Стекло как архитектурно строительный материал

Применение стекла в строительстве

Стекло – самый перспективный строительный материал нового, ХХI века. Запасы кварцевого песка, из которого стекло делают, не иссякнут практически никогда! А возможностей – уйма.

Целью моей работы является рассмотрение физических свойств, стекла, его получение и применение в строительном производстве.

Полтораста лет назад стекло варили только в огнеупорных сосудах. В них засыпали вручную шихту, состоящую из кварцевого песка, соды, мела, доломита и других материалов. Шихта при высокой температуре превращалась в прозрачную массу. Из жидкой стекломассы стеклодувы выдували различные сосуды, бутылки, посуду или цилиндры, из которых затем получали листы стекла. Это был тяжелейший труд. В 30 гг. прошлого столетия в России появились первые ванные печи для промышленного производства стекла. Потребность в нем росла очень быстро.

Современные ванные печи – большие сооружения. Длина печи для производства оконного стекла – несколько десятков метров. Шихту в печь загружают непрерывно по 10-15 т в час с помощью механических устройств. Печь вмещает более 2500 т стекломассы и дает в сутки 350 т стекла и больше.

Даже при высокой температуре стекломасса обладает большой вязкостью, в десятки тысяч раз большей, чем вода. Поэтому в ней надолго задерживаются пузырьки газов, выделяемых содой, мелом и другими компонентами шихты. Кроме того, сотни тонн вязкой стекломассы трудно перемешать и сделать однородной.

Чем больше ванная печь и чем выше температура варки стекла, тем производительнее работает печь. Повысить температуру варки стекла можно, если не только обогревать печь газом или жидким топливом, но и использовать еще и электротермический эффект в самой стекломассе. Ведь расплав стекла при высокой температуре проводит электрический ток. Сейчас температуру ванных печей повышают до 1600 0 С и широко применяют электрообогрев.

Цикл технологии получения стеклянных изделий складывается из операций:

  • доведения стекломассы до температуры (и вязкости);
  • формования изделий;
  • постеленного охлаждения изделий с целью ликвидации возникающих в процессе формования напряжений;
  • термической, механической или химической (в отдельности либо во взаимном сочетании) обработки отформованных изделий для придания им заданных свойств.

Методом непрерывной прокатки изготовляется листовое стекло, метод заключается в том, что струя стекломассы непрерывно поступает из печи в пространство между вращающимися вальцами, где и прокатывается в ленту, изготовляется листовое стекло, различных видов.

Каждый год выпускается сотни миллионов квадратных метров оконного стекла. Мало того, из стекла научились делать прочные трубы, стекловолокно, стеклопластик, бронестекло, пустотельные строительные блоки, сложную, термостойкую лабораторную посуду. Стекло успешно конкурирует с металлом. Это очень перспективный материал в самых различных отраслях народного хозяйства.

Энергосберегающее стекло сейчас расходится на ура во всем мире. И неспроста. Зимой энергосберегающие стекла сохраняют тепло, летом – прохладу. Подсчитано: благодаря этим стеклам удается сократить расходы электроэнергии примерно на 30%.

И вообще снижение тепловых потерь чудодейственным образом отражается на климате всей планеты – позволяет избежать глобального потепления. Так что, приобретая такие стекла, вы совершаете поступок вселенского масштаба.

Тонизированное, цветное и зеркальное стекло используются в строительстве, придают зданиям респектабельность и солидность. А с другой – зеркальные стекла тщательно скрывают “внутренности” дома, оберегая вашу личную жизнь. Так же используются в автомобилях. Эффект от такого стекла замечательный: вас никто не видит, зато вы видите все, что происходит на улице. Фасад зданий, цветные двери, перегородки, окна и др.

Узорчатое стекло его поверхность щедро украшена всевозможными орнаментами. Сейчас в Европе, например, самый “писк” – стекла с мелким-мелким геометрическим рисунком. Технология эта новая, и поэтому такие стекла стоят в четыре раза дороже обычных узорчатых. Например, стекло “мороз” делают так – на стекло наносят силикатный клей, а затем кладут в печь. В результате получается очень похоже на узоры, что зимой образуются на наших стеклах. Интересен и процесс рождения узорчатого стекла “метелица”. Под остывающую пластичную стеклянную массу пускают воздух, который, пробивая себе путь, оставляет на стекле рельефные волны.

Безопасные и прочные стекла стараются ставить в общественных местах, где проходит много народа. Так вот, именно закаленные стекла применяют для “остекления” автомобилей, автобусов и прочего транспорта, входных дверей и перегородок.

Рисунок 1. Виды стекла.

Современное стекло очень безопасное и прочное. Это достигается при помощи специальных технологий его обработки, таких как триплекс и закалка стекла. Хрупкость современного стекла лишь кажущаяся видимость. К безопасным относят армированное, закаленное и безосколочное многослойное стекло.

Армированное стекло — это листовое стекло, внутри которого парал­лельно плоскости поверхности проложена металлическая сетка. Армированное стекло относится к группе безопасных стекол, так как его разрушение не дает падающих осколков. Это позволяет применять его для устройства фонарей промышлен­ных зданий и остекления помещений с повышенными требованиями к безопасности и огнестойкости остекления. Металлическая сетка для армированного стекла должна приме­няться из проволоки со светлой поверхностью из мало­углеродистой стали ГОСТ 7481-78. Армированное стекло изготовляется также и узорчатое.

Закаленное стекло представляет собой стекло, подвергнутое специальной термической обработке — закалке, в результате чего равномерно распределенные внутренние напряжения, повышается механическая прочность. При испытании на удар при толщине стекла 5 мм оно выдерживает удар стальным шаром массой 800 г с высоты более 1200 мм.

Особенностью закаленного стекла является «безопасный» характер его разрушения — с образованием мелких осколков с тупыми, нережущими краями. Оптические свойства, теплофизические и морозостойкость — после закаливания практически не изменяются.

Закаленное листовое стекло получают двух видов — плоское и гнутое — и широко применяют для остекления скоростного транс­порта. В строительстве применяют крупногабаритные панели разме­ром 1200. 2500 мм: двери, перегородки, ограждения, полы, потол­ки. При этом такие панели могут быть прозрачными или непрозрач­ными, матовыми, узорчатыми идр. Закаленные крупногабаритные окрашенные стеклопанели получили название стемалита.

Безосколочное многослойное стекло состоит из нескольких лис­тов стекла, прочно склеенных между собой прозрачной эластичной пленкой органического происхождения.

Наибольшее распространение получило безосколочное трехслой­ное стекло триплекс. С помощью закалки или ламинирования это стекло становится безопасным с прочностью, во много раз превышающей прочность обычного стекла.

Ламинирование — метод, при котором листы стекла и расположенная между ними пленка из бутафоль-поливинилбутерали в процессе сжатия соединяются между собой под воздействием высокой температуры и вакуума. В результате этого получается безопасное стекло, выдерживающее высокие механические нагрузки, пожаростойкое и высококачественное по оптическим свойствам.

В современной архитектуре стекло – поистине незаменимый материал. Стеклянные торговые центры и офисы в мегаполисах радуют глаз своей зеркальной поверхностью и солнечными бликами. Стекло хорошо сочетается с нержавеющей сталью. Привычный кирпич, а вместе с ним бетон и дерево постепенно уступают место такому, казалось бы, хрупкому материалу.

Обилие света в зданиях из стекла приводит к существенной экономии электроэнергии. Кроме того, в таком помещении работники ощущают себя очень комфортно и уютно, что положительно сказывается на производительности труда.

Стекло и зеркала в дизайне интерьеров визуально увеличивают площадь помещения. Дизайнеры уже давно используют для этих целей стеклянные и зеркальные двери, перегородки, полы, столешницы, дверцы шкафов-купе, часы и просто зеркала.

Рисунок 2. Использование стекла в интерьере.

Вид, который открывается из помещения с прозрачными стенами, радует глаз и позволяет отдохнуть, отвлечься от монотонной работы. Вид на вечерний город порадует вас миллионами огней, а утром вы можете увидеть восход солнца во всем его великолепии. Прозрачные стеклянные здания привлекают к себе внимание и служат своего рода рекламой компании.

Рисунок 3. Использование стекла при строительстве зданий.

Существует несколько вариантов конструкции стеклянных перегородок: традиционная, с напольными роликами, имеющая потолочный рельс и «гармошкой». Последняя имеет некоторые преимущества, в числе которых возможность одним движением убрать или восстановить заграждение. В сложенном виде она очень компактна.

Перегородки из стекла могут быть симметричными и асимметричными, с облегченными петлями, с различным оформлением полотна. Законодателем мод в этой области являются итальянские дизайнеры, а конструкторы этой солнечной страны помогают им в полной мере воплотить задумки и идеи на практике.

Рисунок 4. Стеклянные перегородки.

Стеклянные витрины позволяют потенциальному покупателю, даже не входя в магазин, увидеть продаваемый в нем товар, что является ловким маркетинговым ходом. Их изготавливают из закаленного стекла, поэтому они чрезвычайно прочны. Огромные стеклянные витрины есть практически в каждом магазине. Это не удивительно, ведь они позволяют проходящему мимо потенциальному покупателю увидеть большую часть товаров.

Рисунок 5. Стеклянные витрины.

Стекло является гигиеничным и экологически чистым материалом, очень красивым и дающим широкие возможности реализации дизайнерских идей. Оно все активнее используется как в качестве оформления зданий, так и как строительный материал, эффектно реализуя свои удивительные качества.

И хотя такое стекло является довольно дорогим строительным материалом, его применение оправдывает способность особым образом оформлять экстерьер и интерьер. К тому же, такое решение позволяет сэкономить на отделочных работах.

В заключении хочется сказать, что применение стекла в строительстве будет только расширяться, поскольку это экологически чистый материал с широкими возможностями, поэтому это самый перспективный строительный материал ХХI века!

Стекло как строительный материал

Современная архитектура и гражданское строительство все чаще применяет стекло как конструкционный строительный материал. Привычное применение стекла в строительстве зданий — это заполнение проемов окон, дверей и фасадов. Однако иногда стекло включают в конструкции, где оно выполняет не только свою функцию светопрозрачного ограждения, а такие строительные элементы как полы, колонны и облицовочные панели (рисунок 1).

Рисунок 1 — Стеклянные панели в навесном вентилируемом фасаде [1]

Ниже представлен обзор процессов изготовления стекла, его состава, особенностей свойств и применения в строительстве как конструкционного материала. Применяемые термины соответствуют отечественным стандартам, в том числе, ГОСТ 32539-13 «Стекло и изделия из него. Термины и определения».

Еврокод для стекла

В настоящее время не существует международно признанных норм по проектированию стеклянных элементов конструкций, таких, как известные европейские стандарты Eurocode для других строительных материалов. В будущем планируется создать такой стандарт и для стекла [2].

Строительное силикатное стекло

Обычно, когда говорят о стекле, то имеют в виду группу силикатных стекол, которые составляют около 95 % общего производства стекла. Эти стекла массового производства содержать около 70 % двуокиси кремния, то есть кварцевого песка. Поскольку кварцевый песок имеет очень высокую температуру плавления (около 1700 º) к нему добавляют щелочные оксидные флюсы, которые снижают температуру плавления. Щелочноземельные оксиды добавляют для повышения твердости и химической стойкости стекла.

В строительной промышленности в основном применяются различные варианты натрий-кальций-силикатных стекол, которые имеют следующий химический состав [1]:

Диоксид кремния (SiO2): 69-74 %

Оксид кальция (CaO): 5-14 %

Оксид натрия (Na2O): 0-6 %

Оксид магния (MgO): 0-6 %

Прозрачность

Стекло является прозрачным для солнечного излучения в спектре видимого света и длинноволнового ультрафиолетового света (UV-A). Вместе с тем, стекло является непроницаемым для коротковолнового ультрафиолетового света (UV-B и UV-C).

Хрупкость

Стекло является типичным хрупким материалом. Максимальное удлинение при разрушении стекла составляет всего около 0,1 %. Отсутствие пластической деформации стекла не дает возможности предсказывать его разрушение, как это делается, например, для стали (рисунок 2).

Рисунок 2 — Сравнение механического поведения стали и стекла при растягивающем нагружении [1]

Физические свойства

Натрий-кальций-силикатное стекло имеет следующие механические и физические свойства:

плотность (при 18 ºС): 2500 кг/м 3 ;

модуль упругости: 70000 Н/мм 2 ;

коэффициент Пуассона: 0,2;

средний коэффициент термического расширения: 9 × 10 -6 К -1

Прочность при растяжении

Теоретическая прочность стекла при растяжении, которая основана на физических расчетах, составляет от 5000 до 8000 Н/мм 2 . Однако из-за неизбежных поверхностных дефектов реальная прочность стекла значительно ниже. Поскольку высокая концентрация напряжений на трещинах не перераспределяется из-за отсутствия пластичности, то изгибная прочность отожженного стекла на практике снижается до 30-80 Н/мм 2 .

Изгибная прочность флоат-стекла зависит от многих факторов, среди которых:

размер поверхностной трещины;

сторона стекла по отношению к оловянной ванне;

размер стеклянного изделия или образца;

длительность приложения нагрузки;

влияние внешней среды, например, влаги.

Прочность при сжатии

В отличие от прочности при растяжении практическая прочность при сжатии достигает очень высоких величин. Независимо от наличия поверхностных дефектов прочность на сжатие силикатных стекол находится между 400 и 900 Н/мм 2 .

Химическая стойкость

Силикатные стекла обладают высокой стойкостью к воздействию многих химических веществ. Большинство кислот и щелочей не повреждают стекло. Единственным исключением является фтороводородная кислота, которая поэтому применяется для декоративного травления стекла.

Стекло обладает высокой стойкостью к воде, но постоянное присутствие воды может приводить к его повреждению и коррозии, что проявляется в виде матовых пятен.

Стекло может повреждаться в промышленной загрязненной атмосфере, содержащей аммиак, а также в результате контакта со штукатуркой, мокрым бетоном или щелочными чистящими средствами.

Производство стекла

Начальной стадией всех методов изготовления стекла является процесс плавления. Смесь исходных материалов засыпается на вход плавильной ванны, а на выходе их нее выходит вязкая стеклянная масса, из которой далее различными методами формуют листы стекла.

Флоат-стекло

До 1950-х годов все листовое стекло изготавливали путем непрерывных автоматизированных процессов прокатки или вытяжки, которые были аналогами древних ручных методов. Для получения листового стекла с высокими оптическими свойствами его подвергали длительному, трудоемкому и дорогому процессу шлифования и полировки.

Читайте также:  Бюджетный декор для дома своими руками

Флоат-метод производства стекла, которые был разработан британской компанией Pilkington в 1950-тые годы, произвел переворот в стекольной промышленности. Этот метод обеспечивает высокое качество поверхности стекла без какой-либо дополнительной обработки.

Стекло подается при температуре около 1050 ºС из плавильной ванны в так называемую флоат-ванну, где оно разливается тонкой лентой на поверхности жидкого олова. Это обеспечивает листовому стеклу параллельность его сторон, плоские поверхности и полную, без искажений, прозрачность. В флоат-ванне стекло остывает до температуры около 600 ºС, при которой оно имеет достаточную прочность для того, чтобы извлечь его из оловянной ванны и передать в печь отжига и далее для дальнейшего охлаждения.

Рисунок 3 — Производство флоат-стекла [1]

Флоат-процесс дает возможность получать стекло толщиной от 0,5 до 25 мм, но в строительстве обычно применяются стекла от 2 до 19 мм.

Прокатное стекло

Современное производство прокатного стекла включает формирование непрерывной ленты стекла при прохождении ее при температуре около 1200 ºС между двумя валками. Толщина прокатного стекла составляет от 3 до 15 мм. После прокатки стекло передается в печь отжига и затем для дальнейшей обработки (рисунок 4).

Рисунок 4 — Производство прокатного стекла [1]

Светопроницаемость прокатного стекла хуже, чем флоат-стекла и зависит от толщины и поверхностной текстуры. Тем не менее, прокатное стекло находит свое применение в различных стеклянных изделиях. Рифленое и ажурное стекло получают при прокатке с применением текстурированного нижнего валка. Армированное стекло также получают при прокатке стекла путем введения проволочной сетки между валками.

Тянутое стекло

При изготовлении тянутого стекла непрерывную стеклянную ленту тянут вертикально вверх из расплава стекла. Этот процесс дает стеклу далеко не оптимальное оптическое качество, которое характерно для стекол исторических зданий. Поэтому этот метод применяют в основном для изготовления стекол при реставрации старинных зданий с намеренным введением поверхностных дефектов, характерных для старинного стекла. Толщина тянутого стекла составляет от 2 до 12 мм.

Бесцветное и цветное стекло

Силикатные стекла имеют слегка зеленоватый оттенок, который хорошо виден на кромке стекла (рисунок 5). Этот оттенок вызывается оксидом железа, который в различных пропорциях содержится в песке. Совершенно бесцветное стекло получают из исходной смеси с минимальным содержанием оксида железа. Это достигается путем специальной химической обработки исходной смеси.

Все листовые стекла могут быть окрашены. Это достигается путем добавки различных металлических оксидов в плавильную ванну или путем последующего процесса окрашивания.

Механическоя обработка

Стекло обычно режут путем нанесения глубокой царапины и затем легкого удара. Реже применяют пилы с алмазными наконечниками или водяную струю. Очень тонкие стекла можно резать лазером.

При резке стекла образуется довольно рваная кромка, которую часто шлифуют или полируют, чтобы удалить неровности и сколы (рисунок 5). Это делают, чтобы снизить возникающие на кромке растягивающие напряжения и, тем самым, повысить стойкость стекла к разрушению.

Рисунок 5 — Флоат-стекло с различным качеством кромок (снизу вверх):

без обработки; шлифованная и полированная [1]

Сверление отверстий в стекле выполняют полыми сверлами с алмазными наконечниками, которые сверлят отверстие с обеих сторон стекла. Кроме того, для выполнения отверстий могут применяться водяные струи.

Нанесение покрытий

Нанесение покрытий из тонкого слоя металлов или оксидов металлов — это наиболее важный способ модификации стекла. Их наносят или вовремя изготовления стекла, то есть на еще мягкую и горячую поверхность, или в ходе отдельной операции уже после изготовления стекла. Покрытия, которые наносят в ходе изготовления стекла обычно значительно более прочные, чем те, которые наносят на уже готовые стекла.

Гнутое стекло

Гнутое стекло изготавливают при температуре стекла около 600 °С. Это делают или на горизонтальной роликовой машине, или в случае малых партий, с применением гравитационного метода. Гравитационный метод заключается в том, что плоский лист стекла кладут сверху выпуклой или вогнутой «матрицы» и затем нагревают. Под действием гравитации стекло принимает форму матрицы.

Закаленное стекло

Принцип действия закалки на прочность стекла заключается в том, что в его поверхностном слое создаются высокие сжимающие остаточные напряжения. Эти напряжения компенсируют возможные растягивающие напряжения в поверхности стекла и предотвращают рост трещин и разрушение стекла.

Стекло нагревают до температуры 620-650 °С и затем резко охлаждают струями воздуха с обеих сторон до комнатной температуры. В результате закалки в поверхностных слоях стекла образуются сжимающие остаточные напряжения величиной 100-150 Н/мм 2 (рисунок 6). Высокая энергия, которая запасается в этом стекле обеспечивает то, что при разрушении оно разбивается на мелкие кусочки (рисунок 7в), которые не представляют большой опасности.

Рисунок 6- Остаточные напряжения в стеклах [2]

Рисунок 7 — Типы разрушения стекол (не в масштабе):

а) отожженное флоат-стекло; б) термоупрочненное стекло; в) закаленное стекло [1]

Термоупрочненное стекло

Термоупрочненное стекло подвергается той же обработке, что и закаленное стекло, кроме того, что процесс охлаждения ведется более медленно. Это дает более низкие сжимающие напряжения, чем в закаленных стеклах (рисунок 6)

В отличие от закаленных стекол термоупрочненные стекла разрушаются с образованием довольно крупных кусков стекла, но значительно меньших, чем у отожженного флоат-стекла (рисунок 7). Это дает им преимущество при применении в многослойных стеклах: после разрушения они удерживаются полимерной пленкой на месте. Кроме того, термоупрочненное стекло можно подвергать механической обработке, например, сверлению, что невозможно для закаленных стекол.

Многослойное стекло

Многослойное безопасное стекло состоит из двух или нескольких листов стекла соединенных между собой поливинилбутиловой пленкой толщиной 0,38 мм. В отличие от закаленного безопасного стекла после разрушения многослойное стекло сохраняет часть своей несущей способности, а отдельные куски удерживаются пленкой на месте установки стекла.

Источники:

1. Glass in Building: Principles, Applications, Examples /Bernhard Weller et al, Detail Practice, 2009
2.Guidance for European Structural Design of Glass Components, 2014

ООО «Алюком»
г. Москва, ул. Нагатинская, д. 16, стр. 9, офис 2-5

Тел.: +7 (495) 268 0444
E-mail: info@alucom.ru

Производство и склад: Калужская обл., г. Малоярославец, ул. Калужская, 64.

Стекло в архитектуре XIX – XX вв.

Бурный рост городов и научно-техническая революция явились мощным стимулом для развития архитектуры XIX—XX в.

Внедрение в строительство металла и железобетона, обладающих огромными конструкционными возможностями, позволило принципиально изменить конструкцию зданий и сооружений.

На смену массивным каменным конструкциям пришли каркасные, в которых элементы здания дифференцированы на несущие и ограждающие, что привело к значительному снижению массы сооружений.

Но самым значительным следствием широкого использования металла и железобетона следует считать отказ от вековых канонов архитектуры (форм и геометрических размеров элементов зданий и т. д.) В эти же годы произошли коренные изменения в тех­нологии производства листового строительного стекла. Началась новая эра применения стекла как строительного материала, влия­ющего на архитектурный облик и конструктивные особенности об­щественных, производственных и жилых зданий.

Прогресс в области технологии производства стекла, позво­ливший архитекторам использовать крупноразмерные стекла для заполнения светопроемов, цветные стекла для отделки фасадов, способствовал тому, что стекло к началу нашего века прочно за­няло свое место среди основных строительных материалов.

Архитекторы стремятся раскрыть помещения навстречу солнцу, заменить глухие массивные наружные ограждения и внутренние перегородки легкими, а при необходимости и прозрачными ограж­дениями из стекла. Ленточные светопроемы и витражи, расчленен­ные тонкими элементами конструкций остекления, создают впечат­ление, что пространство, заключенное внутри помещения, как бы переходит во внешнее пространство и тем самым объединяется с ним.

При возведении зданий и сооружений, отличающихся необыч­ными архитектурными формами, стекло начинает выступать в сою­зе с такими новыми строительными материалами, как стальные профили и железобетон.

Во Франции из металла и стекла в 1829 — 1833 гг. был сооружен купол Палаты депутатов, в 1829—1930 гг. построена Орлеанская га­лерея (архит. Фонтэн), возведены Северный вокзал, здания рынков. В Англии строятся крупные вокзалы: в 1850 г — Кинг-Кросс (архит. Л. Кьюбитт), в 1854 г. — Паддингтонский (архит. Брюнель—младший), в 1860 г. — Сент-Панкрас. Выстроенное в 1851 г. на Лондонской вы­ставке по проекту Д. Пэкстона выставочное здание Кристалл-Палас из стекла и металла открывало новые пути в архитектуре того вре­мени. В этом здании стекло впервые явилось элементом конструк­ции наружных ограждений и определило архитектурный облик всего сооружения.

Появляются жилые дома, предвосхищающие архитектуру сов­ременных жилых зданий. Так, жилой дом, построенный О. Вагне­ром в начале XX в. в Вене, отличался равномерно расположенны­ми окнами с большими остекленными поверхностями, горизонталь­ными створками окон и легкими опорами.

Интенсивное развитие промышленности потребовало создания совершенно новых производственных зданий, возводимых из мо­нолитного железобетона в сочетании с большими поверхностями остекления на фасадах. Таковы здания фабрик, построенных П. Беренсом в 1909 г. в Берлине, И. Бринкманом в Роттердаме в 1929 г., и многие другие.

Архитектор В. Гропиус

В 1911 г. архитектор В. Гропиус в Альфельде-на-Лейне строит фабрику «Фагус» — каркасное здание, в котором стены впервые освободились от функции несущего элемента и выполняли роль защиты внутренних помещений от внешних воздействий. Это было прямым результатом растущего преобладания прозрачной части объема над массивом, причем структурная роль стекла приобрета­ет всевозрастающее значение. Разделение конструкций на несу­щие и ограждающие позволило расширить выбор материалов для строительства. Стало возможным применить для ограждающих конструкций листовые материалы, изготовленные в заводских условиях. Листовое стекло заняло среди них одно из ведущих мест. Каркас из железобетона и металла позволил получить просторные, светлые интерьеры, ширина окна практически стала неограничен­ной, высота этажа — независимой от ширины проемов. Сочетание огромных остекленных плоскостей с несущим ажурным остовом создавало интересный художественный эффект. К этому времени уже стала очевидной утрата связи архитектуры с ее прежней конструктивной основой. Необходимо было создать архитектуру;, основанную на новых материалах и конструкциях.

Архитектор Мис ван дер Роэ

В 1919 г. тогда еще молодой архитектор Мис ван дер Роэ про­возгласил: «Проблема, стоящая перед нами, заключается. в ре­волюционных преобразованиях самой сущности строительной ин­дустрии. Все элементы здания будут создаваться в заводских усло­виях: работа на строительной площадке ограничится монтажом. Тогда-то новая архитектура и вступит в свои права».

Новая конструктивная основа — каркасное здание — позволяла осущест­вить это. Свои новаторские идеи Мис ван дер Роэ вложил в серии проектов, которые, несмотря на то что не были воплощены в жизнь, оказали огромное влияние на развитие современной архи­тектуры. Два из них создали новый образ в архитектуре — высот­ное каркасное здание с ограждениями из стекла. Первый проект — небоскреб в Берлине (1919 г.) имел план в виде трехчастного- кленового листа, три башни которого соединялись центральным транспортным ядром. Второй проект — небоскреб с планом, по­добным формам живой клетки (1921 г.). Это была одна из первых попыток исследовать архитектурно-строительные свойства ограж­дений из стекла.

купол Палаты депутатов

Пластику здания со стеклянными ограждениями невозможно выявить с помощью светотени — приема, характерного для архи­тектуры прошлого. Используя рефлектирующие свойства стекла. Мис ван дер Роэ превратил плоские фасады небоскребов в гигантские зеркала, отражающие окружающий пейзаж. Таким образом, архи­тектура получила новое выразительное средство, которое по своим изобразительным возможностям сродни живописи. В последующем архитекторы широко используют это новое свойство современных зданий.

В 1922 г. Мис ван дер Роэ выполняет проект административно­го здания в железобетоне — пример решения архитектуры желе­зобетонного каркаса с заполнением из стекла. Глухие участки на­весного стенового ограждения были выдвинуты далеко вперед по отношению к ленточному остеклению. Благодаря такому приему здание из железобетона воспринималось легким. В этом проекте, как и в двух предыдущих, было осуществлено разделение несущего каркаса и ограждения, ставшее впоследствии одним из основных принципов современной архитектуры.
Эта концепция наиболее полно выражена в комплексе зданий Баухауз (Дессау), спроектированном В. Гропиусом в 1926 г. Здесь окна предстали в новом качестве — в виде сплошного светопрозрачного ограждения, ограниченного узкими непрозрачными участками только в верхней и нижней частях здания. Стены крепятся к несущему каркасу консольно, с наружной стороны.
Прозрачность ограждений дает возможность одновременно видеть интерьер и экстерьер. В таком здании происходит как бы взаимное проникновение внутреннего и наружного пространств.

В последующем, Гропиус в проектах частных домов, вилл, административных зданий совершенствовал принципы архитектуры, широко использующей стекло и металл.

Значительным вкладом в создание новой архитектуры был павильон Германии на Международной выставке в Барселоне, созданный Мис ван дер Роэ в 1929 г. Павильон был поставлен на монументальный цоколь с двумя бассейнами, облицованными черным стеклом. Плита покрытия опиралась на асимметрично расположенные, отдельно стоящие отрезки стен и два ряда крестообразных хромированных стоек. Перегородки из прозрачного, серого и бутылочного цвета стекла, и две плоскости из трапленого стекла с внутренним подсветом образовали светящуюся стену. Свободный план, исключающий замкнутые помещения, и применение стекла создают эффект беспрерывного течения пространства через интерьер. В любой точке интерьера воспринимается все сооружение в целом. Барселонский павильон явился реальным воплощением конструктивной архитектуры. Принципами адекватности конструкций и архитектуры руководствовалось не одно поколение архитекторов.

Читайте также:  Установка охранной сигнализации - заказать или сделать самостоятельно?

Архитектор Ле Корбюзье

Для широкого применения стекла в архитектуре особенно много в практическом и теоретическом плане сделал Ле Корбюзье. В своих известных «пяти тезисах», посвященных, в частности, сво­бодному оформлению фасада, он подчеркивает, что фасад теряет несущие свойства и окна могут тянуться на любую длину без пря­мой зависимости от внутреннего членения здания. Окна становятся ленточными. Исчезают простенки и оконные коробки, и помещение освещается равномерно и значительно интенсивнее, чем при обыч­ных окнах.

Считал, что двери и окна в основном определя­ют архитектуру здания. «История архитектуры — это история борь­бы за свет, борьбы за окна»; «Вся история архитектуры вращается исключительно вокруг стенных отверстий» — писал он в своих работах. Поэтому окно для него является одним из важнейших элементов. Чаще всего его дома имели окна, протянутые вдоль всего фасада, от одного конца до другого. Ле Корбюзье считал стекло идеальным материалом для наружных ограждений. Он представлял себе эстетику новых городов в сочетании кварталов города-сада и открытого, далеко уходящего неба. Мысленно при­ближаясь к такому городу будущего, он видел как «смягченные лазурью встают отдаленные небоскребы с их стенами — геомет­рическими плоскостями, сплошь из стекла. В стеклах, покрываю­щих их фасад сверху до низу, сияет лазурь, играет небо. Ослепи­тельное сверкание. Огромные, но лучезарные призмы».

Важнейшим элементом нового строительного искусства счи­тал окно и А. Люрса. Он писал: «Окно является одним из карди­нальных элементов дома. Закрытое или раскрытое, оно одинаково служит проникновению в жилище света и солнечных лучей. В нем как бы воплощаются источник жизни дома и связь между внутренним и наружным пространством». Говоря о композиционных и конструктивных особенностях зданий с большими поверхностями остекления, он отмечал, что «стекло, вделанное в. открытую поверхность стены, будучи укреплено лишь балками и стойками конструкции, может заменить настоящую стену; пространство, заключенное внутри помещения, получает как бы продолжение наружу, переходит во внешнее пространство и тем самым увеличивает собственные размеры».

Широкое применение стекла в архитектуре

В 30-е годы широкое признание завоевывает прием, когда в зданиях используются большие ленточные светопроемы со сплошными ограждениями из стекла. Стеклянные поверхности являются в этих зданиях основным архитектурным мотивом.

После осуществления ряда удачных проектов, где остекление занимало значительную площадь ограждений, появляются здания со сплошными стеклянными ограждениями. Наряду с прозрачным бесцветным стеклом используют цветное, а также стекло с цвет-
ными непрозрачными покрытиями, в том числе эмалированное. Конструктивной основой таких зданий был каркас с навесными ограждениями.

Зданиям со стеклянными ограждениями был при­сущ некоторый типичный облик, характерными элементами кото­рого являлись скругленные углы.

Дальнейшее развитие конструкций зданий с навесными ограж­дениями существенно изменило характер их архитектуры. Появля­ются здания с кристаллически четкими объемами, в которых выяв­лена каркасная структура. Технические приемы предстают здесь как средства эстетической выразительности.

Многообразие стекол для загородных домов и квартир

Стекло – совершенно необходимый материал при ремонте или строительстве загородного дома (городского, впрочем, тоже). Оно используется как для вполне функциональных целей вроде окон или мебели, так и для декора – будь то перегородки или необычные инсталляции на стену, пол или потолок. Но стекло различается не только по форме, но и, так сказать, по содержанию. И в серии статей о стеклах мы расскажем вам о том, какими они бывают и как их можно использовать как в экстерьере (в первую очередь), так и в интерьере комнаты.

Типы стекол

Вообще, классифицировать стекла можно по множеству признаков, но мы обратимся к показателям прочности и некоторым принципиальным функциональным отличиям.

Обычные стекла

Вообще, можно выделить множество типов обычного стекла: по составу, по цвету, по структуре (как триплекс – многослойное стекло). Но так как нас интересуют в основном окна, то речь пойдет о плоских прозрачных стеклах. Классифицировать такое стекло можно на:

  • Прозрачное – обыкновенные привычные нам стекла. Как все знают, они достаточно хрупки, могут искажать пространство и цветопередачу (так как в итоговом варианте имеют голубоватый оттенок).
    Кстати, есть и более приятный глазу вариант обыкновенных стекол – осветленный, или флоат-стекло. Такие стекла лишены недостатков обычных по пропусканию света.
  • Цветное – стекло с примесью цветных металлов, обычно оно используются для создания витражей или стеклодувами, так как устанавливать такие в обычный дом несколько непредусмотрительно.
  • Тонированное – бывают двух видов:
    Как подвид цветного – в этом случае значительно страдает цветопередача и степень затенения стекла сильно зависит от освещенности;
    С металлическим напылением – в этом случае мы получаем гораздо меньшее цветовое искажение, а с одной из сторон выходит отражающая зеркальная поверхность, которая позволяет зданию легко интегрироваться в окружающий ландшафт.

Укрепленные стекла

В эту категорию относятся стекла, которые подверглись либо термо- или химобработке, либо укреплены с помощью синтетических материалов. В целом по прочности их можно разделить на:

  • Закаленное стекло – это стекло обрабатывается с помощью высоких температур, В итоге выходит гораздо более прочный материал, который даже в случае повреждений разлетается на множество мелких осколков со сглаженными краями, что уменьшает вероятность травмы при уборке.
  • Бронестекло – разнообразные варианты стекол, которых подвергли температурной или химической обработке, отчего те приобрели большую прочность. Обычно несколько листов такого стекла компонуют вместе, в результате выходит поверхность, способная защитить от выстрелов: от пистолета Макарова, до автоматной очереди или снайперской винтовки. Но вряд ли вам потребуются такие стекла в загородный дом, потому что с защитой от соседских мальчишек с футбольным мечом справится и закаленное стекло.

Смарт-стекла

Вообще отдельная категория, которая может быть реализована, кстати, не только из стекла, но и из пластика. Это стёкла, в изготовлении которых используются химически, электро- или термочувствительные вещества, что и позволяет им менять свой тон, прозрачность, температуру, а то и вовсе выступать в качестве экрана. Благодаря этим способностям их еще иногда называют “умные стекла”.

Такие стекла не стоит устанавливать на фасаде загородных домов (за исключением прогревающихся стекол), так как затраты в случае повреждений, могут быть внушительными.

Заключение

Это основные виды стекол, которые вы можете использовать при строительстве и ремонте загородного дома или вмонтировать в квартире. В следующих статьях мы подробнее рассмотрим использование каждого вида стекол – их практические и эстетические особенности и преимущества. Но если вы уже определились с тем, какие стекла вам по душе, то наша компания ТопДом готова предложить вам свои услуги по архитектурному проектированию, строительству, ремонту и декорированию загородных и городских домов.

Читать другие статьи раздела

Отделка элитного дома имеет свои правила и отличается от оформления обычных сооружений. Ее производят по индивидуально разработанному плану, в то время как.
Подробнее о выборе материала для фасада дома.

Пено- и газобетон имеют немало преимуществ: легкий вес, низкая теплопроводность и возможность сцепки не бетоном, а специальным клеем. Но перекрывают ли эти преимущества, их недостатки?
Подробнее о ячеистых бетонах.

Выбирая между деревянного и каменного дома, многие отдадут предпочтение камню, что и надежнее, и долговечнее. Однако деревянная облицовка гораздо приятнее, чем холодный камень – и используют ее как интерьере, так и в экстерьере дома.
Подробнее о деревянной облицовке.

Какие ассоциации возникают у вас при словах “каменная кладка”? Надежность? Уют? Основательность? Красота?
Подробнее о типах каменной облицовки.

Одним из самым распространенных видов облицовочных материалов для фасада загородного дома по праву считают лицевой клинкерный кирпич
Об отделке фасадов клинкерным кирпичом.

Стекло как архитектурно строительный материал

Строительное стекло как строительный материал отличается долговечностью, высокой стойкостью к воздействию влаги, солнечной радиации, перепаду температур, морозостойкостью, негорючестью и жесткостью.

Для изготовления строительного стекла основным сырьем служат: кварцевый песок, известняк, сода или сульфат натрия. Варка строительного силикатного стекла происходит в стекловаренных печах при температуре до 1500 °С.

Плотность обычного стекла – 2500 кг/куб. м. Основными оптическими показателями стекла являются: светопропускание (прозрачность), светопреломление, отражение, светорассеивание. Обычные силикатные стекла хорошо пропускают всю видимую часть спектра и практически не пропускают ультрафиолетовые и инфракрасные лучи. Светопропускание снижается с увеличением толщины листа и с изменением угла падения света (так, при угле падения 75° светопропускание снижается до 50% против 92% при угле падения 0° – перпендикулярно плоскости стекла). Показатель преломления строительного стекла 1,46-1,53.

Стекло плохо сопротивляется удару, оно хрупкое: прочность при ударном изгибе составляет около 0,2 МПа. Стекло обладает высокой прочностью на сжатие – 700-1000 МПа и малой прочностью на растяжение – 35-85 МПа. Теплопроводность обычного стекла при температуре до 100°С составляет 0,4-0,82 Вт/(м°С).

Механическая обработка стекла: пиление – циркулярными пилами с алмазной набивкой, обтачивание – победитовыми резцами, резка – алмазом, шлифование, полирование. В пластичном состоянии при температуре 800-1000°С стекло поддается формованию. Его можно выдувать, вытягивать в листы, трубки, волокна, можно сваривать.

Виды строительного стекла

Оконное стекло – один из основных видов продукции стекольной промышленности, наиболее распространенный в строительстве вид листового прозрачного стекла. Представляет собой бесцветные прозрачные плоские листы, толщина которых по отношению к длине и ширине сравнительно невелика. Листовое оконное стекло выпускается толщиной 2; 2,5; 3; 4; 5 и 6 мм. Максимальный размер листов – 1660 х 2200 мм. Для производства оконного стекла используют стекло натриево-кальциево-силикатного состава. Получают оконное стекло методом вертикального вытягивания и термического формования на расплаве металла. Применяют для остекления световых проемов и дверей, фонарей верхнего света, теплиц, оранжерей и других прозрачных ограждающих конструкций. Отборное тянутое и полированное стекло используют для производства закаленного стекла, триплекса, зеркал и стеклопакетов.

Для изготовления зеркал используется полированное стекло марки М1. Качественные зеркала имеют титановое покрытие, которое позволяет получить эффект более четкого, несколько затемненного изображения. А использование окислов титана позволяет добиться различных оттенков зеркальной поверхности. Перед нанесением титанового слоя проводят обезжиривание поверхности стекла спиртом, что дает гарантию прочности покрытия.

Витринное стекло – крупногабаритные листы повышенной толщины бесцветного прозрачного полированного и неполированного стекла. Витринное стекло выпускается толщиной 5-12 мм. Размеры его достигают 3,3 х 4,5 м. Получают витринное стекло так же, как и оконное. Витринное стекло отличается высоким качеством поверхности. Применяется для остекления витрин, больших световых проемов, устройства перегородок, изготовления зеркал, стеклопакетов.

В наше время нелишне позаботиться о безопасности – своей и своих близких. Сертифицированное безопасное многослойное стекло защитит вас, ваш дом и офис от хулиганов и взломщиков, от удара монтировкой и огнестрельного оружия. Специальное огнестойкое стекло задержит распространение пламени при сохранении теплоизоляции на срок до 60 минут. Производителями окон предлагаются аргононаполненные стеклопакеты с прозрачным, зеркальным и теплоотражающим (низкоэмиссионным) стеклом в сочетании с триплексом, сталинитом и защитным стеклом.

Стекла, обладающие повышенной прочностью

В строительстве применяют также стекла, обладающие повышенной прочностью. К ним относятся закаленное и армированное.

При получении стекла с заранее заданными специальными свойствами в процессе производства в него добавляют различные окислы металлов или наносят на стекло покрытия в виде тонкой пленки металла, окисла, полимера или краски. Добавки и покрытия придают стеклу способность отражать свет или поглощать тепло, могут повысить теплопроводность или придать ему декоративные свойства.

Закаленное стекло (сталинит) – упрочненное стекло с безопасным характером разрушения и повышенной термостойкостью – получают путем нагрева стекла до температуры закалки (540-650°С) и последующего быстрого равномерного охлаждения. Этим добиваются однородного распределения внутренних напряжений в стекле.

Прочность при ударе и предел прочности при изгибе закаленного стекла в 3-4, иногда в 10-15 раз больше, чем обычного. Разрушается оно в виде мелких осколков с тупыми нережущими краями. Термостойкость – до 175°С. Применяется в строительстве (двери, перегородки, ограждения) и для остекления городского транспорта.

Армированное стекло – это листовое стекло, внутри которого параллельно поверхности помещена металлическая сетка из крученой или сварной отожженной, хромированной или никелированной стальной проволоки диаметром 4,5-6 мм с шестиугольными или квадратными ячейками. Будучи запрессованной в стекло, металлическая сетка служит каркасом, удерживающим мелкие осколки стекла при его повреждении, что делает армированное стекло безопасным в применении. Армированное стекло выпускают плоским либо волнистым толщиной 5,5-6 мм максимального формата 1500х2000 мм. Его применяют в устройстве фонарей верхнего света, перегородок с повышенными требованиями к безопасности и огнестойкости остекления, ограждений лестничных маршей, балконов. Волнистое армированное стекло используют в кровельных конструкциях.

Теплопоглощающее (теплозащитное) стекло по своему составу отличается от обычных стекол содержанием окислов железа, кобальта и никеля, благодаря чему приобретает слабый сине-зеленый оттенок. Теплопоглощающее стекло задерживает 70-75% инфракрасных лучей, то есть в 2-3 раза больше, чем обычное оконное стекло, оставаясь при этом прозрачным для видимого света. Интенсивное поглощение лучистой энергии приводит к сильному нагреванию и значительным температурным деформациям стекла. Поэтому при остеклении следует предусматривать достаточный зазор между рамой и стеклом. Применяется для остекления промышленных и гражданских зданий, сельхозтехники (тракторы, комбайны) и других объектов с целью уменьшения их нагрева от солнечного света или теплового излучения. При двойном остеклении такое стекло помещают с внешней стороны, чтобы оно охлаждалось наружным воздухом, а обычное стекло – изнутри.

Читайте также:  Польза бани для здоровья

Отражающее (теплозащитное) стекло используют для уменьшения нагрева солнечными лучами и регулирования освещенности. Эти свойства достигаются благодаря покрытию, наносимому на стекло в вакуумной камере и образующему с ним единое целое. Стекло выпускают двух типов: “под золото” и “под серебро”. Стекло, покрытое хромом, имеет снаружи серебристый оттенок, причем в дневное время оно изнутри прозрачно. В сочетании с обычным стеклом может использоваться для стеклопакетов. В случае применения теплозащитного стекла в стеклопакетах его помещают снаружи, чтобы оно отражало солнечную радиацию, а простое стекло – внутри.

Электропроводящие прозрачные покрытия наносят на стекло в основном с целью его обогрева и предотвращения запотевания. Электропроводящая пленка (толщиной 0,5 мкм) может быть получена напылением солей металлического серебра и нагревом стекла до температуры 500-700°С. После покрытия пленки тонким слоем люминофора стекло можно использовать в качестве светящегося элемента (с голубым, зеленым, желтым свечением). Кроме того, в качестве источника тепла используют стеклопакеты с внутренним слоем из электропроводящего стекла.

Увеолевое стекло – это стекло с повышенной прозрачностью в ультрафиолетовой биологически безопасной области спектра (длина волн 380-240 нм). Изготавливают его на основе кварцевого, силикатного, боросиликатного, фосфатного стекла, не содержащего примесей соединений, поглощающих УФ-лучи (окислов железа, титана, хрома). Увеолевое стекло пропускает 25-75% ультрафиолетовых лучей.

Стекло, поглощающее радиоактивное излучение, получают из шихты специального состава. Для поглощения рентгеновских лучей используют оптические стекла с высоким содержанием свинца и бора. Чтобы улучшить защитное действие стекла, в шихту добавляют 0,25-1,5% окиси церия.

Защитные свойства стекла можно приближенно оценивать по его плотности. Например, тяжелое свинцовое стекло с отношением массы к объему 6200 кг/куб. м, содержащее 80% окиси свинца, по своей защитной способности в отношении излучения эквивалентно стали. Стекла, поглощающие медленные нейтроны, должны содержать один из следующих окислов: окись бора, окись лития, окись кадмия и некоторые другие. Стекло, не пропускающее радиоактивных излучений, применяют при сооружении атомных электростанций (например, при устройстве защитных смотровых окон) и предприятий по изготовлению изотопов.

Термостойкое стекло (боросиликатное) содержит окись рубидия, окись лития и др. Термостойкие стекла имеют коэффициент линейного расширения около 2-4х10-6 С-1, т.е. в 2-3 раза меньше, чем обычное стекло. Изделия из таких стекол выдерживают перепады температур до 200 °С. Их используют для изготовления термостойких деталей аппаратуры.

Стекло для облицовочных панелей в виде плоских конструктивных элементов располагают между рядами окон многоэтажного здания. На внутреннюю поверхность толстого полированного стекла наносят при нагревании непрозрачное покрытие из керамической эмали различных цветов, составляющей единое целое со стеклом. Покрытие защищается со стороны помещения тонким слоем алюминия, наносимым в вакууме.

Облицовочное стекло используют для достижения большей архитектурно-художественной выразительности зданий. Цветные плиты марблит изготавливают из непрозрачного (“глушеного”) стекла с полированной наружной поверхностью. “Глушеное” стекло в свою очередь изготавливают на основе силикатного стекла, вводя в его состав добавки, вызывающие рассеивание света (фториды, фосфаты, хлориды, оксиды титана, циркония и других металлов).

Иногда текстура стекла имеет по-разному окрашенные зоны и прожилки, как у мрамора. Из отходов листового оконного стекла получают эмалированные плитки размером 150х150 и 150х75 мм.

Для облицовки наружных стеновых панелей из легкого и тяжелого бетона применяют ковровую стеклянную мозаику. Ее набирают из мелких квадратных плиток (около 20х20 мм), изготавливаемых путем переработки цветной “глушеной” стекломассы.

Декоративное стекло – строительный материал, обеспечивающий частичное рассеивание падающего на него света и обладающий высокими декоративными качествами, например, узорчатое, “Метелица” и цветное декоративное.

Узорчатое стекло имеет на одной или обеих поверхностях рельефный закономерно повторяющийся узор. Выпускается бесцветным и цветным толщиной 3-6 мм, максимальный размер листов 1600 х 2200 мм. Узор придает стеклу своеобразный декоративный эффект, создает частичное рассеивание света, ограничивает сквозную видимость.

Декоративное стекло “Метелица” производится термическим формованием. В этом виде стекла чередующиеся участки неопределенной формы с гладкой мелкоскладчатой поверхностью и резко выраженная разность толщины участков стекла создают оригинальный оптический эффект. Выпускается толщиной 3-8 мм, размером 1300х1500 мм. Может иметь зеркальное алюминиевое покрытие.

Декоративное цветное стекло может быть окрашенным в массе или накладным, состоящим из двух слоев, плотно соединенных при формовании: основного бесцветного и тонкого окрашенного. Цветное стекло может быть прозрачным и “глушеным”. Бесцветное стекло может быть окрашено с помощью различных пленочных покрытий (металлических, оксидно-металлических, полимерных и других). Выпускается толщиной 3-4,5 мм, размером 1000 х 1000 мм. Листы стекла с пленочным покрытием, окрашенные электрохимическим способом, имеют светопропускание в видимой части спектра 15-20%, отражение до 35% (для бронзового цвета).

Декоративное стекло используют для окон, дверей, перегородок, а также мебели. Цветное стекло применяют для витражей, декоративного остекления.

Триплекс – безопасное безосколочное стекло с высокой тепло- и звукоизоляцией. Изготавливается при помощи закачивания между двумя стеклами оптически прозрачной полимерной композиции. Подобная технология позволяет сократить количество отходов при производстве, а также создать гибкое производство, ориентированное на потребности заказчика.

Толщина полимера между двумя стеклами в триплексе составляет 1-1,5 мм. Подобная комбинация позволяет получить стекло, которое, обладая повышенной прочностью, при ударе не разбивается. Может использоваться в автомобильной промышленности и строительстве (окна, двери, фасады, витрины).

Бронированное стекло имеет многослойную структуру, позволяющую выдерживать большие ударные нагрузки, в том числе ударную силу пули. Физические характеристики бронированного стекла определяются толщиной его стеклянных компонентов и их количеством. Может использоваться в кассах, банках, “зенитных фонарях” и т.п. В связи с развитием новых технологий в строительстве широкое распространение получили прозрачные ограждающие конструкции, фасады.

“Модель-3М” использует в работе несколько профильных систем: элитная группа – Reynaers (Бельгия), мидл-класс – “New Tec” (разработка Италии, производство России), дешевый вариант – Виднал (“Мосмек”, Россия), раздвижные (балконные конструкции) – Provedal (Испания). Данный выбор позволяет учесть практически любые пожелания проектировщика.

Архитектурно-строительное стекло как основной материал светопрозрачных покрытий Текст научной статьи по специальности « Строительство и архитектура»

Аннотация научной статьи по строительству и архитектуре, автор научной работы — Оганесян Оганес Валерьевич, Фарниев Давид Карлосович

В статье приводятся основные составляющие и свойства архитектурно-строительного стекла . Их значение при формировании функционального назначения и вида в качестве светопрозрачного ограждающего материала.

Похожие темы научных работ по строительству и архитектуре , автор научной работы — Оганесян Оганес Валерьевич, Фарниев Давид Карлосович

Текст научной работы на тему «Архитектурно-строительное стекло как основной материал светопрозрачных покрытий»

Также было доказано, что ни один документ из оставшейся выдачи (3259) не содержал информации о компонентах авиационного комплекса.

На примере случайно отобранных материалов (контрольная выборка) было показано, что в 86 документах содержится информация о компонентах авиационного комплекса. Пример информации из контрольной выборки в Таблице 2.

Таблица 2. Информация из контрольной выборки

Название документа Дата публикации Текстовый массив (фраза) Термин из словаря компонентов авиационного комплекса Оценка экспертом соответствия документа области компонентов авиационного комплекса

NASA wants to bring back X-planes to test new aviation technologies 21.02.2016 Beyond individual technologies, the X-planes will include novel designs, such as a truss-braced wing for subsonic flight wing Подходит

Bugatti Chiron revealed at Geneva 2016: the world has a new fastest production car 29.02.2016 There are two cooling water loops (high temp for engine and low temp for charge air cooling) engine Не подходит

Таким образом, можно сделать вывод о том, что словарь «Компоненты авиационного комплекса» является полным для описания данной области исследования. В дальнейшем планируется разработка словарей, позволяющих определять принадлежность информационных массивов определенным группам описания частей авиационного комплекса.

1. Fleming Quentin W., Joel M. Koppelman. “Earned Value Project Management” CROSSTALK: The Journal of Defense Software Engineering, July 1998, p 20.

2. Артамонов А. А., Леонов Д. В., Оныкий Б. Н., Проничева Л. В. Мультиагентная информационно-аналитическая система по естественно-научным и технологическим направлениям // Системы высокой доступности, Т. 10, № 2, 2014.

3. Ananieva A. G., Artamonov A. A., Galin I. U., Tretyakov E. S., Kshnyakov D. O. Algoritmizatiom of search operations in multiagent information-analytical systems // Journal of Theoretical and Applied Information Technology. Nov., 2015. Vol. 81. №. 1. pp. 11-17.

4. Salton G., McGillM. J. Introduction to modern information retrieval, 1986.

Architectural glass building, as the main material of translucent coatings Oganesyan O.1, Farniev D.2 Архитектурно-строительное стекло как основной материал светопрозрачных

покрытий Оганесян О. В.1, Фарниев Д. К.2

‘Оганесян Оганес Валерьевич / Oganesyan Oganes — студент; 2Фарниев Давид Карлосович / Farniev David—магистрант, кафедра технологии строительного производства, Институт строительства и жилищно-коммунального хозяйства, Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Волгоградский государственный архитектурно-строительный университет, г. Волгоград

Аннотация: в статье приводятся основные составляющие и свойства архитектурно-строительного стекла. Их значение при формировании функционального назначения и вида в качестве светопрозрачного ограждающего материала.

Abstract: the article describes the basic components and properties of architectural and building glass. Their importance in the formation of a functional purpose and type of the boundary as the translucent material.

Ключевые слова: стекло; структура; свойства; виды; функциональное назначение; область применения. Keywords: glass; structure; property; kinds; functional purpose; application area.

Основным строительным материалом, применяемым в качестве светопропускающего ограждения, несмотря на огромное многообразие светопрозрачных материалов [1] на мировом рынке строительных материалов до настоящего времени является обыкновенное архитектурно-строительного стекло. Масштаб его производства, согласно различным статистическим справочникам, по сравнению с другими светопропускающими материалами является доминирующим во всем мире.

Это связано с тем, что архитектурно-строительное стекло применяется как в новом строительстве, так и реконструкции, реставрации, капитальном и текущем ремонте зданий и сооружений.

Говоря о характеристике и происхождении этого материала, необходимо отметить, что стекло это аморфное тело, которое получается путем переохлаждения расплавов. Процесс затвердения от жидкого состояния к твердому состоянию является обратимым и осуществляется за счет приобретения или утери вязкости, которая присуща твердым телам. Итак, стекло используемое в строительстве называется строительным или архитектурно-строительным, получается искусственным путем. Природное (обсидиановое) стекло, которое является результатом вулканических извержений, используется в декоративных целях и очень дорогое удовольствие.

Сочетание определенных оксидов ^Ю2, №2О3; К2О; CaO; MgO; А12Оз; Fе2О3; SО3; В203) определяет вид стекла по функциональному его назначению. На рисунке 1 приведена массовая доля основных составляющих (оксидов), которые влияют на формирование свойств и в конечном итоге на вид стекла.

70 60 50 40 30 20

5102 CaO Na20 MgO AI203

Рис.1. Массовая доля основных составляющих обычного строительного стекла

Стекло-материал, у которого значение пористости равно нулю, поэтому средняя плотность соответствует истинному его значению. В зависимости от состава оксидов плотность стекла находится между значениями 2,2 до 7,5 г/см3. Плотность оконного, профильного, полированного стекол, которые применяются в промышленном и гражданском строительстве находится в пределах от 2,5 г/см3 до 2,7 г/см3.

Приведем основные свойства архитектурно-строительного стекла в табличной форме (табл. 1).

Наименование Ед. изм. Кол-во

Теплопроводность Вт/(м-°С) 0,5 . 1,0

Теплоемкость кДж/(кг°С) 0,63.. .1,05

Звукоизолирующая* способность высокая

Коэффициент направленного пропускания света 0,89

Предел прочности на сжатие*** МПа 500.2000

Предел прочности при растяжении**** (реальный) МПа 30.100

Модуль упругости МПа 45 000 . 98 000

* Стекло толщиной 1 см. соответствует кирпичной стене в полкирпича – 12 см.

** Обычные силикатные стекла пропускают всю видимую часть спектра и практически не пропускают ультрафиолетовые и инфракрасные лучи.

*** у кварцевого стекла 71 400 МПа.

**** Расчетный теоретический предел прочности при растяжении стекла составляет 12 000 МПа, в стекле много микронеоднородностей, микротрещин, внутренних напряжений, инородных включений и др. Поэтому такое большое расхождение с реальной прочностью на растяжение.

В целом архитектурно-строительное стекло является распространенным и эффективным светопрозрачным материалом, который применяется для устройства светопропускаемых фасадов, кровель и перегородок. Для заполнения оконных проемов можно использовать обычное стекло. В остальных случаях, его применение опасно, потому, что такое стекло очень хрупкий и тяжелый материал. Его применение также не комфортабельно, так как имеет хорошую теплопроводность. Поэтому, прежде чем строить дом «видом на небо» стекло прошло много этапов совершенствования.

Отметим, что выбор вида стела зависит от функционального назначения строящегося или реконструируемого объекта. Сами разновидности стекла, их название (армированное, бронированное, полированное, огнестойкое, энергосберегающее, светорегулирующее, молнированное низкоэмиссионное, самоочищающееся и т.д.) говорят об уникальности и ответственности объектов, области их применения.

Данная статья может стать отправной точкой для создания классификации именно архитектурно-строительного стекла, которая отсутствует до настоящего времени.

1. Абрамян С. Г., Фарниев Д. К. Характерные особенности прозрачных кровельных материалов.

[Электронный ресурс]: Интернет – журнал «НАУКОВЕДЕНИЕ» Том 8, № 2 (2016). Режим доступа:

Ссылка на основную публикацию