現(xiàn)代化建筑玻璃的特性.docx

現(xiàn)代化建筑玻璃的特性傳統(tǒng)建筑玻璃的主要功能是遮風、避雨和采光，雖有裝飾意味在其內(nèi)，由于建筑玻璃品種單一、性能低下，其裝飾性能雖有，卻不顯著；其功能除遮風和避雨，難再究其二三。浮法工藝的發(fā)明，標志著現(xiàn)代化建筑玻璃的誕生，各種深加工玻璃產(chǎn)品的出現(xiàn)，極大地豐富了現(xiàn)代化建筑玻璃家族。其發(fā)展沿著兩條主線：其一是豐富建筑玻璃的裝飾性能；其二是增加建筑玻璃使用功能。如今的建筑玻璃正是以其裝飾性能和使用功能的集中統(tǒng)一，來滿足人們對建筑物裝飾效果、節(jié)能和舒適性要求不斷提高的追求。裝飾性能人們最早制造玻璃是作為裝飾品、藝術(shù)品，如飾物、擺設，在當時是極為珍貴的。玻璃用于建筑上除了其滿足建筑物的功能要求外，一直與藝術(shù)連在一起。每個建筑物都是一件藝術(shù)品，都凝聚著建筑師的創(chuàng)意，再現(xiàn)了建筑師的設計理念，體現(xiàn)了建筑設計師對藝術(shù)的崇尚、對美的追求。而建筑玻璃正是實現(xiàn)建筑設計師構(gòu)想的最好材料，因為沒有哪種材料具有像玻璃那樣多的性能，如玻璃的透光性、玻璃的透明性、玻璃的半透明性、玻璃的折射性、玻璃的反射性、玻璃的多色性、玻璃的光亮性、玻璃表面圖案的多樣性、玻璃形狀多樣性、玻璃安裝結(jié)構(gòu)的多樣性。不僅如此，玻璃的裝飾性能是活性的、是動態(tài)的、是充滿著生命的活力的。它與日光輝映，可使建筑物色彩斑斕、光輝照人。它與月光輝映，可使建筑物幽光淡淡、充滿著神秘色彩。它與燈光輝映，可使建筑物如天上的宮殿，也可使其變得光怪陸離；可使居室祥和溫馨，也可使其冷光悠悠。沒有哪種材料具有如此大的魔力，沒有哪種材料使建筑設計師如此得心應手。它是集色、型、光于一體，可以說，沒有建筑玻璃，就沒有現(xiàn)代化建筑，它是當代建筑材料的“天之驕子”。1.玻璃的透光性一般說來玻璃是透明的，因此提及玻璃的透光性往往被人們誤認為是透明性。其實玻璃的透光性和透明性是不同的兩個概念，透光不一定透明。最早制造的玻璃就僅僅透光而不透明，這是由當時的生產(chǎn)技術(shù)和工藝決定的。由于當時熔化玻璃液的溫度低，因此在玻璃中存在大量的未熔化的顆粒雜質(zhì)，玻璃中的顆粒雜質(zhì)造成光線的散射而使玻璃只透光而不透明。同時，當時生產(chǎn)玻璃的工藝是將玻璃液澆鑄擠壓成玻璃板，因此玻璃板的表面凹凸不平，造成光線的散射，是造成玻璃板透光不透明的另外原因之一。今天，現(xiàn)代化技術(shù)和工藝生產(chǎn)的玻璃都是純凈透明的，要想生產(chǎn)只透光而不透明的玻璃必須采取特殊的生產(chǎn)工藝，如壓延法、磨砂法等。玻璃的透光性具有極好的裝飾效果，應用玻璃的透光性，可使室內(nèi)的光線柔和、恬靜、溫暖。室內(nèi)光線過強會刺激人眼，使人躁動不安。應用玻璃的透光性可消除這些不利因素，同時增加建筑的隱蔽性。例如用壓花玻璃裝飾衛(wèi)生間的門和窗，不但阻隔了外界的視線，同時也美化了衛(wèi)生間的環(huán)境。用磨砂玻璃作室內(nèi)隔斷，既節(jié)省室內(nèi)空間，又顯得富麗堂皇。用透光玻璃裝飾的室內(nèi)過道窗，透出淡淡的纖細柔光，朦朧中充滿神秘感?？梢哉f，現(xiàn)代化建筑正在越來越多地運用玻璃的透光性。2.玻璃的透明性提到玻璃，人們馬上聯(lián)想到透明，正是玻璃將大自然的光芒引進建筑。放眼我們周圍的現(xiàn)代化建筑，窗洞越開越大，玻璃門、落地窗，甚至整個墻面都是玻璃的，即玻璃幕墻。建筑裝飾玻璃在建筑上的應用量越來越多，正是應用了玻璃的透明性，人們追求的是光明。正如現(xiàn)代化建筑的開拓者之一盧?？聽柋怂顾f：“建筑的歷史就是為追求光明而艱苦奮斗的歷史，是改造窗子的歷史?！闭f的就是玻璃的透明性在現(xiàn)代化建筑中的作用。另外一個方面，從玻璃的發(fā)展史也可看出人們對玻璃透明性的不倦追求。如上所述，人們最早制造的玻璃是只透光而不透明的，原因之一是玻璃的表面非常的粗造，凹凸不平。后來為增加玻璃的透明性，人們花大力氣將玻璃的兩表面研磨、拋光，但也只能得到半透光半透明的玻璃，那也曾使人們欣喜若狂，因為它使人們的建筑透明了，它不僅將大自然的光芒引進我們的建筑，也將人們的視線從室內(nèi)引到室外，展現(xiàn)在人們面前的窗子恢復了真正窗子的含義。隨著工業(yè)技術(shù)的進步，人們又發(fā)明了生產(chǎn)玻璃的平拉法、引上法，玻璃已變得越來越純凈、越來越透明，現(xiàn)代化的玻璃生產(chǎn)工藝浮法已將玻璃的透明性達到了極點。在某種意義上可以說，玻璃的發(fā)展歷史就是追求玻璃純凈、透明的歷史。玻璃的透明性不僅給人們創(chuàng)造出明亮的光環(huán)境，還給人們帶來了視覺的通透，空間的延伸，建筑內(nèi)外的融合，使人們有一種身在居室，卻沐浴在大自然的感覺。這是任何其他建筑材料都無法替代的。3.玻璃的半透明性玻璃的半透明性是指玻璃的單向透明性，即玻璃從一個方向看是透明的，從另外一個方向看是不透明的。無法想象人們曾有意識去發(fā)明半透明玻璃，應當說它是人們發(fā)明熱反射鍍膜玻璃所產(chǎn)生的自然結(jié)果。人們?yōu)榻ㄖ?jié)能發(fā)明了熱反射鍍膜玻璃，因其鍍膜面的反射率較高，一般可達20-40，因此從鍍膜面向玻璃觀看，僅能看到玻璃面的反射影像，而看不到玻璃后面的透射影像，因為透射影像的光線強度比反射影像的光線強度低很多，即透射影像已隱沒在反射影像中，即從鍍膜面向玻璃觀看，玻璃是不透明的。熱反射鍍膜玻璃一般是單面鍍膜，未鍍膜面的反射率與普通玻璃的反射率是相同的，僅為4左右，其未鍍膜面反射影像的光線強度比玻璃后面的透射影像的光線強度低，人們看到的主要是玻璃后面的透射影像，即從未鍍膜面向玻璃觀看玻璃是透明的。建筑玻璃的半透明性是與熱反射鍍膜玻璃緊密聯(lián)系在一起的，而熱反射鍍膜玻璃應用最廣泛的是玻璃幕墻。玻璃的半透明性遮蔽了建筑物外界人們的視線，建筑物內(nèi)部的人可以朝外看，即對于建筑物內(nèi)部的人來說，玻璃具有透明性的特色。但建筑物外界的人卻看不見里面。這樣不僅增加了建筑物的隱蔽性，避免建筑物里的人、物暴露在眾目之中，也遮掩了建筑物的結(jié)構(gòu)，如樓梯、樓板、管道、線路等，使得建筑物美麗無暇。當室外的光線強度低于室內(nèi)的光線強度時，例如夜晚室內(nèi)開燈，則室內(nèi)的景物清晰透出室外。4.玻璃的折射性在建筑上應用玻璃的折射性是很少見的，但對其應有所認識，有所了解。如果應用玻璃不當，它對建筑物產(chǎn)生負面影響是很常見的。如今在建筑上應用曲面玻璃已熟視無睹，如出現(xiàn)下列情況之一將造成玻璃折射光發(fā)生光畸變，從室內(nèi)向室外看景物失真，造成建筑美的喪失和視覺的不舒適。情況之一：曲面玻璃制作時質(zhì)量有問題，玻璃沒處于同一曲面上，有凹凸區(qū)域。盡管不影響安裝和使用，甚至不影響玻璃的強度，但會造成玻璃折射光產(chǎn)生光畸變。情況之二：曲面玻璃是多曲率曲面，也會造成玻璃折射光產(chǎn)生光畸變。因此在應用曲面玻璃作為窗或幕墻時，應注意玻璃的折射性可能會帶來不利的影響。5.玻璃的反射性最初在建筑上應用玻璃的反射性是指鏡面玻璃，人們發(fā)現(xiàn)鏡面玻璃除了滿足人們在生活中照鏡子的需求之外，用它裝飾室內(nèi)可產(chǎn)生意想不到的效果，如它給人的視覺帶來空間被擴展了的感覺，可使空間明亮；與燈光配合，可使室內(nèi)變得光怪陸離，甚至恐怖。由于鏡面玻璃的反射率太高，所以在建筑的外部裝飾一直無法使用，而僅能應用于建筑的內(nèi)裝飾，并且其應用的場合與應用量受到了極大的限制。在建筑上大量應用玻璃的反射性始于熱反射鍍膜玻璃的產(chǎn)生。人們發(fā)明熱反射鍍膜玻璃的目的之一是為了建筑的節(jié)能，是為了降低玻璃的遮陽系數(shù)。發(fā)明熱反射鍍膜玻璃的目的之二是為了美觀，因為熱反射玻璃有各種顏色，如茶色、銀白色、銀灰色、綠色、藍色、金色、黃色等。熱反射玻璃不僅有顏色，其反射率也比普通玻璃高，通常為1050之間，因此熱反射玻璃可謂是半透明玻璃。如今熱發(fā)射玻璃大量地應用于建筑，如建筑門、窗，特別是幕墻，可以說，熱反射玻璃在幕墻上的應用是玻璃反射性應用的最高境界。它使得一幢幢大廈色彩斑斕，較高的反射率將建筑物對面的街景反射在建筑物上，可謂景中有景。在應用玻璃的反射性時應限制在合理的范圍，不可盲目地追求高反射率。有些玻璃幕墻的反射率非常高，與其周圍的建筑和街景及不協(xié)調(diào)，就是該建筑物本身除了光亮耀眼，其他方面的美感已蕩然無存。反射率過高，不僅破壞建筑的美與和諧，而且會造成“光污染”。近年來，國內(nèi)學者在這方面作了大量研討，提出了許多批評和建議，有些“光污染”嚴重的建筑還引起訴訟。解決“光污染”的辦法是按照相應的技術(shù)法規(guī)設計玻璃幕墻，限制“光污染”的泛濫，科學和理智地應用玻璃的反射性。6.玻璃的多色性最早制造的玻璃都是帶顏色的，那時因為在玻璃中含有大量的有色雜質(zhì)。如何將玻璃脫色，將其制成純凈透明貫穿整個玻璃制造的歷史。就是在今天，這一問題也沒有完全解決，如普通浮法玻璃仍然帶有淡淡的綠色，原因是玻璃中含有過量的鐵元素，繼續(xù)去除玻璃中的鐵元素成本很高，技術(shù)很難，目前法國、美國和中國已能生產(chǎn)完全無色的超白玻璃。盡管普通浮法玻璃帶有淡淡的綠色，但作為有色玻璃使用色度不夠，只能作為無色玻璃使用。要想應用有色玻璃必須采用特殊的技術(shù)和工藝，如本體著色玻璃、鍍膜玻璃、彩釉玻璃、彩繪玻璃、貼膜玻璃等。顏色可謂赤、橙、黃、綠、晴、藍、紫，無一不有。如今的建筑多姿多彩、風格各異，玻璃多色性的應用可謂獨占其功。顏色玻璃就好像是畫家手中的顏料，任由建筑設計師創(chuàng)造性地應用?，F(xiàn)代化的建筑無不充分地發(fā)揮玻璃的多色性，如各種顏色的玻璃門、窗、幕墻等，特別是玻璃的多色性在室內(nèi)裝飾上得到了淋漓盡致的發(fā)揮，如彩色玻璃隔斷、彩色玻璃屏風、彩色玻璃畫、彩色玻璃天頂、彩色玻璃欄柜等?？梢哉f，正是玻璃的多色性將建筑的內(nèi)外裝飾的五彩繽紛、絢麗多彩，正是玻璃的多色性給建筑設計師留下無盡的創(chuàng)造空間。7.玻璃的光亮性浮法玻璃及其以浮法玻璃為原片的玻璃深加工產(chǎn)品，如鋼化玻璃、夾層玻璃、中空玻璃、鍍膜玻璃等，由于浮法玻璃在生產(chǎn)的過程中經(jīng)歷過火拋，因此其表面非常的光滑、明亮，甚至于接近光學平面。這里所說的玻璃光亮性不是指玻璃與光線作用時所表現(xiàn)的性質(zhì)，如玻璃的反射與透射等，而是指玻璃的表面外觀給人的視覺效果。玻璃光亮性的裝飾特性是光滑、平整、清潔，特別是對于大面積玻璃幕墻，這一點表現(xiàn)得尤為突出。既便是拋光大理石、鋁塑板、張拉膜等也無法與玻璃的光亮性相媲美，更不要說普通的石材或混凝土了。整面玻璃幕墻建筑就好像是用水晶加工出來的藝術(shù)作品，佇立在街頭、湖畔，主要是玻璃光亮性的表現(xiàn)。如今一幢幢現(xiàn)代化玻璃幕墻如雨后春筍，玻璃幕墻如此受建筑設計師青魅，玻璃的光亮性起著重要作用，而這一點在過去評價玻璃的裝飾性能時往往是被忽略的，是被掩蓋在玻璃的反射性或透射性之中了。8.玻璃表面圖案的多樣性磨沙玻璃、噴沙玻璃，特別是彩繪玻璃，表面圖案極為豐富，從簡單的幾何圖形、花草、山水、飛禽走獸，到人物、仕女，可謂應有盡有。玻璃好像是設計師的畫板，任其揮灑，任其創(chuàng)作。玻璃表面圖案的多樣性主要應用于建筑的室內(nèi)裝飾，如隔斷、屏風、室內(nèi)門、室內(nèi)窗、天頂、裝飾畫等。玻璃表面圖案的多樣性有許多優(yōu)點，第一，它集玻璃板的應用功能與裝飾效果于一身，已越來越多地被室內(nèi)裝飾所采用。如果說玻璃的其他裝飾性能表現(xiàn)了玻璃的光性、型性、色性，玻璃的圖案多樣性則表現(xiàn)了玻璃的“花”性，它對建筑的裝飾效果有畫龍點睛的作用。第二，用玻璃進行室內(nèi)裝飾具有環(huán)保功能。由于玻璃是無機材料，無任何有害氣體釋放。第三，玻璃表面的圖案永遠不變，且永遠新鮮如初。將其用于室外門、窗，不怕風吹雨淋，日曬。因為玻璃表面的圖案或是刻、磨在玻璃上，或是將彩釉經(jīng)高溫二次燒結(jié)在玻璃上，其圖案與玻璃具有同樣的化學耐久性。9.玻璃的形狀多樣性玻璃是板材，其平面形狀可以是正方形、長方形、三角形、圓性、橢圓性、任意多邊形等；其空間形狀可以是單曲面、雙曲面、球面等；平面形狀和空間形狀相結(jié)合可以產(chǎn)生各種形狀。建筑本身是實物藝術(shù)，是空間結(jié)構(gòu)藝術(shù)，因此玻璃形狀的多樣性為建筑形狀和結(jié)構(gòu)的表現(xiàn)形式提供了靈活多變的手段。10.玻璃安裝結(jié)構(gòu)的多樣性玻璃的安裝結(jié)構(gòu)有許多種，可分為兩大類，即有框安裝和無框安裝。有框安裝比較傳統(tǒng)，最早是木框，后來發(fā)展為鋼框、鋁合金框、塑鋼框等。木框應用歷史悠久，其優(yōu)點是古樸典雅，與人友好，用木框安裝給人以親切感、溫暖感。其缺點之一是木框與玻璃的連接方式比較古老，一般是用油灰，外觀不好，強度也較低。其缺點之二是木材強度低，木框一般不能安裝大板面、厚玻璃。其缺點之三是木材的耐侯性不好，木框壽命較短。其缺點之四是木材是天然材料，資源有限。因此木框大多限于室內(nèi)的裝飾，很少用于室外。繼木框之后發(fā)明了鋼框，鋼框的缺點是外觀粗造、氣密性差，目前已被鋁合金框和塑鋼框所代替。鋁合金框和塑鋼框各有優(yōu)缺點，鋁合金框外觀亮麗，耐侯性好，無老化現(xiàn)象，但氣密性差，導熱系數(shù)高。塑鋼框外觀沒有鋁合金框亮麗，耐侯性不好，有老化現(xiàn)象，但氣密性好，導熱系數(shù)低。二者是目前有框安裝的主要型材，一般窗的安裝采用塑鋼的多一些，有框幕墻的安裝一般采用鋁合金。近年來開發(fā)應用的鋁包木框材非常流行，它集中了木材和鋁材的優(yōu)點，鋁材在外，木材在內(nèi)，內(nèi)外裝飾效果俱佳。目前開發(fā)應用的斷熱鋁合金的隔熱性能優(yōu)異，應用的越來越廣泛，其節(jié)能效果顯著。有框安裝的裝飾特性是框是玻璃與墻體的過渡，避免了玻璃與墻體之間直接連接的突兀，并且框本身就是表現(xiàn)建筑藝術(shù)的一個手段，特別對于有框玻璃幕墻，借助框可細化建筑結(jié)構(gòu)的表現(xiàn)，體現(xiàn)了局部與整體呼應一致的和諧關系。無框安裝也有許多種，吊掛式一般用于賓館、飯店的首層幕墻，可以吊掛尺寸非常大的玻璃。無框安裝鋼化玻璃門特別適合公共建筑，因為無框安裝玻璃門可向內(nèi)、向外開啟。隱框玻璃幕墻分為半隱和全隱，特別適合于半透明玻璃幕墻，即鍍膜玻璃幕墻。點支式玻璃幕墻特別適合于透明玻璃幕墻，因為點支式玻璃幕墻的金屬結(jié)構(gòu)本身就是一道風景線。隱框玻璃幕墻是通過結(jié)構(gòu)膠將玻璃直接粘在建筑結(jié)構(gòu)上，其他無框安裝都是通過五金件將玻璃與建筑結(jié)構(gòu)連接起來。無框安裝方式的裝飾特點是充分體現(xiàn)了玻璃的透光性、透明性和反射性等，更加強調(diào)了建筑的整體性。綜上所述，玻璃本身五彩斑斕，玻璃的裝飾性能也多種多樣，這些性能有些是獨立的，有些是彼此聯(lián)系在一起的。因此應用建筑玻璃時應全面、綜合地考慮玻璃的裝飾性，使其達到最佳、最美的效果。功能性傳統(tǒng)建筑玻璃的主要功能就是遮風、避雨和采光，隨著應用于建筑外圍護上玻璃尺寸的不斷加大，對建筑玻璃光學性能、熱工性能和隔聲性能的要求凸現(xiàn)出來。如今建筑玻璃的光學性能、熱工性能和隔聲性能與傳統(tǒng)建筑玻璃相比，已有天壤之別。1.光學性能由于傳統(tǒng)建筑玻璃使用面積較小，為增強室內(nèi)自然采光，人們追求盡可能透光率高的玻璃。而現(xiàn)代化建筑玻璃使用面積較大，透明性又較好，如仍然使用透光率高的玻璃，將會造成室內(nèi)太陽光線過強，出現(xiàn)耀眼的眩光，使人極不舒適。特別是公共建筑，人們普遍使用電腦辦公，室內(nèi)太陽光線過強，會影響人們觀看電腦屏幕。同時，透光率高的玻璃，遮陽系數(shù)也高，會增加夏季室內(nèi)空調(diào)能耗。因此建筑玻璃可見光透光率以5060為宜，過低、過高都不好。降低建筑玻璃的方法有多種，如采用本體著色玻璃、鍍膜玻璃等。如采用陽光控制鍍膜玻璃可能會造成室外可見光反射率過大，出現(xiàn)不應有的有害反射光，因此建筑玻璃的可見光室外反射率應控制在30以內(nèi)，有些建筑應控制在16以下。2.熱工性能在國外，強調(diào)建筑節(jié)能已有近百年的歷史，二十世紀初在歐洲已開始使用中空玻璃。而在我國，強調(diào)建筑節(jié)能則