Стекло как вещество, благодаря своей ни с чем не сравнимой прозрачности, создает гармоничный переход к окружающей среде и одновременно приносит в нашу повседеневную жизнь много естественного света. Это придает современным фасадам особый облик и подчеркивает их внутреннюю и внешнюю сторону своей архитектурной многофункиональностью. Оно делает возможным создание креативных многофункиональных контструкций, обладающих к тому же высоко-эстетическими характеристиками.
Эрих Хейнц Трёш
Стекло – материал с вековой историей, насчитывающей более 4000 лет и ещё более большим будущим. Такие выдающиеся технические характеристики стекла, как высокая прозрачность, долговечность и прочность делают его идеальным строительным материалом. Стекло не горюче, его однородная гладкая поверхность легко чистится и является достаточно стерильной. Стеклу при обработке можно придать любую форму, которую оно не потеряет ни в холод, ни в жару.
Стекло как и раньше на 60 % состоит из кварцевого песка, 15 % известняка, 19 % соды, 6 % различных добавок и 20 % чистых осколков стекла. Эти вещества за долгую историю производства стекла не претерпели никаких изменений. Существенно изменился лишь производственный процесс – существующий с 60-ых годов XX века процесс производства флоат (листового) стекла является основным.
Производство флоат стекла – это длинный (около 400 метров), никогда не прекращающийся поток. Рождается стекло из точно взвешенного и подобранного сырья в печи при температуре 1550 °С, далее разогретая масса плывет в ванну с расплавленным оловом. Именно ванна из расплавленного олова придает стеклу абсолютно гладкую и ровную поверхность. Далее стекло «вытягивается» специальными установками с шестеренками, позволяющими регулировать требуемую толщину стекла. Следующим, не менее важным этапом производства стекла служит постепенное охлаждение до 60°С и последующая промышленная резка и складирование.
При всем историческом постоянстве сырья и конечного продукта современные технологии позволяют получать из традиционного листового стекла новые продукты с дополнительными характеристиками. Традиционно оставаясь прозрачным, современные стекла и их комбинации могут также обеспечивать повышенные эксплуатационные характеристики: энергосбережение, шумоизоляцию и т.д. Современное строительство предъявляет к стёклам самые высокие требования. Кроме того, крайне актуальной остается защита от взломов и проникновения непрошеных гостей. Для обеспечения этих функций были разработаны различные виды стекол. Некоторые необходимые свойства задаются стеклу еще на стадии его изготовления. Соответственно, прежде чем приобретать стекло, нужно хорошо представлять, в каких условиях оно будет эксплуатироваться.
При изготовлении стеклопакетов могут использоваться следующие виды стёкол:
- стекло листовое М0, М1 и М2;
- узорчатое;
- армированное;
- армированное полированное;
- многослойное;
- окрашенное в массе;
- упрочнённое;
- солнцезащитное;
- энергосберегающее.
Листовое стекло (флоат-стекло) – бесцветное, прозрачное натрий-кальций-силикатное стекло, изготавливаемое методом флоат без какой-либо дополнительной обработки поверхностей, имеющее вид плоских прямоугольных листов, толщина которых мала по отношению к длине и ширине. Оно подразделяется на марки М0-М7 в соответствии с его оптическими искажениями и нормируемыми пороками. Может быть суперпрозрачным, т.е. из стекольной массы убираются оксиды железа, которые придают стеклу чуть зеленоватый оттенок.
Узорчатое стекло представляет собой декоративное стекло с дублирующимся рельефным узором на одной из сторон листа. Глубина рельефных линий - от 0,3 до 1,5 мм. Бывает разных цветов, рисунков, толщины и светопропускаемости, а также с солнцезащитными и(или) энергосберегающими покрытиями. Светопропускание бесцветных узорчатых стекол составляет от 75 до 80%. Светопропускание цветных узорчатых стекол определяется составом, цветом стекла и покрытий и составляет обычно 30-60%.
Армированное стекло – это стекло с металлической сеткой, считается безопасным и пожаростойким. При пожаре может треснуть, но арматура удержит такое стекло на месте, сдержит распространение огня, такое стекло не даст проникнуть дыму и горячим газам в соседнее помещение, осколки стекла не выпадут при образовании нескольких разломов, сильном ударе. Это стекло может быть рифлёным, узорчатым или цветным. Оно применяется на промпредприятиях, при остеклении дверей в подъездах домов, балконных проемов, т.е. там, где нужно предотвратить возможность травм от крупных осколков стекла, либо получить стеклянную «антивандальную» конструкцию. Его применение диктуется также и соображениями пожарной безопасности, и поэтому оно успешно применяется на пожарных лестницах и в подсобных помещениях, где вполне можно обойтись без закаленного стекла. Армированное полированное стекло – это разновидность армированного стекла с гладкими (коваными) поверхностями, т.е. с рифлениями высотой менее 0,3 мм.
Многослойное стекло – это плоское изделие, состоящее из одного или нескольких листов стекла и пленочных или жидких полимерных и силикатных материалов, склеивающих и(или) покрывающих стекла. Для изготовления многослойного стекла используется различные типы стёкол. Многослойное стекло в зависимости от назначения подразделяют на стойкое к механическим воздействиям (это безопасное при эксплуатации, стойкое к удару твёрдыми предметами, пулестойкое, взрывобезопасности), огнезащитное, шумозащитное, морозостойкое и со спец. свойствами (например, с биологической или информационной защитой, защитой от радиопомех). Слои могут быть выполнены как из стекла одного, так и различных типов. Материалы, склеивающие неорганические стёкла или их покрывающие, выполняют различные функции, поэтому они сильно отличаются по составу, виду - заливные и плёночные, толщине, количеству слоёв. В отличие от закаленного стекла, многослойное не прочнее обычного стекла, оно лишь ведет себя по-другому при разбивании - осколки не разлетаются во все стороны, а остаются «висеть» на эластичной пленке. Именно этим его свойством и обусловлено его применение в витринах магазинов (что особенно характерно для запада). Кроме того, если в витрине не стоит многослойное стекло ни одна иностранная страховая компания такой магазин ни за что не застрахует.
Триплекс – вид многослойного стекла, состоит из двух листов неорганического стекла и плёнки или фотоотверждаемой смолы между ними (см. рис. 1); может быть с солнцезащитным, энергосберегающим покрытием, эмалированным и т.д. Как и закалённое стекло относится к безопасным. Более подробная информация о данном стекле в статье "Ударопрочное стекло. Триплекс" .
Рис. 1. Схема структуры стекла триплекс
Окрашенное в массе стекло (тонированное в массе) производят путём добавления оксидов металла в момент изготовления флоат-стёкол. Так появляются стёкла всевозможных цветов и оттенков. Оксиды металлов добавляют нужный цвет и обеспечивают солнцезащитные свойства. Недостаток такого стекла – большое поглощение тепловой энергии.
Упрочнённое стекло – относится к разряду безопасных стёкол. Бывает химически упрочнённое и термически закалённое. Внимание: термически упрочнённое не относится к разряду безопасных стёкол, зато отсутствует проблема никель-сульфидных примесей, т.е. стекло не разрушается спонтанно с течением времени. Чтобы такого не случилось с закалённым стеклом (хотя это очень редкое явление) рекомендуется искусственное старение стекла. Закаленное стекло (термически) представляет собой обычное прозрачное стекло, подвергнутое термической обработке при температуре 550ºС с быстрым охлаждением в потоке воздуха. Химически упрочнённое стекло получается в результате травления стекла в водном раствор плавиковой кислоты. При закалке прочность возрастает в 3-6 раз, а ударная вязкость в 5-7 раз. При разрушении разбивается на мелкие, практически безопасные осколки.
Солнцезащитное стекло – стекло, которое уменьшает проникновение солнечной энергии в помещение. Существует множество разновидностей этого стекла: с пиролитическим зеркальным покрытием, магнетронным покрытием, стемалит (эмалит), лакированное, химически травленое, с пескоструйной обработкой, тонированное в массе. Эти стёкла придают зданию оригинальный в цветовом решении внешний вид. При выборе солнцезащитного стекла необходимо обратить внимание на следующие параметры:
- светопропускание – чем оно больше, тем больший световой поток проходит сквозь стекло;
- светоотражение – чем оно больше, тем больший световой поток отражается от стекла;
- прямое пропускание энергии – процент солнечной энергии, непосредственно проходящий сквозь стекло во всех диапазонах излучения;
- отражение энергии – процент солнечной энергии, отраженный от стекла;
- поглощение энергии – процент солнечной энергии, поглощенный панелью или панелями стекла;
- солнечный фактор – общая пропускаемая энергия, вычисляется как отношение всей солнечной энергии, поступающей в помещение через стекло к энергии падающего солнечного потока;
- пропускание ультрафиолетового излучения – пропорция ультрафиолетового излучения, пропускаемая внутрь здания.
Наиболее распространённые стёкла этого вида – с пиролитическим и магнетронным покрытием.
Энергосберегающее стекло – стекло с низкоэмиссионным покрытием, нанесённым вакуумно-магнетронным методом (или пиролитическим методом – старое поколение стёкол), которое обладает высокой теплоизоляцией (можно избежать неприятных холодных потоков воздуха вблизи окна). Эффект покрытия состоит в том, что способность стекла пропускать длинноволновое инфракрасное излучение сильно сокращается посредством отражения излучения обратно в помещение. Так как эти стёкла сильно отражают тепловое излучение, они ещё называются низкоэмиссионными. Применение таких стёкол позволяет сократить потери энергии примерно на 70%. Примечание: в качестве одинарного стекла использовать не представляется возможным! Т.к. это стекло цветонейтрально, то его едва ли можно отличить от обычного листового стекла. Также его можно беспрепятственно закаливать. Энергосберегающее стекло может быть дополнительно с солнцезащитным покрытием, тогда оно называется мультифункциональным.
Существуют также и другие виды стёкол:
- антибликовое – это стекло с не дающей бликов поверхностью (для фасадов, витрин, досок объявлений, картинных рам, стоек магазинов, касс);
- шпионское – прозрачное только с одной стороны зеркало (применяется там, где смотрящий сквозь него не желает быть увиденным: служба охраны, супермаркеты, игровые клубы, тюрьмы);
- антибактериальное - предотвращает рост грибка и убивает 99,9% бактерий, в том числе устойчивых к антибиотикам; бактерицидные свойства стекла обусловлены включением в его верхние слои ионов серебра, при контакте с поверхностью стекла прерывается процесс деления бактерий, что приводит к их гибели; со временем бактерицидные свойства материала не ослабевают; преимущественно для мед. учреждений;
- с электронагревом - имеет электропроводящее покрытие, работающее как сопротивление, при подключении к электросети оно нагревается;
- с изменяющейся прозрачностью – поляризуемое - в обычном состоянии кристаллы неупорядочены, и вследствие их беспорядочной ориентации рассеивают свет во всех направлениях, в этом состоянии стекло абсолютно непрозрачно; под влиянием эл. тока жидкие кристаллы приобретают закономерность в расположении и стекло становится полностью прозрачным;
- самоочищающееся - со спец. покрытием на основе оксида титана, которое разлагает органические загрязнения;
- зеркало - листовое стекло, имеющее на одной поверхности высокоотражающее – более 80% - покрытие.
Как Вы видите, применение стекла так же безгранично, как и фантазия человека.
