Применение стекла в архитектуре
- Виды стекла в строительстве
- Основы технологии производства строительного стекла
- Преимущества стекла в архитектуре
- Применение стекла в строительстве
Стекло обладает уникальным набором свойств, которые определяют его широкое применение в современном строительстве. Оно прозрачно и пропускает свет, что важно в производстве светопрозрачных конструкций. Стекло обладает высокой механической прочностью на сжатие, что позволяет использовать его в несущих конструкциях, отличается долговечностью, не подвержено коррозии и гниению.
Изделия из стекла в строительстве применяются для изготовления несущих колонн, балок, лестниц, полов, перегородок, фасадов, кровель. Стеклянные конструкции придают зданиям легкость, визуальную прозрачность, выразительность. Яркие примеры — остекленные небоскребы и торговые центры. Рассмотрим, где применяется стекло в строительстве, технологии производства и плюсы этого материала.
Виды стекла в строительстве
В современном строительстве применяются различные виды стеклянных конструкций, обладающие уникальными свойствами и характеристиками. Листовое стекло в современном строительстве применяется чаще всего. Оно выпускается в виде плоских листов стандартных размеров, используется для остекления окон, дверей, витрин, перегородок.
Виды листового стекла:
-
- Оконное. Прозрачное листовое стекло толщиной 3-5 мм. Обеспечивает высокий уровень светопропускания (до 88%), подходит для остекления оконных проемов.
- Витринное. Имеет толщину 6-12 мм, обладает повышенной прочностью. Используется для остекления витрин магазинов, торговых центров. Степень светопропускания составляет 79-87%.
- Декоративное. Цветное или с рельефным узором типа «мороз», «метелица». Придает интерьерам и фасадам эстетичности, имеет толщину 3-6 мм, светопропускаемость на уровне 50-80%.
- Закаленное. Подвергнуто специальной термической обработке для повышения прочности. Применяется в конструкциях с повышенными требованиями к безопасности. Толщина составляет 3-8 мм, светопропускаемость – 75-90%.
- Многослойное. Состоит из двух и более стеклянных листов, склеенных полимерной пленкой. Обеспечивает шумоизоляцию, теплоизоляцию, безопасность. Толщина – от 6 мм, степень светопропускаемости – от 65 до 80%.
- Энергосберегающее. Имеет специальное низкоэмиссионное покрытие, которое отражает тепловое излучение внутрь помещения и экономит энергию на обогрев. Толщина – от 3 до 6 мм, светопропускаемость – 75-90%.
Основы технологии производства строительного стекла
Современные технологии производства включают в себя несколько основных этапов. Первым этапом является подготовка сырьевых материалов: кварцевого песка, соды, известняка, доломита, полевого шпата. Производится их дробление, помол, просеивание для получения однородной стекольной шихты. Далее осуществляется стекловарение — нагрев шихты до температуры 1300-1500°C для получения стекломассы. Плавление может происходить в стекловаренных печах или специальных ванных стекловаренных печах.
На следующем этапе расплавленная масса формуется в изделия нужных размеров и конфигураций. Для листового стекла используется технология флоат-процесса, когда расплав выливается на расплав олова, где формируется в листы. Далее изделие подвергается контролируемому медленному охлаждению (отжигу) для снятия внутренних напряжений. В случае необходимости получения закаленного полотна проводится быстрое охлаждение расплава (закалка) для придания ему прочности. На заключительном этапе стеклянное изделие режется, шлифуется, полируется, наносится декоративное покрытие.
Преимущества стекла в архитектуре
Стекло, применяющееся в строительстве, имеет ряд важных преимуществ:
- Прозрачность. Материал прозрачен для видимого света и длинноволнового ультрафиолета, но непроницаем для коротковолнового ультрафиолета. Это позволяет эффективно использовать естественное освещение в зданиях.
- Хрупкость. Это хрупкий материал, не способный к пластической деформации. Отсутствие предупреждающих признаков разрушения требует особых конструктивных решений.
- Физические свойства. Материал обладает плотностью 2500 кг/м3, модулем упругости 70000 Н/мм2, коэффициентом Пуассона 0,2, тепловым расширением 9×10-6 К-1.
- Прочность при растяжении. Из-за наличия дефектов реальная прочность стекла на растяжение 30-80 Н/мм2, в то время как теоретическая может достигать 8000 Н/мм2.
- Прочность при сжатии. Прочность на сжатие составляет 400-900 Н/мм2, что значительно выше, чем прочность на растяжение.
- Химическая стойкость. Материал устойчив к воздействию большинства химически активных веществ, кроме фтороводородной кислоты.
Применение стекла в строительстве
Новые технологии позволяют производить различные виды стекла с заданными характеристиками. Применение стекла в несущих конструкциях, фасадах, интерьерах придает зданиям выразительность, легкость, визуальную прозрачность. Активное использование возможностей светопрозрачного материала — важная тенденция развития современной архитектуры. Активно применяется стекло в строительстве малоэтажных зданий и сооружений. Дальнейший прогресс в производстве и обработке стекла открывает новые возможности воплощения смелых архитектурных решений.
