生产的创新
玻璃作为主要建筑材料已有五千多年的历史,在这段漫长的时间中,玻璃的基本组成与性质仅有些釭涟幭陧C
过去一百年,人类的生产工具有了巨大的变化。两百多年前,一片4米x2米的玻璃板需由坩埚以手工加工,过程中为避免破裂,必须在平面金属底床上小心地退火。经过退火的过程,还需以手工磨拭才能去除表面的瑕疵以生产出透明平板玻璃。这种形式与尺寸的玻璃今天仍可生产。不过,当时的造价超过15,000元美金。
今天,大型浮式玻璃的制造厂已能大量生产25厘米厚、3.6米宽、12米长甚至更长的透明玻璃。一片4米长,2米宽的玻璃板现只需500元美金。
由浮式法所制造的平板玻璃可再经热处理或强化的程序已增加其强度。一般7米长,3米宽,厚度25厘米的玻璃板可以这种方式强化。另一种玻璃强化的方式是透过化学强化处理。这种方式的花费虽较高,但适用于以热处理方式会破裂的奇特形状玻璃,这种方式不会造成热变形。
平板玻璃与强化玻璃可胶合为多层板,以树脂夹层将玻璃胶合,厚度可达100厘米,这种做法可使玻璃一旦发生破裂仍可维持完整不致脱落。胶合玻璃可保持抗张强度至摄氏70度,其所增强的特性可作为复何材料之玻璃板,具有破裂时仍能维持其结构强度的特质。
平板玻璃以加力或自重弯曲可作成双曲面玻璃,也可在处理成化学强化玻璃后再胶合。在光线与隔热控制方面,玻璃可藉由金属镀膜如低辐射玻璃,可隔绝热幅射。高反射通常用在热带地区,然其常造成反射影响驾驶人或行人视线。隔热的手法还有漆板玻璃,将陶瓷漆以网板印载玻璃上,再以高温将其熔入表层,图样可配合设计之需。
有色玻璃也可运用于隔热与防炫光,炫光通常会影响电脑萤幕的视觉环境。穿透性需求较高的空间如博物馆或商店橱窗,则经常采用低铁玻璃。由于制造过程中所需要的熔点较高,这种玻璃较一般钠钙玻璃的造价为高。
双层玻璃由8到16厘米宽的中空层以节约能源。中空层填以氩气或氪气可提升节能效果。若在稍宽的中空层装入不透明材料或可控制的百叶片,则可调整光线与节能。日本一家厂商与澳洲大学合作开发了一种高效能双层玻璃,在玻璃板间设置不到一厘米的真空层,由极小的格状铝片区隔。这种双层玻璃所能达到的绝缘值相当高,一旦在价格上具有竞争力,则将成为节能材料市场上极具潜力的新产品。
玻璃尺寸的宽度限制为3.6米,长度则受限于搬运与切割的机器,事实上,大部份的玻璃为配合制作与运送过程,一般最大尺寸为6米x3米。经过必须之处理程序,一般玻璃板能使用的尺寸为4米x2米。当然,为配合特殊的尺寸,还是有特殊的制造程序能生产突破这些尺寸限制的玻璃板,新的制造机具也不断地研发以增大使用尺寸。
设计之创新
玻璃结构的特性早已是钗h私人公司致力于研发的对象, 如Pilkington、Corning与Asahi。直到目前仍无国家标准可供参考(现今只有欧洲有标准草案),关于这门设计技术的研究发展与资讯整合相当重要。一般顾问工程师所能获得的技术性资料不多,一般校园也无针对玻璃工程师的养成,因此工程顾问公司对玻璃结构设计的资讯并不充足。虽然一些生产制造单位会出现创新设计,也有钗h优秀的工程设计师开发出优良的产品,然其创新的程度往往受限于厂商现实或财务利益的考量。为了创造最大的利润,与其每一种产品都得因为建筑师或顾问工程师有新的想法而更改生产技术,不如以一种技术生产各种产品。若是能建立一种模式,使顾问工程师与建筑师均愿意用来发展设计,若是小规模的实验性构想一开始能被小型承包商实践,以发展一些特殊的设计,一旦成市h更大的厂商也会采用此一模式。
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