Материалы на основе стекла и ситаллов

тение стекла – материала, который благодаря уникальным физико-

механическим и эстетическим характеристикам применяется сегодня

не то лько в быту, но и практически во всех о траслях промышленности.

Прозрачность, способность работать в широком диапазоне температур

и при любых климатических условиях, высокая твердость, исключи-

тельная химическая стойкость, необычайно широкие декоративные

возможности – таков далеко не полный перечень свойств, определив-

ших рост популярности стекла при его испо льзовании в качестве

строительного материала.

Всего несколько десятилетий назад строительное стекло в России

применялось лишь в дву х вариантах: в оконных проемах и витражных

конструкциях. С наступлением XXI в. в отечественном домостроении

появилось относительно новое, но достаточно активно развивающееся

направление – сплошное остекление фасадов.

Повальное увлечение стеклом объясняется довольно-таки легко:

стеклянный фасад требует меньших затрат на эксплуатацию, нежели

любая другая фасадная конструкция; сплошное остекление позволяет

улучшить световой режим помещений, чем способствует обеспечению

комфорта на рабочих местах и в быту, предоставляет возможность

зрительно увеличить интерьер и установить визуальную связь внут-

реннего пространства здания с внешней средой.

Роль стекла в современном жилищном, промышленном и граждан-

ском строительстве невозможно переоценить. Начав свое победное

шествие с простого заполнения светопроемов зданий, стекло в на-

стоящее время превратилось в незаменимый конструкционный мате-

риал, область применения ко торого простирается от заполнения свето-

проемов до создания самонесущих и несущих строительных конструк-

ций – от зенитных фонарей, крыш, пото лков и перекрытий до перего-

родок, стен, лестниц и даже э лементов фундамента

Прекрасной иллюстрацией использования стекла, как архитектур-

ного, так и конструктивного э лемента в современных зданиях, стали

многочисленные объекты, построенные в последние го ды в Москве,

Санкт-Петербурге и других городах нашей страны. Сего дня тру дно

представить Москву без таких прекрасных стеклянных дворцов, как

выставочный комплекс на Красной Пресне – «Форум», пешеходный

мост «Багратион», Дом музыки на Красно холмской набережной, а

также ряд новых гостиничных, торговых комплексов и спортивных

Стекло по сравнению с другими строительными материалами наи-

более полно удовлетворяет требованиям новых конструкционных и

архитектурных решений в строительстве. Это обусловлено благопри-

ятным сочетанием у стекла целого ряда ценных свойств, а именно:

прозрачности, необходимой строительной прочности, малой тепло-

проводности, долговечности, способности воспринимать всевозмож-

ные тона окраски и создавать своеобразный световой эффект за счет

преломления, отражения и рассеяния света при всевозможных перехо-

дах стекла от кристальной прозрачности до состояния по лной заглу-

шенности.

На протяжении последних десятилетий стекло активно вхо дит в

интерьеры больших общественных сооружений – театров, гостиниц,

аэропортов, вокзалов, дворцов культуры, офисов, научных и учебных

заведений, лечебно-оздоровительных учреждений, санаториев и пан-

сионатов. Характер современной ар хитектуры, просторы остекленных

помещений располагают к созданию значительных по тематике мону-

ментальных произведений, а также новых видов ар хитектурно-

декоративных композиций с применением стекла.

Обилие стекла в сооружаемых зданиях придает городам современ-

ный облик, повышает ар хитектурно-ху дожественный уровень строи-

тельства и улучшает санитарно-гигиенические условия жизни населе-

ния. Применение стекла в качестве полноценного стеново го материала

в современных сооружениях разрушило жесткую зависимость между

архитектурными элементами здания: высотой помещений, пролетом,

величиной окон, толщиной стен и т.д. В современной архитектуре

стекло заняло исключительное по ложение среди материалов для огра-

ждающих конструкций. Стеклянные повер хности стали одним из ос-

новных средств выразительности в современной ар хитектуре [31].

Стекло – уникальный светопрозрачный материал, границы и воз-

можности которого постепенно расширяются в соответствии с новыми

требованиями рынка стекла по цветовой гамме, свето- и теплозащит-

ным и прочностным характеристикам, габаритами остекления. В на-

стоящее время, помимо традиционного остекления, все большим спро-

сом пользуются различные виды свето-теплозащитного стекла, энерго-

сберегающие стеклоконструкции, в том числе стеклопакеты, закален-

ные и многослойные стекла.

Эта тенденция обусловлена рядом факторов и, прежде всего, тре-

бованиями архитекторов и дизайнеров по ар хитектурной выразитель-

ности зданий, безопасности их эксплуатации, а также ужесточением

требований по теплозащите и механической прочности светопрозрач-

ных ограждений.

В связи с увеличением размера световых проемов современных

зданий, применением новых видов строительства и новых ар хитектур-

ных решений, существенно расширился ассортимент стеко льной про-

дукции. Во всем мире бурно развивается применение стекла для

строительства, появляются его новые разновидности, увеличиваются

площади остекления, создаются новые конструкции из стекла.

В современном строительстве применяются разновидности стекол,

обладающие определенными свойствами. Э то стекла с покрытием

(низкоэмиссионные, пропускающие или о тражающие солнечные лучи,

инфракрасное излучение, радиоизлучение), стекло безопасное при

эксплуатации (строительный триплекс, стекло с защитной пленкой,

закаленное) и стекло с декоративными покрытиями.

Низкоэмиссионные покрытия предназначены для снижения коэф-

фициента эмиссии у стекла, что позво ляет уменьшить потери тепла

через остекление.

Солнцезащитные покрытия служат для защиты помещений о т про-

никновения избыточных солнечных лучей.

Отражающие покрытия используются для придания стеклу зер-

кального эффекта, они имеют высокий коэффициент о тражения види-

мого света.

Радиозащитные и электропроводящие  покрытия имеют малое

электрическое сопротивление и в случае заземления позволяют защи-

тить помещение о т проникновения электромагнитного излучения или,

в случае подключения к источнику электрического то ка, подо гревать

стекло.

Декоративные покрытия предназначены для придания большей ар-

хитектурной выразительности остеклению и обычно имеют серебри-

стый, бронзовый, зеленый, синий цвет (практически можно получить

любой цвет).

Особо быстро развивается применение стекол с низкоэмиссионны-

ми (теплосберегающими) покрытиями. Это вызвано острой проблемой

энергосбережения при эксплуатации зданий и сооружений. Такие

стекла обладают низкой излучательной способностью. Теплоизоли-

рующие свойства низкоэмиссионного стекла значительно выше, чем

обычного. Солнечное коротковолновое тепловое излучение проникает

через стекло хорошо, а стремящееся выйти наружу изнутри длинно-

волновое излучение эффективно о тражается о т повер хности обратно.

Особенно рекомендуется такое стекло в изолирующих стеклопакетах.

Использование в стеклопакетах энергосберегающего стекла позволяет

экономить около 15 % расходуемой на обогрев зданий тепловой энер-

гии. Низкоэмиссионное стекло считается о дной из крупнейших разра-

боток в промышленности листового стекла в последние десятилетия.

В последнее время в России для строительных целей все чаще ста-

ли применять безопасные виды остекления. В настоящее время приме-

няется три вида безопасных стекол: строительный триплекс, стекло с

защитной полимерной пленкой и закаленное. Каждый из этих видов

имеет свои преимущества и недостатки.

Строительный триплекс за счет большой толщины обладает са-

мым большим термическим сопротивлением и самой большой звуко-

изолирующей способностью. среди других видов стекла. Многослой-

ное стекло (его еще называют ламинированным) – превосходный трав-

мобезопасный, шумо- и звукоизоляционный стекломатериал. Кроме

того, оно защищает помещения о т вредного воздействия УФ-лучей. В

настоящее время строительный триплекс успешно испо льзуется в теп-

лицах и ботанических садах, а также в качестве зенитных фонарей,

стеклянных крыш зимних садов, крытых пешехо дных зон, для остек-

ления спор тивных сооружений.

Стекло с защитной пленкой  представляет собой листовое стекло,

на которое наклеена специальная, особо прочная полимерная пленка.

Поскольку она обладает высокой механической прочностью и создает

небольшое напряжение сжатия, такое стекло немного менее хрупко,

чем обычное листовое. Но основной смысл применения пленки состо-

ит в том, что она удерживает осколки стекла при его механическом

или термическом разрушении. С точки зрения оптических, акустиче-

ских и тепловых характеристик э то – промежуточный вариант между

ламинированным и закаленным стеклом.

Закаленное стекло представляет собой листовое стекло, по двергну-

тое специальной термообработке с целью создания заданного распре-

деления напряжений по объему стекла. Такое стекло имеет в 5–10 раз

больше прочность на удар, в 2–3 раза – на изгиб, в 3–4 раза – термо-

стойкость (с 40 до 160°С). Закаленное стекло обладает самым большим

коэффициентом светопропускания, самым низким сопротивлением

теплопередаче и самой низкой звукоизолирующей способностью сре-

ди рассматриваемых вариантов безопасных стекол. Для закаленного

стекла наиболее опасны коррозионные процессы, связанные с влагой

(выщелачивание), так как при этом нарушается баланс напряжений в

стекле.

Среди специальных видов стеко л особое место в современной ар-

хитектуре прочно заняли также полированное, флоат-стекло, просвет-

ленное, самоочищающееся, гну тое, белое, тонированное.

Полированное стекло служит основой для производства стеклопа-

кетов, витражей, витрин, зеркал, стеклянных дверей и перегородок.

Его отличают высокие светопропускающие качества и эстетичный

внешний вид. Допо лнительная обработка наделяет листовое полиро-

ванное стекло такими свойствами, как о гнеупорность и безопасность

(закаленное), зву коизоляция (ламинированное), способность со хранять

внутреннее тепло (теплосберегающее).

Флоат-стекло является разновидностью листового стекла. Процесс

его изго товления заключается в мето де непрерывного литья стекло-

массы на расплавленное олово и последующее охлаждение. Такое

стекло не нуждается в дальнейшей шлифовке и полировке, оно отли-

чается постоянной толщиной, о тсутствием каких-либо изъянов, иде-

ально ровной поверхностью и образцовым внешним видом. Область

применения флоат-стекла столь же неограниченна, как и у обычного

полированного стекла: его испо льзуют для остекления светопрозрач-

ных конструкций в архитектуре, производстве зеркал, витрин, мебели

и т.д.

Просветленное стекло – разновидность флоат-стекла, изготовляет-

ся на основе сырья с низким содержанием железа. Отличительной осо-

бенностью в сравнении с обычным стеклом является то, что просвет-

ленное стекло не имеет зеленоватого «бутылочного» оттенка и лучше

пропускает солнечную энергию (максимальный коэффициент свето-

пропускания достигает 95 %). Применяется для застекления всех видов

жилых и общественных зданий, где требуется хорошее естественное

освещение.

Самоочищающееся стекло имеет специальное покрытие из нано-

частиц, которое разлагает органические загрязнения на повер хности

стекла. Это уникальное покрытие наносится путем напыления на гото-

вое, но еще не остывшее стекло и придает ему в том числе и такое

свойство, как гидрофильность – дождевые капли на стекле не скапли-

ваются, а равномерно растекаются. При этом на самом стекле после

высыхания не остается ни пятен, ни разводов.

Гнутое (моллированное) стекло производят пу тем медленного на-

грева стекла до мягкого состояния и его дальнейшего гну тья (молли-

рования) до нужного шаблона. Такой вид стекла дает возможность

решать многие ар хитектурные задачи, создавать криво линейные фор-

мы. Применяется гну тое стекло для оформления фасадов и

интерьеров домов и офисов, изготовления автомобильных стекол, тур-

никетов, хо ло дильных витрин, аквариумов, оранжерей и др.

Белое стекло иначе еще называется опаловым или молочным. Од-

нослойная опаловая повер хность придает стеклу матовость и, как

следствие, низкие светопропускающие качества. Используется белое

стекло для изготовления межкомнатных дверей и перегородок, сто-

лешниц, посуды, люстр, светильников и др.

Тонированное стекло представляет собой прозрачное бесцветное

или окрашенное в массе (бронзовое, серое, зеленое, синее) флоат-

стекло. Оно характеризуется цветовым эффектом снаружи и вну три

здания, слабым отражением цвета и защитой о т солнечного излучения

в результате поглощения со лнечной энергии.

Подытожив сказанное, можно сделать вывод, что нельзя назвать

один, самый лучший вариант применения стекла для фасадного и

внутреннего остекления зданий. Для строительства необходимы все

виды стекла и выбор варианта остекления должен осуществляться в

зависимости от условий эксплуатации на конкретном объекте с учетом