建筑玻璃及其特性与应用

在各种材料之中，玻璃是既能有效地利用透光性，又能调节、分隔空间的唯一材料。近代建筑越来越多地采用玻璃及其制品，玻璃及其制品由原来的装饰及采光，发展到用以控制光线、调节热量、改善环境，乃至跨进结构材料的行列。

玻璃是以石英（SiO2）、纯碱（Na2CO3）、长石、石灰石（CaCO3）等主要原料经1 500～1 650℃高温熔融、成形并过冷而成的固体。它与其他陶瓷不同，是无定形非结晶体的均质同向性材料。玻璃的化学成分复杂，其主要成分有SiO2（含72%左右）、Na2O（含15 %左右）和CaO（含9%左右）等。

1）普通玻璃的性质

普通玻璃呈透明状，具有极高的透光性，普通的清洁玻璃的透光率在82%以上。其具有电绝缘性，化学稳定性好，抗盐和抗酸侵蚀能力强。但在冲击力作用下易破碎，其热稳定性差，急冷急热时易破碎。其表观密度大，为2 450～2 550 kg/m3；导热系数较大，为0.75 W/（m·K）。

2）玻璃制品的主要品种

（1）普通平板玻璃　普通平板玻璃也称为单光玻璃、净片玻璃，简称玻璃，属于钠玻璃类，是未经研磨加工的平板玻璃。它主要装配于门窗，起透光、挡风和保温作用。使用中，要求其具有较好的透明度且表面平整无缺陷。普通平板玻璃是建筑玻璃中生产量最大、使用最多的一种，厚度有2，3，4，5，6，8，10，12，15，19 mm 10种规格。

（2）装饰平板玻璃

①磨光玻璃：磨光玻璃又称为镜面玻璃，是用平板玻璃经过机械研磨和抛光后的玻璃，分单面磨光和双面磨光两种。它具有表面平整光滑且有光泽，物像透过玻璃不变形的优点，其透光率大于84%。双面磨光玻璃还要求两面平行，厚度一般为5～6 mm。磨光玻璃常用来安装大型高级门窗、橱窗或制镜子。磨光玻璃加工费时、不经济，出现浮法玻璃后，磨光玻璃用量大为减少。

②彩色玻璃：彩色玻璃又称为有色玻璃或颜色玻璃。它分透明和不透明两种。透明彩色玻璃是在原料中加入一定的金属氧化物使玻璃带色。不透明彩色玻璃是在一定形状的平板玻璃一面，喷以色釉，经过烘烤而成。它具有耐腐蚀、抗冲刷、易清洗并可拼成图案、花纹等优点，适用于门窗及对光有特殊要求的采光部位和外墙面装饰。

③磨砂玻璃：磨砂玻璃又称为毛玻璃。磨砂玻璃是用机械喷砂、手工研磨或氢氟酸溶蚀等方法将普通平板玻璃表面处理成均匀毛面。其表面粗糙，使光线产生漫射，只有透光性而不能透视，并能使室内光线柔和而不刺目。

④花纹玻璃：花纹玻璃根据加工方法的不同，可分为压花玻璃和喷花玻璃两种。

压花玻璃又称为滚花玻璃，是在玻璃硬化前，经过刻有花纹的滚筒，在玻璃单面或双面压上深浅不同的各种花纹图案。由于花纹凹凸不平使光线漫射而失去透视性，因而它透光不透视，可同时起到窗帘的作用。压花玻璃兼具使用功能和装饰效果，因而广泛应用于宾馆、大厦、办公楼等现代建筑的装修工程中。压花玻璃的厚度常为2～6 mm。

喷花玻璃又称为胶花玻璃，是在平板玻璃表面上贴以花纹图案，抹以护面层，经喷砂处理而成。其适合门窗装饰、采光之用。

⑤镭射玻璃：镭射玻璃又称为光栅玻璃，是以玻璃为基材，经特殊工艺处理，玻璃表面出现全息或者其他光栅。镭射玻璃在光源的照射下能产生物理衍射的七彩光。镭射玻璃的各种花型产品宽度一般不超过500 mm，长度一般不超过1 800 mm。所有图案产品宽度不超过1 100 mm，长度一般不超过1 800 mm。圆柱产品每块弧长不超过1 500 mm，长度不超过1 700 mm。镭射玻璃的主要特点是具有优良的抗老化性能，适用于酒店、宾馆及各种商业、文化、娱乐设施装饰。

⑥冰花玻璃：冰花玻璃是将原片玻璃进行特殊处理，在玻璃表面形成酷似自然冰花的纹理。冰花玻璃的冰花纹理对光线有漫反射作用，因而冰花玻璃透光不透视，可避免强光引起的眩目，光线柔和，适用于建筑门窗、隔断、屏风等。

⑦玻璃马赛克：玻璃马赛克（图1.29）是指以玻璃为基料并含有未熔解的微小晶体（主要是石英）的乳浊制品，其颜色有红、黄、蓝、白、黑等几十种。玻璃马赛克是一种小规格的彩色釉面玻璃，一般尺寸为20 mm×20 mm，30 mm×30 mm，40 mm×40 mm，厚4～6 mm。该类玻璃一般包括透明、半透明、不透明三类，还有带金色、银色斑点或条纹的。玻璃马赛克具有色调柔和、朴实典雅、美观大方、化学稳定性好、冷热稳定性好等特点。它一面光滑，另一面带有槽纹，与水泥砂浆黏结好，施工方便，适用于宾馆、医院、办公楼、礼堂、住宅等建筑的外墙饰面。

（3）安全玻璃　安全玻璃包括物理钢化玻璃、夹丝玻璃、夹层玻璃。其主要特点是力学强度较高，抗冲击能力较好。被击碎时，碎块不会飞溅伤人，并有防火的功能。

图1.29　玻璃马赛克

图1.30　破碎的安全玻璃

图1.31　玻璃幕墙

①物理钢化玻璃：物理钢化玻璃是安全玻璃，它是将普通平板玻璃在加热炉中加热到接近软化点温度（650℃左右），使之通过本身的形变来消除内部应力，然后移出加热炉，立即用多用喷嘴向玻璃两面喷吹冷空气，使之迅速且均匀地冷却，当冷却到室温后，形成了高强度的钢化玻璃。钢化玻璃的特点为强度高，抗冲击性好，热稳定性高，安全性高。钢化玻璃的安全性主要是指整块玻璃具有很高的预应力，一旦破碎，呈现网状裂纹，碎片小且无尖锐棱角，不易伤人（图1.30）。钢化玻璃在建筑上主要用作高层的门窗、隔墙与幕墙（图1.31）。

②夹丝玻璃：夹丝玻璃（图1.32）是将预先编织好的钢丝网压入已软化的红热玻璃中制成的。其抗折强度高、防火性能好，破碎时即使有许多裂缝，其碎片仍能附着在钢丝上，不致四处飞溅而伤人。夹丝玻璃主要用于厂房天窗、各种采光屋顶和防火门窗等。

③夹层玻璃：夹层玻璃是两片或多片平板玻璃之间嵌夹透明塑料（聚乙烯醇缩丁醛）薄衬片，经加热、加压、黏合而成的平面或曲面的复合玻璃制品（图1.33）。夹层玻璃抗冲击性和抗穿透性好，玻璃破碎时不裂成分离的碎片，只有辐射状的裂纹和少量玻璃碎屑，碎片仍粘贴在膜片上，不致伤人。夹层玻璃在建筑上主要用于有特殊安全要求的门窗、隔墙、工业厂房的天窗等。(www.xing528.com)

图1.32　夹丝玻璃

图1.33　夹层玻璃构造

（4）保温绝热玻璃　保温绝热玻璃包括吸热玻璃、放射玻璃、玻璃空心砖等。它们在建筑上主要起装饰作用，并具有良好的保温绝热功能。保温绝热玻璃除用于一般门窗外，常用作幕墙玻璃。

①吸热玻璃：吸热玻璃既能吸收大量红外线辐射，又能保持良好的透光率。根据玻璃生产的方法分为本体着色法和表面喷涂法（镀膜法）两种。吸热玻璃有灰色、茶色、蓝色、绿色等颜色，主要用于建筑外墙的门窗、车船的风挡玻璃等。

②热反射玻璃：热反射玻璃既具有较高的热反射能力，又能保持良好的透光性能，又被称为镀膜玻璃或镜面玻璃。热反射玻璃是在玻璃表面用热解、蒸发、化学处理等方法喷涂金、银、铜、镍、铬、铁等金属或金属氧化物薄膜而成。热反射玻璃反射率高达30%以上，装饰性好，具有单向透像作用，被越来越多地用作高层建筑的幕墙。

③中空玻璃：中空玻璃（图1.34）由两片或多片平板玻璃构成，用边框隔开，四周边缘部分用密封胶密封，玻璃层间充有干燥气体。构成中空玻璃的玻璃采用平板原片，有普通玻璃、吸热玻璃、热反射玻璃等。中空玻璃的特性是保温绝热，节能性好，隔声性优良，并能有效地防止结露。中空玻璃主要用于需要采暖、装空调，防止噪声、结露及需求无直接光和特殊光线的建筑上，如住宅、饭店、宾馆、办公楼、学校、医院、商店等。

④玻璃空心砖：玻璃空心砖（图1.35）一般是由两块压铸成凹形的玻璃经熔接或胶接成整块的空心砖。砖面可为光滑平面，也可在内外压铸多种花纹。砖内腔可为空气，也可填充玻璃棉等。玻璃空心砖绝热、隔声，光线柔和优美，可用来砌筑透光墙壁、隔断、门厅、通道等。

图1.34　中空玻璃

图1.35　玻璃空心砖

【相关知识】

◆微晶玻璃复合板材

微晶玻璃复合板材也称为微晶石，是将一层3～5 mm的微晶玻璃复合在陶瓷玻化石的表面，经二次烧结后完全融为一体的产品。微晶玻璃陶瓷复合板厚度在13～18 mm，光泽度大于95。它以晶莹剔透、雍容华贵、自然生长而又变化各异的仿石纹理、色彩鲜明的层次、鬼斧神工的外观装饰效果，不受污染、易于清洗、内在优良的物化性能，以及比石材更强的耐风化性、耐气候性而受到国内外高端建材市场的青睐。

与天然石相比更具理化优势：微晶石是在与花岗岩形成条件相似的高温状态下，通过特殊的工艺烧结而成，质地均匀，密度大，硬度高，抗压、抗弯、耐冲击等性能优于天然石材，经久耐磨，不易受损，没有天然石材常见的细碎裂纹。

微晶石的制作工艺，可以根据使用需要生产出丰富多彩的色调系列（尤以水晶白、米黄、浅灰、白麻4个色系最为时尚、流行），同时，又能弥补天然石材色差大的缺陷，产品广泛用于宾馆、写字楼、车站机场等室内外装饰，更适宜家庭的高级装修，如墙面、地面、饰板、家具、台盆面板等。

【实践一下】

1.参观建筑材料市场或是家庭装修用品商店。

（1）调查建筑陶瓷的种类和适宜场所；

（2）调查玻璃的种类和适宜场所。

2.参观居住区、公园或广场。

（1）调查建筑陶瓷的使用方法，包括陶瓷种类、应用场所、基本尺寸等；

（2）调查玻璃的使用方法，包括玻璃种类、应用场所、基本尺寸等。