انواع شیشه ساختمانی | مقاوم ترین شیشه برای ساختمان کدام است؟

یکی از قدیمی ترین مواد ساخته شده توسط انسان که کاربرد های فراوانی در ساخت و ساز دارد و می تواند به صورت شفاف، نیمه شفاف و یا مات ساخته شود، شیشه ساختمانی است. این محصول توسط فرایند ذوب و همجوشی موادی مانند سیلیس، آهک، کربنات سدیم و برخی مواد دیگر ساخته می شود. در واقع یک ماده معدنی بدون شکل است که بافت سختی دارد اما در عین حال شکننده است. با توجه به مواد به کار رفته در آن، انواع مختلفی از جمله سیلیکا، بروسیلیکات، سربی و سیلیس تولید می شوند که در پنجره های خانه ها، کابینت ها، صفحه های نمایش و بسیاری از وسایل دیگر به کار می روند.

این ماده ساختمانی در حالت سرد، جامد است اما در دمای بالا به شکل مایع در می آید. برای ساخت این متریال لازم است ماسه با حرارت دیدن به مایع تبدیل شود. نکته مهم در این زمینه این است که ماسه در دمای بالای 1700 درجه سانتی گراد ذوب می شود بنابراین برای این کار به محیط های خاصی احتیاج است. وقتی ماسه ذوب شده، سرد می شود ساختار آن به طور کلی تغییر می کند. این ماده از نظر شیمیایی بی اثر است به این معنا که اگر در کنار مواد دیگر قرار بگیرد، واکنش نشان نمی دهد.

شیشه ساختمانی چگونه ساخته می شود؟

راه های مختلفی برای تولید این ماده وجود دارد که همه آن ها به گرمای زیادی نیاز دارند. در اغلب کارخانه ها، شن و ماسه، شیشه ساختمانی بازیافتی، خاکستر سودا به همراه سنگ آهک در یک کوره حرارت داده می شوند. کربنات سدیم  باعث پایین آمدن نقطه ذوب ماسه می شود بنابراین در مصرف کم تر گرما تاثیر‌گذار است. نکته منفی درباره این ماده این است که مدلی را تولید می کند که در آب حل می شود. به همین دلیل سنگ آهک به این ترکیب اضافه می شود. محصول نهایی این فرایند سیلیکا نام دارد. این همان ماده ای است که در اطرافمان می بینیم.

وقتی ماسه ذوب شد، در قالب ریخته می شود تا یا برای ساخت ظروف مانند بطری ها و لیوان ها مورد استفاده قرار گیرد، یا بر روی یک محفظه مخصوص به صورت شناور ریخته شود و  ورقه های کاملا مسطح برای کاربرد های دیگر مانند پنجره و درب شکل گیرد. سازندگان این ماده بر اساس مدلی که می خواهند، ممکن است از مواد دیگری در این ترکیب استفاده کنند تا تغییری در خواص و یا ظاهر آن ایجاد کنند. به عنوان مثال از موادی که مبتنی بر آهن یا کروم هستند استفاده می کنند تا مدل های سبز رنگ بسازند.مدل بوروسیلیکات از طریق اضافه کردن اکسید بور به ترکیب، ساخته می شود و اضافه کردن اکسید سرب، یک محصول کریستالی می سازد که می تواند راحت تر بریده شود.

خواص فیزیکی شیشه ساختمانی چیست؟

خاصیت ها و ویژگی های منحصر به فرد این ماده بر اساس ترکیب و موادی که آن را تشکیل می دهد، متغیر است اما به طور کلی شامل این ویژگی ها است.

شفافیت

این ویژگی در واقع اصلی ترین مشخصه شیشه ساختمانی است که از طریق آن می تواند نور را به خوبی از خود عبور دهد. این شفافیت می تواند از هر دو طرف یا تنها در یک طرف باشد. اگر شفاف بودن تنها در یک طرف باشد، طرف دیگر عملکردی مانند آینه دارد.

استحکام

استحکام این ماده به ضریب شکست آن بستگی دارد. برخی از آن ها تحمل بیشتری در برابر فشار از خود نشان می دهند و برخی دیگر شکننده تر هستند. برای افزایش این مقاومت و سختی می توان در ساخت آن از برخی افزودنی ها و لمینت ها استفاده کرد. شیشه ساختمانی دارای چگالی متغیر است همچنین در برابر خوردگی مقاومت بسیار خوبی دارد.

کارایی

کارایی این ماده تحت تاثیر میزان انتقال حرارت و رفتار رئولوژیکی آن است. منظور از رفتار رئولوژیکی همان توانایی جریان داشتن و تغییر شکل دادن آن در حالت مایع است. این ماده شکل خاصی ندارد و می توان در شکل ها و اندازه های مختلف آن را ساخت و برش داد.

انتقال

عبور نور مرئی از جمله مهم ترین ویژگی های آن است. بافت آن بر اساس اجزای به کار رفته متغیر است که می تواند میزان نوری که عبور می دهد کم یا زیاد شود.

مقدار u

منظور از این اصطلاح، مقدار گرمایی است که از شیشه ساختمانی عبور می کند. مقدار U در مدل های عایق پایین تر است.

قابلیت بازیافت

هر یک از مدل ها می توانند 100 درصد بازیافت شوند و مجددا استفاده شوند. همچنین از مدل های شکسته و قدیمی در مواد اولیه ساختمان سازی می توان استفاده کرد.

حفظ حریم خصوصی

میزان حریم خصوصی ارائه شده توسط انواع آن به عوامل زیر بستگی دارد.

• طرح
• سطوح نور در هر دو طرف
• نزدیکی اجسام به آن

انواع شیشه ساختمانی و کاربرد آن ها

انواع مختلفی از شیشه ساختمانی در ساخت و ساز و برای اهداف متفاوتی استفاده می شود. شیشه ساختمانی بسته به این که برای کجا و چه عملکردی استفاده شود، با خواص فیزیکی متفاوتی تولید می شود. این مقاله انواع مختلف این محصول را معرفی کرده تا به شما در انتخاب درست مناسب ساختمان شما  کمک کند. مدل های مورد استفاده در ساختمان شامل موارد زیر هستند.

شیشه فلوت یا شناور

این مدل از سیلیکات سدیم و سیلیکات کلسیم ساخته می شود. شفاف و صاف است و هنگام تابش خورشید درخشندگی بالایی دارد.  از 2 میلی متر تا 20 میلی متر ضخامت دارد. وزن آن از 6 تا 36 کیلوگرم  متغیر است. از این مدل در سردر مغازه ها و سایر اماکن عمومی استفاده می شود.

شیشه لمینت

در واقع ترکیبی از چند لایه مدل معمولی است که وزن بیشتری دارد. استفاده از چند لایه ضخامت آن را افزایش داده و می تواند عایق صدا و ضد اشعه فرا بنفش خورشید باشد. از این ها در ساخت آکواریوم ها استفاده می شود.

شیشه کلیر

این محصولات از نظر میزان شفافیت انواع مختلفی دارند. یکی از شفاف ترین مدل ها که نسبت به بقیه درخشندگی بیشتر و استحکام بالایی دارد مدل کلیر است و علت آن میزان پایین آهن در فرایند ساخت است. این مدل خود به دسته های اکسترا و سوپر کلیر تقسیم می شود. مدل کلیر خاصیت منحصر فردی دارد مثلا قابلیت ضد لک دارد و می تواند مدت زمان بیشتری ظاهری تمیز داشته باشد. حداکثر میزان دریافت نور را نسبت به بقیه مدل ها دارد. کاربرد این مدل بیشتر در نما ها و نورگیر ها است.

شیشه کروماتیک

کاربرد این مدل در ICU، اتاق جلسات و … است. میزان شفافیت یا مات بودن این مدل قابل کنترل است. این مدل هوشمند خود دارای مدل های مختلفی است. به عنوان مثال مدل فتوکرومیک به میزان نور حساس است و ترموکروماتیک نسبت به دما واکنش نشان می دهد و الکتروکرومیک همان طور که مشخص است نسبت به جریان الکتریکی حساس است و دارای لمینت الکتریکی است.

شیشه خود تمیز شونده

سطح آن حاوی اکسید تیتانیوم است که نور فرا بنفش خورشید را به خود جذب می کند که با اکسیژن هوا هرگونه کثیفی را از بین می برد. سطح این مدل آب باران را نه به صورت قطره ای بلکه به صورت یکنواخت پخش می کند و مانع از لکه شدن آن می شود.

شیشه رنگی

در ساخت این مدل، رنگ به مخلوط مدل معمولی اضافه می شود. این رنگ تاثیری بر دیگر خواص آن ندارد. استفاده از فلزات مختلف، رنگ های گوناگونی به این ماده می بخشد. در جدول زیر انواع یون های کاربردی که برای تولید رنگ های مختلف استفاده می شوند آورده شده است.

شیشه سکوریت

مدلی با دوام است که دید کمی دارد. این مدل طی یک عملیات حرارتی در انواع ضخامت ها ساخته می شود و مقاومتی بسیار بیشتر از مدل معمولی دارد. مدل سکوریت هنگام شکستن تکه های ریزی می سازد که برنده و تیز نیست. جالب است بدانید از این مدل در ساخت صفحه موبایل و در های ضدحریق استفاده می شود.

ساخت این مدل به گونه ای است که برای تقویت استحکام آن پس از آن که تا دمای مشخصی حرارت داده می شود بلافاصله سرد می شود. این کار باعث می شود هسته داخلی آن سیال بماند در نتیجه از ایجاد ترک های ریز  بر روی آن جلوگیری می شود. کاربرد آن ها در موارد مختلفی مانند ساخت نرده، پنل های پله برقی، درب های ضد آتش و… است.

شیشه های چند جداره

این مدل حاوی دو یا چند لایه هستند که فضای خالی میان آن ها از طریق هوا یا خلاء پر می شود. هوا بین این لایه ها مانع عبور گرما و سرما و همپنین سرو صدا می شود.

ضد گلوله

مدل ضد گلوله از چندین لایه شیشه و پلاستیک که به یک دیگر چسبیده اند ساخته می شود. مدل هایی که در جلو اتوموبیل ها به کار می روند، با خنک کردن سریع مخلوط مذاب شکل می گیرند. در ساخت این مدل از یک لایه پلی کربنات برای جلوگیری از خرد شدن استفاده می شود که به آن لمینت می گویند.

این لایه مقاومت محصول را تا 10 برابر  از مدل معمولی بیشتر می کند. و البته وزن آن را هم افزایش می دهد. هنگام برخورد گلوله با این محصول، انرژی آن به طرفین در چندین لایه پخش می شود. از آن جا که انرژی آن بین چندین لایه پخش می شود، گلوله به سرعت جذب می شود و سرعت آن به شدت کاهش می یابد به طوری که توانایی عبور ندارد و یا نمی تواند آسیب زیادی وارد کند. اگرچه این محصولات شکسته می شوند، اما لایه های پلاستیکی مانع ریز شدن و پخش شدن قطعات شکسته شده می شود.

مدل های ضد گلوله خود در انواع مختلف ساخته می شوند. مدل های سنتی و قدیمی تر آن ها با استفاده از چند لایه 3 تا 10 میلی متری و یک لایه نازک پلی وینیل بوتیرال ساخته می شوند. مدل های جدید تر متفاوت تر ساخته می شوند که قوی تر هستند. از چندین لایه اکریلیک و پلیمر های یونوپلاست یا پلی کربنات تولید می شوند. در این مدل ها لایه های ضخیم پلاستیک و شیشه از طریق  لایه های نازک تر پلاستیک مانند پلی اورتان از هم جدا می شوند.

شیشه مقاوم در برابر حرارت

این مدل حدود 1و نیم برابر از مدل های شناور قوی تر است. مانند فرایند ساخت مدل سکوریت حرارت داده می شود. عملیات خنک سازی در این مدل سریع تر انجام می شود. این مدل هنگام شکستن در چندین قطعه بزرگ شکسته می شود.

شیشه سرامیکی

فریت سرامیکی یک مدل لعاب است که بر روی سطح شیشه صورت می گیرد. برای این که مواد فریت بر روی آن اعمال شود، یک صفحه پارچه پلی استر یا ابریشم بر روی یک قاب آلومینیومی کشیده می شود. مدل سرامیکی مانند یک صفحه عمل می کند که یک پوشش برای حفظ حریم خصوصی به شمار می رود. از ای مدل در پارتیشن ها، راه پله ها و…به کار می روند.

شیشه دودی

نوعی مدل شناور است که در رنگ های مختلف ساخته می شود. این مدل جذب نور خورشید را کاهش می دهد بنابراین گرما ی کمتری به آن نفوذ می کند. مدل دودی به تنظیم دمای ساختمان و کاهش مصرف انرژی کمک می کند و جلوه بصری ساختمان را افزایش می دهد. از این مدل به صورت ترکیبی با دیگر مدل ها در نما و ویترین و طراحی داخلی  استفاده می شود.

شیشه پایه (base)

این مدل ترکیبی از مدل آنیل شده و زینتی است. در فرایند تولید، مواد مذاب از کوره خارج شده و در سطحی عمیق که مملو از قلع مذاب است ریخته می شود. این مواد بر روی فلز سرد و خنک می شوند و پس از منبسط شدن سطحی صاف به وجود می آید. در ادامه غلتک هایی بر روی آن قرار می دهند تا سطح آن کشیده شود و سطحی نازک تر ایجاد شود. این فرایند محصولی با کیفیت بالا برای استفاده در ساخت و ساز تولید می کند.

کاربرد شیشه ساختمانی در معماری

• نما (درب و پنجره)
• داخل ساختمان، پارتیشن های شیشه ای، کف، نورگیر، پنل های سقف
• ساخت عایق

روش ساخت

این ماده در سه شکل کلی تولید و عرضه می شود و سپس بر اساس مکان استفاده برش داده می شود.

ورق

با قرار دادن هر دو طرف شیشه مذاب در معرض حرارت تولید می شود. محصول نهایی یک شکل نیست و نیاز به برش و فرم دهی دارد. برخی از محصولات ورقی در زیر آورده شده اند.

• مدل ورقه ای منحنی
• مدل شفاف
• مدل طرح دار
• مدل سند بلاست

صفحه

پس از این که از حالت مذاب خارج می شود، صیقل داده می شود و سطح موازی و صافی دارد.

شناور یا فلوت

برای ساخت این مدل، مواد مذاب را بر روی فلزی مانند قلع پخش می کنند. این کار باعث می شود محصولی با سطحی یکنواخت ساخته شود. در نهایت از هر دو طرف صیقل داده می شود.

محصولات غیر ورقی

این ماده محصولات مختلف دیگری هم تولید می کند که شامل موارد زیر است.

• فیبر شیشه
• پشم شیشه
• شیشه ریخته گری شده
• بلوک های شیشه‌ای
• سنگفرش شیشه‌ای

انواع شیشه ساختمانی تزئینی

برای طرح دادن و تزئین شیشه از روش های گوناگونی استفاده می کنند. از این مدل ها برای ساخت لوازمی با اشکال گوناگون و یا تزئین محیط استفاده می شود.

قالبی (Hand-blown and molded glass)

این مدل یکی از قدیمی ترین مدل هایی است که با فرو بردن یک میله فلزی توخالی در مواد مذاب و دمیدن در آن ساخته می شود. قبل از سرد شدن مواد کسی که در آن می دمد از ابزار هایی برای رول کردن و پیچاندن آن استفاده می کند. این کار ظاهری دست ساز و هنری به آن می بخشد. بسیاری از اقلام مانند ظروف مختلف با این روش ساخته می شوند.

حکاکی شده (Engraved and Etched Glass)

از چرخ و دیگر ابزار‌های ساینده برای برش بر روی سطح استفاده می شود و جلوه های تصویری زیبایی ایجاد می کنند. همچنین از روش سند بلاست برای ایجاد طرح های مختلف استفاده می شود.

تنوع شیشه های موجود برای استفاده در نما ساختمان ها این فرصت را به طراحان و معماران می دهد تا از هر مدلی که مدنظرشان است استفاده کنند. انواع مختلفی از این محصول با خواص و ویژگی های متنوعی وجود دارد که دارای عملکرد عالی هستند و جذابیت و زیبایی را برای فضا به همراه می آورند. تعدد مدل های مختلف باعث بروز خلاقیت بیشتر در طراحی ها می شود. استفاده از مدل هایی با طرح های مختلف حال و هوای خاصی به محیط می بخشد. شناخت هر یک از آن ها برای فعالان حوزه ساخت و ساز امری ضروری است.