建筑构造课程建筑装饰玻璃.docx
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建筑构造课程建筑装饰玻璃
5.2.4平板玻璃的应用
平板玻璃的用途有两个方面：
1．3～5mm的平板玻璃一般直接用于门窗的采光，8～12mm的平板玻璃可用于隔断、玻璃构件。
2．另外的一个重要用途是作为钢化、夹层、镀膜、中空等深加工玻璃的原片。
5.3节能装饰玻璃
5.3.1吸热玻璃
5.3.1.1吸热玻璃的概念
吸热玻璃是一种能控制阳光中热能透过的玻璃，它可以显著地吸收阳光中热作用较强的红外线、近红外线，而又能保持良好的透明度。
吸热玻璃的制造一般有两种方法：
一种方法是在普通玻璃中加入一定量的着色剂；另一种方法是在玻璃的表面喷涂具有吸热和着色能力的氧化物薄膜。
5.3.1.2吸热玻璃的性能特点：
（1）吸收太阳的辐射热
（2）吸收太阳的可见光
（3）能吸收太阳的紫外线
（4）具有一定的透明度，能清晰地观察室外景物。
（5）色泽经久不变，能增加建筑物的外形美观。
图5.5为吸热玻璃的分光透过率。
图5.6为吸热玻璃与同厚度的浮法玻璃吸收太阳辐射热性能比较。
图5.5 6mm浮法玻璃和6mm吸热玻璃的分光透过率图5.6 吸热玻璃的性能
5.3.1.3吸热玻璃的用途
凡是既有采光要求又有隔热要求的场所均可使用。
采用不同颜色的吸热玻璃能合理利用太阳光，调节室内温度，节省空调费用，而且对建筑物的外表有很好的装饰效果。
一般多用作高档建筑物的门窗或玻璃幕墙。
此外，它还可以按不同的用途进行加工，制成磨光、夹层、中空玻璃等。
5.3.2热反射玻璃
5.3.2.1热反射玻璃的概念
热反射玻璃是由无色透明的平板玻璃镀覆金属膜或金属氧化物膜而制得，又称镀膜玻璃或阳光控制膜玻璃。
生产这种镀膜玻璃的方法有热分解法、喷涂法、浸涂法、金属离子迁移法、真空镀膜、真空磁控溅射法、化学浸渍法等。
5.3.2.2热反射玻璃的特点：
（1）对光线的反射和遮蔽作用，亦称为阳光控制能力
不同玻璃的遮蔽系数见表5.6。
（2）单向透视性
（3）镜面效应
表5.6 不同玻璃的遮蔽系数
玻玻璃名称
厚厚度（mm）
遮遮蔽系数
玻玻璃名称
厚厚度（mm）
遮遮蔽系数
普普通平板玻璃
33
1
热热反射玻璃
88
00.6~0.75
透透明浮法玻璃
88
00.93
热热反射双层玻璃
88
00.24~0.40
茶茶色吸热玻璃
88
00.77
5.3.2.3热反射玻璃的常用规格和性能要求
热反射玻璃也常带有颜色，常见的有灰色、青铜色、茶色、金色、浅蓝色和古铜色等。
它的常用厚度为6mm，尺寸规格有1600mm ×2100mm、1800mm×2000mm和2100mm× 3600mm等。
其性能见表5.7。
表5.7 热反射玻璃的技术性能
项目
指标
反射率
200～2500nm的光谱反射率高于30%，最大可达60%
耐擦洗性
在5%的溶液中浸泡24h，表面涂层无明显改变
耐急冷急热性
用软纤维或动物毛刷任意刷洗，涂层无明显改变
化学稳定性
在－40～50℃温度变化范围内急冷急热涂层无明显改变
5.3.2.4热反射玻璃的应用
热反射玻璃可用作建筑门窗玻璃、幕墙玻璃，还可以用于制作高性能中空玻璃、夹层玻璃等复合玻璃制品。
但热反射玻璃幕墙使用不恰当或使用面积过大会造成光污染和建筑物周围温度升高，影响环境的和谐。
5.3.3低辐射膜玻璃
低辐射膜玻璃是镀膜玻璃的一种，它有较高的透过率，可以使70%以上的太阳可见光和近红外光透过，有利于自然采光，节省照明费用。
低辐射膜玻璃一般不单独使用，往往与普通平板玻璃、浮法玻璃、钢化玻璃等配合，制成高性能的中空玻璃。
低辐射膜玻璃的主要规格有1500mm×900 mm、1500mm×1200mm、1800mm×750mm、1800mm×1200mm、1800mm×1600mm和2200mm×1250mm。
5.3.4中空玻璃
5.3.4.1中空玻璃的结构
中空玻璃是由两片或多片平板玻璃用边框隔开，中间充以干燥的空气或惰性气体，四周边缘部分用胶结或焊接方法密封而成的，其中以胶结方法应用最为普遍。
中空玻璃按玻璃层数，有双层和多层之分，一般是双层结构，构造如图5.7所示。
图5.7 中空玻璃的构造
制作中空玻璃的原片可以是普通玻璃、浮法玻璃、钢化玻璃、夹丝玻璃、着色玻璃和热反射玻璃、低辐射膜玻璃等，厚度通常是3mm、4 mm、5mm和6mm。
高性能中空玻璃的外侧玻璃原片应为低辐射玻璃。
中空玻璃的中间空气层厚度为6～12mm。
颜色有无色、绿色、茶色、蓝色、灰色、金色、棕色等。
5.3.4.2中空玻璃的性能特点
（1）光学性能
中空玻璃的可见光透视范围10%~80%，光反射率25%~80%，总透过率25%~50%。
（2）热工性能
中空玻璃比单层玻璃具有更好的隔热性能。
由双层热反射玻璃或低辐射玻璃制成的高性能中空玻璃，隔热保温性能更好
（3）防结露功能
①结露原因
建筑物外维护结构结露的原因一般是在室内一定的湿度环境下，物体表面温度降到某一数值时，湿空气使其表面结露、直至结霜（表面温度在0℃以下）。
②防结露原理
使用中空玻璃可大大提高防结露能力。
（4）隔声性能
中空玻璃具有较好的隔声性能，一般可使噪声下降30～40dB，即能将街道汽车噪声降低到学校教室的安静程度。
（5）装饰性能
中空玻璃的装饰性主要取决于所采用的原片，不同的原片玻璃使制得的中空玻璃具有不同的装饰效果。
5.3.4.3中空玻璃的常用规格和技术要求
中空玻璃的常用规格见表5.8。
中空玻璃的技术要求：
（1）玻璃材料
（2）密封胶
（3）间隔框和干燥剂
（4）尺寸偏差 见表5.9、表5.10和表5.11
（5）性能要求满足表5.12的要求
表5.8中空玻璃常见规格（mm）
原片玻璃厚度
空气层厚度
方形尺寸
矩形尺寸
3
6,9,12
1200×1200
1200×1500
4
1300×1300
1300×1500
1300×1800
1300×2000
5
1500×1500
1500×2400
1600×2400
1800×2500
6
1800×1800
1800×2400
2000×2500
2200×2600
表5.9中空玻璃长度及宽度允许偏差（mm）
长度
允许偏差
＜1000
±2.0
1000～2000
±2.5
＞2000～2500
±3.0
表5.10中空玻璃厚度允许偏差（mm）
玻璃厚度
公称厚度
允许偏差
≤6
＜18
±1.0
18~25
±1.5
>6
>25
±2.0
表5.11中空玻璃两对角线允许偏差（mm）
对角线长度
偏差
＜1000
4
≥1000～2500
6
表5.12中空玻璃的性能要求
试验项目
试验条件
性能要求
密封
在试验压力低于环境气压10±0.5kPa，厚度增长必须≥0.8mm。
在该气压下保持2.5h后，厚度增长偏差<15%为不渗漏
全部试样不允许有渗漏现象
露点
将露点仪温度降低到≤－40℃，使露点仪与试样表面接触3min
全部试样内表面无结露或结霜
紫外线照射
紫外线照射168h
试样内表面上不得有结露或污染的痕迹
气候循环及高温、高湿
气候试验经320次循环，高温、高湿试验经224次循环，试验后进行露点测试
总计12块试样，至少11块无结露或结霜
5.3.4.4中空玻璃的应用
中空玻璃主要用于需要采暖、空调、防噪音、控制结露、调节光照等建筑物上，或要求较高的建筑场所，也可用于需要空调的车、船的门窗等处。
中空玻璃是在工厂按尺寸生产的，现场不能切割加工，所以使用前必须先选好尺寸。
中空玻璃失效的直接原因主要有两种：
一是间隔层内露点上升。
二是中空玻璃的炸裂。
5.4其他玻璃装饰制品
5.4.1钢化玻璃
为减小玻璃的脆性、提高使用强度，通常可采用的方法有:
（1）用退火法消除玻璃的内应力；
（2）消除平板玻璃的表面缺陷；
（3）通过物理钢化（淬火）和化学钢化而在玻璃中形成可缓解外力作用的均匀预应力；
（4）采用夹丝或夹层处理。
采用上述方法改性后的玻璃统称为“安全玻璃”。
5.4.1.1钢化玻璃的处理方法与原理
凡通过物理钢化（淬火）和化学钢化处理的玻璃称为钢化玻璃。
（1）物理钢化玻璃
物理钢化又称淬火钢化，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，立即用多头喷嘴向玻璃两面喷吹冷空气，使之迅速且均匀地冷却。
钢化玻璃应力状态见图5.8。
图5.8 钢化玻璃应力状态
（a）普通玻璃受弯作用截面应力分布；（b）钢化玻璃截面预应内力分布；（c）钢化玻璃受弯作用截面应力分布
（2）化学钢化玻璃
化学钢化玻璃采用离子交换法进行钢化，其方法是将含碱金属离子钠（Na＋）或钾（K+）的硅酸盐玻璃浸入熔融状态的锂（Li＋）盐中，使钠或钾离子在表面层发生离子交换，使表面层形成锂离子的交换层。
当冷却到常温后，玻璃便处于内层受拉应力、外层受压应力的状态，其效果与物理钢化相似，因此提高了应用强度。
5.4.1.2钢化玻璃的特性：
（1）机械强度高
（2）安全性好
（3）弹性好
（4）热稳定性高
（5）具有形体完整性
钢化玻璃的技术性能见表5.13所示。
表5.13 钢化玻璃的技术性能
项目
性能指标
抗冲击强度
厚度（mm）
5
6
钢球质量（g）
自由落下高度（m）
500±10
1.3
500±10
1.9
冲击结果
不碎
不碎
安全性
碎片形状
蜂窝状
蜂窝状
碎片面积（mm2）
＜300
＜200
项目
性能指标
安全性
碎片最大长度（m）
＜80
＜50
抗弯强度（MPa）
125
耐急温变性
将钢化玻璃置于－40℃冷冻箱内，保持2h取出后以熔化的金属铅浇铸其上，玻璃表面不碎不裂；将钢化玻璃置于200℃炉内，取出投入30℃水中，不碎不裂
5.4.1.3钢化玻璃的应用
钢化玻璃制品主要包括平面钢化玻璃、曲面钢化玻璃、半钢化玻璃、区域钢化玻璃等。
平面钢化玻璃主要用于建筑物的门窗、隔墙与幕墙及橱窗、家具等；曲面钢化玻璃主要用于汽车车窗等处。
钢化玻璃除采用浮法玻璃、普通平板玻璃作为原片外，也可使用吸热玻璃、彩色玻璃、压花玻璃等作为原片，制作出有特殊功能的钢化玻璃。
5.4.2夹丝玻璃
5.4.2.1夹丝玻璃的构造原理
夹丝玻璃是安全玻璃的一种。
它是将预先编织好的钢丝网（钢丝直径一般为0.4mm左右）压入已加热软化的红热玻璃之中而制成。
5.4.2.2规格和种类
夹丝玻璃按厚度分为6mm、7mm和10mm三种。
产品尺寸一般不小于600mm×400mm，不大于2000mm×1200mm。
钢丝网的图案也有多种形式。
我国生产的夹丝玻璃产品分为夹丝压花玻璃和夹丝磨光玻璃两类。
5.4.2.3夹丝玻璃的性能及应用
夹丝玻璃可用于建筑的防火门窗、天窗、采光屋顶、阳台等部位。
它的使用性能如下：
（1）具有安全和防火特性。
（2）强度较低。
（3）耐急冷急热性能差。
（4）因对夹丝玻璃的切割会造成丝网边缘外露，容易锈蚀。
5.4.3夹层玻璃
5.4.3.1夹层玻璃的构造
夹层玻璃系在两片或多片平板玻璃之间嵌夹透明、有弹性、粘结力强、耐穿透性好的透明薄膜塑料，在一定温度、压力下胶合成整体平面或曲面的复合玻璃制品。
由多层玻璃高压聚合而成的夹层玻璃，还被称为“防弹玻璃”。
夹层的玻璃结构见图5.9。
图5.9 夹层的玻璃的结构
5.4.3.2夹层玻璃使用性能
（1）夹层玻璃的透明度好，抗冲击能力比同等厚度的平板玻璃高几倍。
（2）安全性好
（3）具有耐热、耐寒、耐湿、耐久等特点；另外由于PVB胶片的作用，夹层玻璃还具有节能、隔音、防紫外线等功能。
（4）中间层如使用各种色彩的PVB胶片，还可制成色彩丰富多样的彩色夹层玻璃。
夹层玻璃技术性能见表5.14。
表5.14 夹层玻璃技术性能
项目
指标
耐热性
60±2℃无气泡或脱落现象
耐湿性
当玻璃受潮气作用时，能保持其强度和透明度不变
机械强度
用0.8kg的钢球自1m处自由落下，试样不破碎成分离的碎片，只有辐射状的裂纹和微量的玻璃碎屑，落下的玻璃碎屑不超过试件质量的0.5%，碎屑最大长度不超过1.5mm
透明度
82%（2mm＋2mm厚玻璃）
5.4.3.3夹层玻璃的使用范围：
（1）防爆、防盗、防弹之处。
如汽车、飞机的挡风玻璃，有特殊要求的建筑门窗玻璃，屋顶采光天窗等。
（2）陈列柜、展览厅、水族馆、动物园、观赏性玻璃隔断。
5.4.4微晶玻璃
5.4.4.1微晶玻璃的概念
微晶玻璃是通过基础玻璃在加热过程中进行控制晶化而制得的一种含有大量微晶体的多晶固体材料。
微晶玻璃的结构、性能及生产方法同玻璃和陶瓷都有所不同，其性能集中了两者的特点，成为一类独特的材料，所以在美国被称为微晶陶瓷，在日本被称为结晶化玻璃。
5.4.4.2微晶玻璃的生产工艺
各种微晶玻璃共同的生产工艺流程是：
配合料配制→玻璃熔融→成型→加工→结晶化处理→再加工
（1）原料
一般都使用矿物原料和化工原料。
使用的矿物原料有硅砂、石灰石、白云石、长石、毒重石。
使用的化工原料有锌白、纯碱、钾碱、锑粉、硼砂、硼酸以及各种着色剂。
（2）玻璃熔融
红色与黄色的微晶玻璃因使用硒粉其挥发量可达90%，所以常使用密封性好的坩埚炉熔化。
其他色彩的微晶玻璃都使用池窑熔化。
建筑微晶玻璃的熔化温度为1450~1500℃
（3）成型
可采用吹制、压制、拉制、压延、离心浇注、重力浇注等各种成型方法，但生产板状微晶玻璃，目前以压延法和烧结法为主。
（4）结晶化前的加工
对微晶玻璃的热加工和冷加工，尽可能都在结晶化之前完成。
（5）晶化热处理
玻璃经晶化热处理后，才能形成含有大量微小晶相的微晶玻璃。
5.4.4.3微晶玻璃性能特点
微晶玻璃装饰板主要作为高级建筑装饰新材料替代天然石材。
与天然石材相比有以下特点：
（1）自然柔和的质地和色泽
（2）强度大、耐磨性好、质量轻
（3）吸水性小、污染性小
（4）颜色丰富、加工容易
（5）优良的耐候性和耐久性
（6）原料来源广泛
5.4.4.4微晶玻璃的应用及规格
微晶玻璃装饰板类似于天然石材，用作内外墙装饰材料，厅堂的地面和微晶玻璃幕墙等建筑装饰。
低膨胀微晶玻璃也用作餐具、炊具等。
目前主要规格有500mm×500mm、600mm ×600mm、600mm×900mm、900mm×1800 mm、1000mm×2000mm和1500mm×3000mm。
5.4.4.5微晶玻璃装饰板幕墙的应用
用于幕墙的微晶玻璃装饰板要求如下：
（1）弯曲强度标准值不低于40MPa。
（2）抗急冷、急热无裂缝。
（3）长度公差在0.5mm内，厚度公差±1mm，平面度1/1000。
（4）无缺棱、缺角现象，表面无目视可观察到的杂质和气孔。
（5）镜面板材的光泽度大于85光泽单位。
（6）同一颜色、同一批号的板材色差不大于2.0CIEIAB色差单位。
幕墙安装须知：
（1）用于幕墙面板的微晶玻璃装饰板应具有生产厂商提供的测试报告。
（2）用于幕墙的板材必须100%进行全尺寸4项性能试验。
试验合格后方能进行施工。
（3）为了防止幕墙板材因受外力时破碎而导致危险，微晶玻璃装饰板背面需要用多元树脂粘上一层防护玻璃纤维以求安全。
5.4.5空心玻璃砖
5.4.5.1空心玻璃砖构造
空心玻璃砖是由两个凹型玻璃砖坯（如同烟灰缸）熔接而成的玻璃制品。
砖坯扣合、周边密封后中间形成空腔，空腔内有干燥并微带负压的空气。
玻璃壁厚度
8～10mm。
空心玻璃砖按空腔的不同分为单腔和双腔两种。
空心砖按形状分有正方形、矩形和各种异型产品。
5.4.5.2空心玻璃砖特性
空心玻璃砖具有耐压、抗冲击、耐酸、隔音、隔热、防火、防爆、透明度高和装饰性好等特点。
具体介绍如下:
（1）透光性
（2）隔热保温性 如图5.10所示
（3）隔绝噪音
（4）防火性
（5）材料性能
图5.10 普通中空玻璃与带低辐射膜中的中空玻璃热能效果显示图
5.4.5.3空心玻璃砖的应用
空心玻璃砖一般用来砌筑非承重的透光墙壁，建筑物的内外隔墙、淋浴隔断、门厅、通道及建筑物的地面等处，特别适用于体育馆、图书馆等，用于控制透光、眩光和日光的场合。
5.4.6花纹玻璃
花纹玻璃是将玻璃依设计图案加以雕刻、印刻或局部喷砂等无彩色处理，使表面有各式图案、花样及不同质感。
分类：
（1）压花玻璃
（2）喷花玻璃
（3）刻花玻璃是在平板玻璃上，用机械加工方法或化学腐蚀的方法制出图案和花纹的玻璃。
（4）热熔玻璃
另：
彩釉玻璃系人工适用玻璃釉在平板玻璃上手绘出花纹图案，经加温烘烤而成，图案具有立体感，色彩绚丽，效果丰富，可用于天花、隔断等处。
5.4.7光致变色玻璃
光致变色玻璃在受太阳光或其他光线照射时，玻璃颜色随着光线的增强而逐渐变暗；当照射停止时又恢复原来色彩。
该玻璃是在玻璃中加入卤化银，或直接在玻璃或有机夹层中加入钼和钨等感光化合物，使之获得光致变色功能。
光致变色玻璃的应用已从眼镜片向汽车、通讯、建筑等需要调节光的强度、避免眩光的领域发展。
5.4.8镭射玻璃
镭射玻璃是以玻璃为基材的新一代建筑装饰材料，其特征在于经特种工艺处理，玻璃背面出现全息或其他光栅。
镭射玻璃的颜色有银白色、蓝色、灰色、紫色、黑色、红色等。
镭射玻璃按其结构有单层和夹层之分。
镭射玻璃适用于酒店、宾馆，各种商业、文化、娱乐设施的装饰。
5.4.9电热玻璃
电热玻璃有导电网电热玻璃及导电膜电热玻璃两种。
导电网电热玻璃是将两块浇注的型材，中间夹以肉眼几乎难以看到的极细的电热丝，经热压而成；导电膜电热玻璃是由喷有导电膜溶液的薄玻璃与未喷导电膜的厚玻璃经热压而成。
电热玻璃在建筑上多用于陈列窗、橱窗、卫生间、洗澡堂，严寒地区的建筑门窗、了望塔窗，工业建筑的特殊门窗、挡风玻璃等。
5.4.10自洁净玻璃
自洁净玻璃表面涂镀了一层透明的二氧化钛（TiO2）光催化剂涂层。
当这层光催化剂的薄膜层遇到太阳光或紫外线灯光照射后，附着在玻璃表面的有机污染物会很快被氧化，变成CO2和H2O自动挥发消除，从而实现自洁净功能。
自洁净玻璃已被广泛应用于医院门窗、器具的玻璃盖板，高档建筑物室内浴镜、卫生间整容镜，汽车玻璃及高层建筑物的装饰装潢和幕墙玻璃等场所。
5.5玻璃马赛克
5.5.1玻璃马赛克的概念
玻璃马赛克又称玻璃锦砖，是一种小规格的用于外墙贴面的方形彩色饰面玻璃。
单块玻璃马赛克的规格一般为20～50mm见方、厚度4～6mm，四周侧面呈斜面，正面光滑，背面略带凹状沟槽，以利于铺贴时粘结。
5.5.2玻璃马赛克的生产工艺及特性
玻璃马赛克的生产方法有熔融压延法和烧结法两种。
玻璃马赛克是以玻璃为基料并含有未熔化的微小晶体（主要是石英砂）的乳浊制品，其内部为含有大量的玻璃相、少量的结晶相和部分气泡的非均匀质结构。
玻璃马赛克具有较高的强度和优良的热稳定性、化学稳定性；表观密度低于普通玻璃；具有柔和的光泽。
5.5.3玻璃马赛克的性能特点
（1）玻璃马赛克的颜色丰富，可拼装成各种图案，美观大方，且耐腐蚀、不褪色。
（2）由于玻璃具有光滑表面，所以具有不吸水、不吸尘、抗污性好的特点。
（3）玻璃锦砖具有体积小、质量轻、粘结牢固的特点，特别适合于高层建筑的外墙面装饰。
5.5.4玻璃马赛克常用规格和性能要求
根据国家标准《玻璃马赛克》（GB/T7697—1996）的规定，单块马赛克的边长有20mm×20 mm、25mm×25mm和30mm×30mm三种，相应的厚度为4.0mm、4.2mm和4.3mm。
每联马赛克的边长为327mm，允许有其他尺寸的联长。
联上每行（列）马赛克的距离（线路）为2.0mm、3.0mm或其他尺寸。
玻璃马赛克的物理化学性能应符合表5.15的规定。
表5.15 玻璃马赛克的物理化学性能
项目
试验条件
指标
玻璃马赛克与铺贴纸粘贴牢固度
均无脱落
脱纸时间
5min
无单块脱落
40min
≥70%
热稳定性
90℃→18～25℃30min 10min
循环3次
全部试样均无裂纹、破损
化学稳定性
1mol/L盐酸溶液
100℃，4h
1mol/L硫酸溶液100℃，4h
K≥99.90，且外观无变化
K≥99.93，且外观无变化
K≥99.88，且外观无变化
K≥99.96，且外观无变化
5.5.5玻璃马赛克的应用
玻璃马赛克是一种很好的饰面材料，主要用于外墙装饰。
一般将单块的玻璃马赛克按设计要求的图案及尺寸，用以糊精为主要成分的胶粘剂粘贴到牛皮纸上成为一联（正面贴纸）。
铺贴时，将水泥浆抹入一联马赛克的非贴纸面，使之填满块与块之间的缝隙及每块的沟槽，成联铺于墙面上，然后将贴面纸洒水润湿，将牛皮纸揭去。
（注：
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