚度并由于表面张力而停止。 较薄的玻璃是在玻璃漂浮在锡上并冷却时拉伸玻璃而制成的。 同样,较厚的玻璃被推回,并且不允许其在锡上冷却时膨胀。

棱镜玻璃
棱镜玻璃是弯曲光的建筑玻璃。 在20世纪之交时经常使用它来为地下空间和远离窗户的区域提供自然光。 棱镜玻璃可以在人行道上找到,在那里它被称为拱顶照明,在窗户,隔板和檐篷中被称为棱柱形瓷砖,以及甲板棱镜,用于在帆船上点亮甲板下的空间。 它可以是高度装饰的; 弗兰克劳埃德赖特创造了四十多种不同的棱镜瓷砖设计。 现代建筑棱镜照明通常使用塑料薄膜贴在普通的窗户玻璃上。

玻璃块
玻璃砖,也称为玻璃砖,是一种玻璃制成的建筑元素,用于需要隐私或视觉遮挡的区域,如地下停车场,洗手间和市政游泳池。 玻璃砖最初是在20世纪初开发的,为工业工厂提供自然光。

退火玻璃
退火玻璃是玻璃,没有因热处理引起的内部应力,即快速冷却,或通过增韧或热强化。 如果玻璃被加热到过渡点以上,玻璃就会变得退火,然后慢慢地冷却,而不被淬火。 在制造过程中,浮法玻璃被退火。 然而,大多数钢化玻璃由经过特殊热处理的浮法玻璃制成。

退火后的玻璃碎裂成锯齿状的大碎片,可能造成严重伤害,并且在建筑应用中被认为是危险的。 世界许多地方的建筑规范限制了在存在高度破损和受伤风险的区域使用退火玻璃,例如在浴室,门板,消防通道以及学校或家庭住宅的低矮地区。

夹层玻璃
夹层玻璃通过在加热和加压下将两层或更多层玻璃与中间层(例如PVB)粘合在一起以形成单片玻璃来制造。 当中断时,中间层保持玻璃层粘合并防止其分裂。 夹层还可以赋予玻璃更高的隔音等级。

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有几种类型的夹层玻璃是用不同类型的玻璃和夹层制造的,这些玻璃和夹层在破裂时会产生不同的结果。

由安全玻璃组成的夹层玻璃通常用于安全问题,但回火不是一种选择。 挡风玻璃通常是夹层玻璃。 当破裂时,PVB层防止玻璃破裂,形成“蜘蛛网”裂纹图案。

钢化夹层玻璃被设计成碎片碎片,防止可能的伤害。 当两块玻璃碎裂时,它会产生“湿毯”效应,并会从其开口中掉出来。

热增强夹层玻璃比退火更强,但不如回火强。 它通常用于安全问题。 它具有比钢化更大的断裂模式,但由于它保持其形状(与钢化夹层玻璃的“湿毯”效果不同),它保留在开口中并且能够承受更长时间的更大力量,使其变得更加困难通过,渡过。

热强化玻璃
热强化玻璃是经过热处理以引起表面压缩的玻璃,但不会使玻璃以强化玻璃的方式“断裂”。 在断裂时,热强化玻璃破碎成尖锐的碎片,通常比破碎退火玻璃上的碎片稍小,并且在退火钢化玻璃和强化玻璃之间的强度介于中间。

化学强化玻璃
化学强化玻璃是一种增强强度的玻璃。 当破裂时,它仍然会像浮法(退火)玻璃一样在长尖的碎片中碎裂。 出于这个原因,它不被视为安全玻璃,并且如果需要安全玻璃,则必须进行层压。 化学强化玻璃通常是退火玻璃强度的六到八倍。

通过在450℃(842°F)下将玻璃浸没在含有钾盐(通常为硝酸钾)的浴中来化学强化玻璃。 这导致玻璃表面的钠离子被来自浴液的钾离子所取代。

与钢化玻璃不同,化学强化玻璃可以在强化后切割,但在切割约20毫米的区域内失去其增加的强度。 同样,当化学强化玻璃的表面深度划伤时,该区域失去其额外的强度。

化学强化玻璃用于某些战斗机飞机的檐篷。

低辐射玻璃
涂有低发射率物质的玻璃可以反射红外辐射能量,鼓励辐射热量留在玻璃起源的同一侧,同时让可见光通过。 这常常导致更高效的窗户,因为冬季来自室内的辐射热被反射回内部,而夏季来自太阳的红外热辐射被反射回去,使其更冷。

可加热的玻璃
电加热玻璃是一种相对较新的产品,它有助于在设计建筑物和车辆时寻找解决方案。 加热玻璃的想法是基于使用节能的低发射玻璃,该玻璃通常是具有特殊金属氧化物涂层的简单硅酸盐玻璃。 可加热玻璃可用于各种由木材,塑料,铝或钢制成的标准玻璃窗系统。

自洁玻璃
最近(2001年皮尔金顿玻璃)的创新是所谓的自清洁玻璃,旨在建筑,汽车和其他技术应用。 在玻璃外表面上的纳米级二氧化钛涂层引入了两种导致自清洁特性的机制。 第一种是光催化作用,其中紫外线催化窗口表面有机化合物的分解; 第二种是亲水效应,其中水被吸引到玻璃表面上,形成将被破坏的有机化合物洗掉的薄片。

中空玻璃
中空玻璃或双层玻璃由两层或多层窗玻璃组成的窗户或玻璃窗元件组成,窗户或玻璃窗元件由沿着边缘的隔离物隔开并密封以在层之间形成死空气空间。 这种窗玻璃具有隔热和降噪功能。 当空间充满惰性气体时,它是低能耗建筑节能可持续建筑设计的一部分。

撤离玻璃
1994年的一项中空玻璃革新是真空玻璃,这种玻璃目前只在日本和中国生产。 疏散玻璃的极端薄度提供了许多新的建筑可能性,特别是在建筑保护和历史建筑,其中疏散玻璃可以取代传统的单层玻璃,这是非常节能的。

通常通过使用焊料玻璃密封两块玻璃板的边缘并用真空泵排空内部空间来制造真空玻璃窗单元。 两片之间的疏散空间可以非常浅,但仍然是一个很好的绝缘体,从而产生总厚度低至6毫米的绝缘窗玻璃。 这种低厚度的原因看起来很复杂,但潜在的绝缘性基本上是好的,因为在真空中不会有对流或气体传导。

不幸的是,疏散玻璃确实有一些缺点。 其制造复杂而困难。 例如,制造真空玻璃的必要阶段是除气; 也就是说,加热它释放吸附在内表面上的任何气体,否则后来可能会逃逸并破坏真空。 目前的这种加热过程意味着真空玻璃不能变韧或热固化。 如果需要抽真空的安全玻璃,玻璃必须层压。 除气所需的高温也倾向于破坏高效“软”低发射率涂层,所述涂层通常施加到其他形式的现代绝缘玻璃的内表面(即面向气隙的一个或两个)的一个或两个表面上,为了防止红外辐射热量的损失。 然而,略微不太有效的“硬”涂层仍然适用于真空玻璃窗。

此外,由于真空玻璃单元外部存在大气压力,它的两块玻璃板必须以某种方式分开,以防止它们弯曲在一起并相互接触,这将破坏单元抽空的目的。 将窗格分开的任务是通过间隔物的网格来执行,间隔物通常由间隔约20mm的小型不锈钢圆盘组成。 这些垫片足够小,只有非常近的距离才能看到,一般长达1米。 然而,间隔物将传导一些热量的事实常常导致在寒冷的天气中在真空窗口的表面上形成暂时的网格状图案,该图案包括以间隔物为中心的内部冷凝的小圆圈,其中玻璃比平均稍冷,或者当外面有露水时,玻璃外表面上的小圆圈,由于隔离物使玻璃附近的玻璃略微变暖,露水不存在。

由间隔物引起的玻璃之间的热传导趋向于限制真空玻璃的整体绝缘有效性。 尽管如此,真空玻璃仍然与传统的双层玻璃一样具有绝缘性,并且往往更坚固,因为两种组成的玻璃板被大气压在一起,因此实际上作为一个厚的板反应成弯曲力。 与其他流行的窗户玻璃相比,撤离玻璃还可以提供非常好的隔音效果。

建筑规范抗震要求
美国大多数司法管辖区执行的最新建筑法规是2006年国际建筑规范(IBC,2006)。 2006年IBC参考了2005年由美国土木工程师学会(ASCE,2005)为其抗震规定编制的建筑物和其他结构标准最小设计荷载版本。 ASCE 7-05包含非结构部件的具体要求,包括对建筑玻璃的要求。

反射阳光的危险
如果设计不正确,具有大量玻璃的凹面可以作为太阳能聚光器,具体取决于太阳的角度,可能会伤害人体并破坏财产。

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