Самые первые образцы изделий из стекла были обнаружены на территории, где сейчас находится современный Египет, их возраст составляет по предварительным оценкам порядка 12 тысяч лет. Однако широко использовать стекло в строительстве начали относительно недавно — в конце девятнадцатого столетия. На сегодняшний день мировой рынок строительного стекла развивается динамично и стремительно.

Практически постоянно можно наблюдать увеличение ассортимента продукции, а также модернизацию текущих технологий. Однако основные условия производства и правила использования стекла в строительной отрасли остаются нерушимыми уже на протяжении долгого времени. К примеру, на Украине происходит увеличение спроса на строительные стекла: налажено массовое их производство, и они с огромным успехом применяются в современных строительных проектах. В рамках данной статьи мы пристальное внимание уделим строительному стеклу, используемому на мировых рынках, его функциям, сферам применения и возможностям.

ВИДЫ СТРОИТЕЛЬНОГО СТЕКЛА (ОСНОВНЫЕ, СПЕЦИАЛЬНЫЕ)

Само по себе стекло – это жидкость, находящаяся в застывшем состоянии. Основными составляющими строительного стекла традиционно являются сода (13—16%), кварцевый песок (70—74%), доломит и известняк (7-12%).

Промышленный способ производства стекла был разработан в 1902 году – оно первоначально вытягивалось из специальной стекловаренной печи наружу по вертикали через специальные прокатные вальцы в форме непрерывной ленты. Затем в шахте охлаждения полученное стекло разрезалось на отдельные листы, при этом толщина материала регулировалась при помощи варьирования скорости, с которой его вытягивали. Строительное стекло, полученное таким способом, принято называть «тянутым».

Год 1959 ознаменовался появлением нового способа изготовления листового стекла - флоат-метода. Этот метод впервые разработал и в последствии запатентовал Аластер Пилкингтон. Сущность флоат-метода состоит из следующих этапов: из стекловаренной печи, в которой стекло плавится, оно поступает на последующее охлаждение и отжиг не сразу, а через специальную ванну, с находящимся в ней расплавленным оловом, и не по вертикальной плоскости в виде ленты, а по горизонтальной. Данная технология придает флоат-стеклу исключительную ровность и отсутствие каких-либо видимых дефектов на поверхности. При этом на выходе стекло может быть как стандартно прозрачным, так и окрашенным и даже иметь нанесенное специально покрытие. В сфере строительства, помимо обычных стекол, широко применяются окрашенные в смесях стекла и стекла со специальным покрытием, которые известны также под таким общим термином как «низкоэмиссионное стекло». В строительстве также используются ламинированные (триплекс) и закаленные стекла. Об этом и другом — подробнее далее.

Итак, из всех видов строительных стекол, применяемых во всем мире, принято выделять три основные группы.

Прозрачное строительное стекло, произведенное по флоат-методу, стандартно имеет следующие размеры: длина 6000 мм, ширина 3200 мм, толщина от 3 до 24 мм. Толщина окрашенного флоат-стекла (зеленого, серого, бронзового или голубого) ограничено в толщине рамками от 3 до 12 мм, как правило.

Узорчатое стекло являет собой листовое стекло, у которого на одну из поверхностей нанесена декоративная обработка. При этом материал может иметь всевозможные цвета, узоры, разную светопропускаемость и толщину, в среднем, от 4 до 6 мм. Узорчатое стекло легко поддается закалке и ламинированию. Такое стекло, как правило, применяют при изготовлении витражей и при внутреннем остеклении помещений.

Армированное стекло - это листовое стекло с металлической сеткой, отличающееся безопасностью и пожаростойкостью. При возгораниях такое стекло образует эффективную преграду против горячих газов и дыма. При длительном воздействии высоких температур оно, конечно, может треснуть, однако металлическая арматура прочно удерживает его на своем месте, предотвращая, таким образом, дальнейшее распространение огня. Осколки не выпадают и надежно удерживаются металлической сеткой даже при появлении нескольких разломов. Ввиду этого, армированное стекло широко применяется при остеклении производственных цехов, фонарей, шахт лифтов, окон и фасадов зданий.

Обычно значительная часть первоначального листового стекла перерабатывается во второй раз: его можно закаливать, наносить на него какое-либо покрытие и тому подобное. Специальные виды стекол в свой состав включают: жаропрочные, стекла с покрытиями, закаленные и некоторые другие.

Закаленным стеклом называется материал, характеризующийся, в сравнении с обычным стеклом, высокой степенью прочности к механическим ударам и резким перепадам температуры. Такая стойкость достигается посредством термической или химической обработки. При разрушении такого стекла, оно распадается на небольшие безопасные (что важно) осколки. Закаленное стекло может использоваться при производстве ламинированных стекол или стеклопакетов. Такое стекло характеризуется большей прочностью, чем обычное, примерно в 4-5 раз, а при сильном ударе разлетается на мелкие части, не имеющие опасных для людей острых и режущих граней, и идеально подходит для оконных конструкций сложной конфигурации.

Ламинированное стекло – это многослойная конструкция, изготавливаемая из стекла с помощью специальной смолы или поливиниловой пленки. Наиболее известный и широко использующийся тип ламинированного стекла – это так называемый «триплекс», представляющий конструкцию из двух слоев стекла, соединяемых между собой промежуточным ламинирующим слоем. Посредством ламинирования изготавливаются конструкции, устойчивые к ударам, прекрасно защищающие от взлома. Кроме этого, осколки стекла при разрушении не разлетаются в стороны, а безопасно остаются «висеть» на специальной эластичной пленке.

Жаропрочное стекло производится при помощи метода, аналогичного способу упрочнения, поэтому зачастую эти два процесса производятся на одном заводе, однако диапазон толщины составляет не более 8 мм. Жаропрочное стекло, по сравнению с закаленным, прочнее примерно в 2 раза, но бьется аналогично. В большинстве случаев такое стекло применяется для эффективного сопротивления тепловому воздействию в сферах, где защитные качества упрочненного стекла не так востребованы.

Стекла, окрашенные в массе — это абсорбирующие (солнцезащитные) стекла, при производстве которых применяются различные вещества, придающие желаемый цвет. По сравнению с обычным прозрачным стеклом, абсорбирующие стекла преломляют больше света и солнечной тепловой энергии. Самыми распространенными являются зеленые и серые цвета, а также промежуточные варианты между коричневым и бронзовым. Стекла, окрашенные в массе, нашли наиболее широкое применение при изготовлении перегородок, дверей, окон и стеклянных фасадов зданий.

Стекло энергосберегающее или низкоэмиссионное – это стекло, которое благодаря специальному покрытию, обеспечивает свободное прохождение в помещения коротковолнового излучения солнца и препятствующее, при этом, выходу из помещений теплового излучения в виде длинных волн, к примеру, от отопительных приборов. По этой причине низкоэмиссионные стекла также имеют название «селективные».

Стекло с таким покрытием изготавливают посредством нанесения на поверхность стекла специального металлизированного покрытия, которое бывает следующих видов:

1) твердое покрытие – покрытие, отличающееся особой прочностью, оно может свободно подвергаться различным температурным воздействиям (сгибание, упрочнение) с несущественным влиянием на исходные свойства. Такое покрытие чаще всего применяют с внешней стороны строений;
2) среднее покрытие – покрытие, применяемое с внутренней стороны зданий, характеризуются достаточной прочностью, чтобы выдержать процесс ламинирования;
3) мягкое покрытие – покрытие, используемое внутри стеклопакетов по причине того, что ему необходима надежная защита от внешних механических воздействий.

Эти покрытия предназначены либо для контроля отражения/пропускания солнечной радиации, либо в целях сокращения потерь тепловой энергии из помещений. Солнцеотражающие материалы могут иметь как разные оттенки, так и различные отражающие способности.

Изогнутое стекло изготавливают по следующему принципу: вначале его нагревают, а затем изгибают в горячем виде по специальной форме. Далее стекло может укрепляться или закаляться, а также такое стекло может быть подвержено процессу ламинирования.

На сегодняшний день можно встретить и такое чудо-стекло, как самоочищающееся со специальным покрытием, которое требует чистки значительно реже и обеспечивает высокую прозрачность после и во время дождя относительно обычного флоат-стекла. Помимо указанного, такое покрытие отличается хорошей устойчивостью к незначительным механическим повреждениям и характеризуется длительным сроком эксплуатации.

В обычных условиях данное уникальное покрытие без особых усилий способствует разложению органических загрязнений на своей поверхности и на порядок повышает устойчивость стекла к воздействию влаги. Благодаря вышеперечисленному грязь с поверхности стекла смывается достаточно легко, поэтому необходимость частой ручной чистки стекла существенно снижается.

Стеклопакеты (также известные как «изолирующие стекла») изготавливают из двух и более флоат-стекол. Стандартные стеклопакеты имеют следующие размерности: длина примерно 4500 мм, ширина 2500 мм, ширина воздушной прослойки — в среднем от 6 до 20 мм (зависит, в первую очередь, от вида используемого стекла). При этом, воздушная прослойка между флоат-стеклами обычно заполняется специальным газом. Помимо обеспечения отличной тепловой изоляции, стеклопакет позволяет с выгодной стороны сочетать полезные свойства различных видов стекол в одном комплекте. В большинстве случаев в качестве наружного стекла используют стекло с контролем солнечного излучения (низкоэмиссионное стекло), а в качестве внутреннего – стекло с относительно низкой излучающей способностью при заданной температуре.

ТРЕБОВАНИЯ К СТЕКЛУ

Прочность. Тип и толщина и стекла должны точно соответствовать конкретному предназначению конструкции и будущим условиям его эксплуатации: снеговой и ветровой, основной строительной и технической нагрузке и прочее. Наиболее прочным по праву принято считать стекло закаленное, далее за ним следуют в порядке уменьшения прочности противоударное стекло, затем флоат-стекло, потом узорчатое и, наконец, армированное стекло.

Прочность комбинированного стекла из нескольких слоев зависит, прежде всего, от материла, из которого оно изготовлено: по незыблемому правилу, стекло будет настолько крепким, насколько крепким будет являться его самое слабое звено. Следует помнить, что ламинирование ни коим образом не влияет на ударостойкость стекла, оно влияет только на состояние стекла после того, как оно вдруг разбилось.

Термоизоляция. Толщина стекла и его тип имеют несущественное влияние на свойства термоизоляции. Данное качество стекла регулируется, в основном, воздушной прослойкой или другими слоями между стеклами, если речь идет о стеклопакете. Оптимальной шириной воздушной прослойки, при этом, считается значение в 16 мм, оно может быть и меньше – многое зависит от наполняющего прослойку газа.

Огнеупорность. Хоть само по себе стекло и не горит, не принято его считать материалом, стойким к огню, так как стекло, когда нагревается, с легкостью трескается. Обычное стекло само по себе не имеет защиты от воздействия на него нагрева, поэтому огнеупорность стекла достигается следующими способами:

1) обеспечение путем ламинирования или армирования способности треснувшего стекла не рассыпаться на отдельные кусочки;

2) применение стекол с невысоким термическим расширением - боросиликатные стекла, а также стеклокерамика;

3) изготовление более устойчивых к растрескиванию стекол при помощи процессов, придающих ему жаропрочность.

Контроль отражения/пропускания солнечной радиации достигается через использование различных покрытий или оттенков. К примеру, затемненное стекло обеспечивает, как правило, средний уровень солнечного контроля с ограниченным уровнем отражения. Стекло с каким-либо покрытием обеспечивает, в большинстве случаев, хороший солнечный контроль, но проявляет себя наиболее эффективно, если имеет достаточную способность отражения. Наиболее целесообразное применение светопроникающих конструкций с контролем солнечного излучения — это внешняя сторона зданий.

Звукоизоляция. Достигается через использование толстого стекла. Поэтому многослойные стекла, в особенности произведенные с использованием различных акустических смол, могут существенно повысить звукоизоляцию. При разделении стекол стеклопакетах воздушной прослойкой звукоизоляция значительно ухудшается, к примеру, 4 мм плюс 8 мм хуже, чем просто 12 мм стекла, соответственно, двойной стеклопакет характеризуется лучшей звукоизоляцией, чем тройной. Таким образом, различные уровни звукоизоляции (от 26 и до 50 децибел) достигаются в зависимости от типа используемого стекла, стеклопакета или одинарного остекления. В целях обеспечения качественной звукоизоляции на уровне более 50 децибел наиболее оптимальным считается вариант с двойным остеклением с применением звукопоглощающих материалов и шириной прослойки между стеклами, заполненной воздухом, не менее 100 мм.

ПРИМЕНЕНИЕ СТЕКЛА В ИНТЕРЬЕРЕ

Невозможно переоценить роль стеклянных изделий в дизайнерских решениях для современных интерьеров. Собственно благодаря этому утонченному материалу и достигается легкость линий и прозрачность форм в интерьере. При декорировании интерьеров особенно популярны узорчатые, матированные, тонированные стекла, стеклянные витражи, стеклоблоки, стеклянная мебель, всевозможные стеклянные двери, перегородки и прочее. В настоящее время особую популярность набирают дизайнерские проекты с применением внутренних разделительных стен из стеклянного материала. Среди модных тенденций также полы и потолки из стекла.
Сейчас очень просто можно прикупить такую стеклянную мебель как стеклянные столики, шкафы, стулья, подставки под аудио- и видеоаппаратуру, барные стойки, стеллажи и полочки из стекла, а также остекленные шкафы-купе с нанесенными всевозможными рисунками.
Появились компании, осуществляющие комплексное обустройство ванных комнат стеклянной мебелью и аксессуарами — устанавливают душевые кабины, стеклянные двери, зеркала и полочки.