玻璃在建筑中的应用

玻璃在结构发展与应用

20093750周志强

合肥工业大学土木09—6班

摘要：：随着建筑多元化的发展，建筑玻璃的已经成为建筑多样化和建筑功能化的关建组成部分，尤其是最近几年，建筑用深加工玻璃的品种、数量也得到了很大的发展，产品质量有了很大的提高。玻璃在建筑中的应用使得建筑的外观越来越美观，使得建筑形式越来越多样化。

关键词：玻璃装修外形

1 玻璃的出现与发展

中国玻璃的发明，与青铜冶炼技术有着密切的关系。青铜的主要原料是孔雀石、锡矿石和木炭，冶炼温度在1080℃左右。而玻璃通常是指熔融、冷却、固化的硅酸盐化合物，石英砂是熔制玻璃的主要原料，其它原料还有纯碱和石灰石等，冶炼温度在1200℃。在冶炼青铜的过程中，由于各种矿物质的熔化，其中玻璃物质在排出的铜矿渣中就会出现硅化合物拉成的丝或结成的块状物。由于一部分铜粒子侵入到玻璃质中，因此其呈现出浅蓝或浅绿色。这些半透明、鲜艳的物质引起了工匠们的注意，经过他们的稍稍加工，便可制成精美的玻璃装饰品了。这样经过长期不断地实践和探索，古代中国人终于掌握了玻璃的生产技术和规律。

考古资料表明，中国古代的玻璃制造工艺始于西周时期，历经绵延不绝的两千余年，至清代发展到顶峰，成为古代玻璃史上的鼎盛时期。故宫博物院藏古代玻璃器4000余件。从藏品的时代上看，战国到明清几乎不间断。其中绝大部分藏品为传世品，尤以清代玻璃制品所占比例最大，约占整个藏品的90℅。清代玻璃器又分宫廷制造与民间制造两大系列，宫廷玻璃器占其中的3/4。宫廷玻璃代表了清代玻璃制作的工艺水平，是造办处玻璃厂按照皇帝的谕旨为皇家制作的各种玻璃器皿。有清一代从康熙皇帝玄烨到末代皇帝溥仪，内务府官办作坊——造办处玻璃厂从未停止过玻璃的制造与生产。

2：玻璃的光学特性

玻璃具有的多种光学特性能使界面产生不同的特性及表情，从而满足多种需求。

1 透射性：玻璃的透射性是指光线透射过玻璃的性能建筑师常常采用透明玻璃表现玻璃的透射性玻璃可以做到完全的透明，甚至望过去空无一物，创造出明亮的光环境。透明是我们这个时代建筑的一个显著特性，玻璃是达成这种透明性的有功之巨，玻璃建筑反映周围世界的千变万化，不仅使在其中生话、工作的人可以透过玻璃感受到外面世界的存在，并且可以随着时间的节奏与自然共存。玻璃建筑带来的透明性仿佛化解了建筑空间的边界，成为“不存在的存在”，为建筑世界带来了史广阔、史深远的空间意象半透明的玻璃具有一定的模糊性它表面呈现出的独一性既小能让人看透它的内部，又小带丝毫的表情，漠然得足以拒人于千里之外但同时，它的透光性又使之与周围环境息息相关，从而与边界产生了有选择的融合。

2 反射性：玻璃的反射性，是指光线经过玻璃表面时被反射的特性，通常的普通平板玻璃反射率可达70%左右，而且与其他材料小同的是，它的反射力形式式是镜面反射，在适当的角度有清晰的成像玻璃具有的反射特性能产生很多光学效果，给空间增添意想不到的变化。玻璃的美学特性是其不确定性，在旧建筑改造和史新中利用材料本身的特性:透明、小透明、半透明及反射交融混合，就能形成真实虚幻的美学效果。

玻璃的光学特性使得它在建筑中有着特别广泛的应用。

3：玻璃在建筑中的应用

1围护材料

(1)玻璃窗

(2)玻璃墙

框架结构体系的产生使墙体得到了解放，全然改变了窗和墙体的关系，模糊了两者间的差别玻璃可以作为

整个外墙，建筑立面失去了厚重感，建筑也随之表现为一层薄薄的表皮。

玻璃也常见于室内装修，室内的隔断墙就常常采用玻璃，薄薄的玻璃片既分隔了空间，又扩大了空间的视野，可以感受到内部存在的连续空间，但无法窥视其布局及用途。

玻璃幕墙在现代建筑中越来越广泛。玻璃幕墙，是指由支撑结构体系与玻璃组成的、可相对主体结构有一定位移能力、不分担主体结构所受作用的建筑外围护结构或装饰。墙体有单层和双层玻璃两种。玻璃幕墙是一种美观新颖的建筑墙体装饰方法，是现代主义高层建筑时代的显著特征。现代化高层建筑的玻璃幕墙采用了由镜面玻璃与普通玻璃组合，隔层充入干燥空气或惰性气体的中空玻璃。中空玻璃有两层和三层之分，两层中空玻璃由两层玻璃加密封框架，形成一个夹层空间；三层玻璃则是由三层玻璃构成两个夹层空间。中空玻璃具有隔音、隔热、防结霜、防潮、抗风压强度大等优点。据测量，当室外温度为－10℃时，单层玻璃窗前的温度为－2℃，而使用三层中空玻璃的室内温度为13℃。而在炎热夏天，双层中空玻璃可以挡住90%的太阳辐射热。阳光依然可以透过玻璃幕墙，但晒在身上大多不会感到炎热。使用中空玻璃幕墙的房间可以做到冬暖夏凉，极大地改善了生活环境。玻璃幕墙分为明框玻璃幕墙和隐框玻璃幕墙。

玻璃幕墙是当代的一种新型墙体,它赋予建筑的最大特点是将建筑

美学、建筑功能、建筑节能和建筑结构等因素有机地统一起来，建筑物

从不同角度呈现出不同的色调，随阳光、月色、灯光的变化给人以动态

的美。在世界各大洲的主要城市均建有宏伟华丽的玻璃幕墙建筑，如纽

约世界贸易中心、芝加哥石油大厦、西尔斯大厦都采用了玻璃幕墙。香

港中国银行大厦、北京长江饭店和上海联谊大厦也相继采用。

玻璃幕墙也存在着一些局限性，例如光污染、能耗较大等问题。但

这些问题随着新材料、新技术的不断出现，正逐步纳入到建筑造型、建

筑材料、建筑节能的综合研究体系中，作为一个整体的设计问题加以深入的探讨。

(3)玻璃顶

如果说玻璃墙的出现使建筑的立面变得开放，那么玻璃顶的出现则开敞了顶面，完全消解了这道屏障，不仅将可触知的自然环境纳入人的生话环境，更在全方位的视觉上让人重返自然它是建筑艺术的重要体现，现在，玻璃顶的设计形式越来越新颖独特，具有创造性。

2结构材料

(1)玻璃梁、板、柱

夹层玻璃的发展使多层玻璃的复合形态成为可能，大大提高了玻璃的强度，这最终导致了玻璃成为梁、板、柱这类纯结构构件，它的节点小用任何机械固定件就能获取，从而实现了个玻璃结构。

(1)支承体系。支承体系是将面玻璃所受的各种荷载直接传递到建筑主构上。因此，它是主要受力构件，一般是根据承受的荷载大小和建筑造型来结构形式和材料，如玻璃肋、不锈钢立柱、铝型材柱或加上适当的防腐、防面处理的钢析架、钢立柱及不锈钢拉杆(索)等。(2)金属连接件。金属连接件包括固定件(俗称爪座和爪子)和扣件。固定件通常用不锈普通钢铸造而成，而扣件则是不锈钢机加工件。考虑到金属相容性，爪座必须采用与支承体系相同的材质，或使用机械固定。金属连接件是建筑点式技术的精华所在。它把面玻璃固定在支承结构上不仅产生玻璃孔边缘附加应力，而且能够允许少量的位移来调节由于建筑安装带来的施工误差，同时还有减震措施以提高抗震能力，因此设计时考虑的因素是多方面的。金属连接件还产生显著的装饰效果，因此它除满足功能上的要求之外，还要有优美的造型设计和精细的加工制造，起“画龙点睛”的作用。(3)玻璃。建筑点式玻璃幕墙所用的玻璃，由于钻孔而导致孔边玻璃强度降低约30%，因此建筑点式玻璃幕墙必须采用强度较高的钢化玻璃(钢化玻璃的抗冲击强度是浮法玻璃的3-5倍，抗弯强度是浮法玻璃的2-5倍)注，钢化玻璃另一个重要特性是使用安全，在遇到较大外力而破坏时产生无锐角的细小碎块(俗称”玻璃雨”)，不易伤人。