در معماری مدرن استفاده از شیشه به عنوان بخشی از سازه های ساختمانی رواج پیدا کرده و به دلیل مزایای فراوان استفاده از شیشه ، محبوبیت بسیاری در بین افراد دارد. در حالی که شیشه بارهایی مانند فولاد یا بتن را جذب و توزیع نمی کند، نقش مهمی در نور طبیعی سازه و البته جذابیت دارد. شیشه های مورد استفاده در بسیاری از کاربردهای سازه ای در ساختمان ها با خواص مکانیکی، نوری و زیبایی شناختی منحصر به فرد خود بیشتر شناخته شده هستند. در گذشته موارد زیادی از شکست سازه های شیشه ای به دلیل طراحی یا ساخت ضعیف وجود داشته که با پیشرفت تکنولوژی و فناوری طراحی شیشه از آن جلوگیری شد.
انواع شیشه های مورد استفاده در ساختمان
انواع رایج شیشه های مورد استفاده در ساخت و ساز عبارتند از: شیشه فلوت، شیشه نشکن، شیشه لمینت، شیشه سکوریت و شیشه فوق شفاف، بلوک های شیشه ای، شیشه جام و شیشه های رنگی اشاره کرد. انتخاب بهترین نوع شیشه به ماهیت ساخت و ساز بستگی دارد، پرکاربردترین شیشه های مورد استفاده در ساختمان عبارتند از:
1. شیشه فلوت یا شیشه آنیل شده Float or annealed glass
شیشه آنیل شده که به نام شیشه استاندارد نیز شناخته می شود تولید آن توسط فرآیند مذاب می باشد، به طوری که در آن ماسه سیلیسی، پتاس، لاین، سودا و شیشه بازیافتی ذوب شده و روی بستری از قلع مذاب شناور می شوند. ذوب مواد اصلی در یک کوره تضمین می کند که ورق حاصل صاف و یکنواخت است. جرم مذاب مورد استفاده در ساخت شیشه استاندارد اجازه می دهد تا به تدریج با جریان یافتن روی قلع ذوب، جامد شود، پس از آن، توده آنیل می شود تا تنش های مختلف ناشی از سرد شدن و جامد شدن توده مذاب حذف شود. انجام بازپخت در فرآیند تولید شیشه آنیل همچنین برای پایدارتر شدن شیشه و در نتیجه دستیابی به ضریب شکست و چگالی بالاتر حیاتی است.
مزایای شیشه آنیل شده
• درجه بالای انتقال نور: شیشه آنیل شده به دلیل توانایی آن در انتقال نور طبیعی خورشید در داخل ساختمان ها برای ساختمان های تجاری عالی است.
• موجود در چندین رنگ: رنگ شیشه استاندارد را می توان با افزودن مواد رنگی مانند کبالت و آهن در حین ذوب شدن مخلوط در کوره دستکاری کرد؛ این امر تطبیق پذیری و کاربرد شیشه فلوت را در پروژه های مختلف افزایش می دهد.
• کاربردهای گسترده: شیشه فلوت در ساخت معماری داخلی و خارجی ساختمان بسیار محبوب است. می توان آن را در پنجره ها، درها و پارتیشن های شیشه ای استفاده کرد. همچنین می تواند به عنوان نما در سازه های تجاری برای افزایش زیبایی کلی استفاده شود.
2. شیشه سکوریت Hardened or Tempered Glass
شیشه سکوریت یا شیشه سخت شده نوعی شیشه معمولیست که در ساختمان سازی برای استحکام آن استفاده می شود. برای اطمینان از قوی بودن محصول نهایی، تولیدکنندگان شیشه معمولی را با عملیات شیمیایی یا حرارتی پردازش می کنند، که خواص افزایش استحکام را ارائه می دهد و در نتیجه شیشه را سخت می کند. در نتیجه عملیات های شیمیایی و حرارتی، شیشه های سکوریت شده معمولاً به جای تکه هایی با لبه های تیز، به قطعات بسیار کوچکی می شکنند و در نتیجه احتمال آسیب را کاهش می دهند.
مقاومت حرارتی چشمگیر، ایمنی و استحکام شیشه سکوریت آن را برای کاربردهای ضد انفجار و فشار بالا ایده آل می کند، این موضوع کاربرد گسترده آن را در پارتیشن های هتل ها، ادارات، خانه ها و ساختمان های تجاری و همچنین شیشه های نزدیک شومینه توضیح می دهد. ویژگی های منحصربه فرد شیشه سکوریت آن را به گزینه ای محبوب در ساخت میز و مبلمان شیشه ای، کابین دوش، قفسه ها، پنجره ها، درها، نماها و پانل های تزئینی داخلی تبدیل می کند.
مزایای شیشه سکوریت
• تطبیق پذیری: با توجه به تغییر خواص شیمیایی و حرارتی، شیشه سکوریت را می توان به راحتی بسته به ترجیحات مشتری به اشکال مختلف درآورد. این امر آن را به گزینه ای فوق العاده برای ساختمان های مسکونی و تجاری تبدیل می کند.
• مقاومت در برابر ضربه: شیشه سکوریت دارای مقاومت قابل توجهی در برابر ضربه نسبت به شیشه فلوت است که تضمین می کند که می تواند در برابر ضربه های شدید و شرایط محیطی نامطلوب مقاومت کند.
• استحکام: اکثر مهندسان عمران و معماران به دلیل مناسب بودن آن برای کاربردهایی با بارهای محیطی بسیار بالا، کار با شیشه های سکوریت شده را ترجیح می دهند. در حالی که شیشه های سخت شده دارای طیف گسترده ای از مزایا هستند، بهترین گزینه برای دید نیستند زیرا فرآیند تلطیف باعث ایجاد پیچیدگی های نوری می شود.
3. شیشه نشکن Shatterproof glass
این نوع شیشه به دلیل گنجاندن پلی وینیل بوتیرال پلاستیکی در حین ساخت در برابر شکستگی بسیار مقاوم است. عنصر اضافه شده از تشکیل قطعات لبه تیز شیشه که منجر به شکستگی بیشتر در هنگام ضربه می شود نیز جلوگیری می کند. شیشه نشکن معمولاً در سطوح مختلفی وجود دارد، در حالی که سطوح پایین تر می توانند مقدار قابل توجهی از ضربه را تحمل کنند، سطوح بالاتر محافظت بیشتری را ارائه کردهو می‌توانند در برابر ضربه های محکم تر مقاومت کنند. این باعث می‌شود که شیشه های نشکن سطح بالا مانند نورگیرها، کف ها، پنجره، نرده، راه پله های و سقف های شیشه ای ترجیح داده شوند.
مزایای شیشه نشکن
• افزایش ایمنی در مواقع اضطراری: پنجره های شیشه ای استاندارد در اثر ضربه های متوسط قابل شکستن هستند. از آنجایی که رویدادهای غیرمنتظره مانند اجسام در حال سقوط یا ورود به زور سارقان می توانند بر روی سطوح شیشه ای با ضربه زیادی فرود بیایند، شیشه نشکن تضمین می کند که هیچ شکستگی یا آسیبی در اثر ضربه های سنگین ایجاد نشود.
• زیبایی شناسی ساختمان: شیشه نشکن علیرغم استحکام بالایی که دارد، طبیعی به نظر می رسد و در نتیجه ظاهر کلی سازه را تقویت می کند.
• صرفه جویی در هزینه: برخلاف پنجره و سقف های شیشه ای استاندارد که در صورت قرار گرفتن در معرض نیروی قابل توجه می توانند بشکنند، شیشه های نشکن این اطمینان را ایجاد می کنند که سازه ها شکل اصلی خود را در میان ضربه های روزانه مانند بادهای شدید حفظ می کنند. حذف هزینه های جایگزینی به صرفه جویی بیشتر در دراز مدت از نظر تعمیر و نگهداری تبدیل می شود.
4. شیشه لمینت Laminated glass
شیشه لمینت یکی از موثرترین انواع شیشه است که در ساخت و ساز ساختمان استفاده می شود. برای تولید شیشه لمینت، معمولاً دو لایه شیشه معمولی با لایه های میانی به یکدیگر متصل می شوند تا پیوندهای قوی و دائمی ایجاد کنند، لایه های میانی به پشتیبانی از شیشه کمک می کنند و ضخامت و دوام بیشتری را ارائه می دهند. شیشه های لمینت در ضخامت های مختلفی وجود دارد و می توان با استفاده از ترکیب ها یا پوشش های مختلف شیشه (مقاوم در برابر نور خوشید یا حرارت) برای دستیابی به خواص مفیدی مانند افزایش عایق یا انتشار کم ایجاد کرد.
سختی تقویت شده شیشه لمینت آن را برای کف شیشه ای، آکواریوم، محوطه حیوانات، پله های شیشه ای، نورگیرها و سقف های شیشه ای ایده آل می کند. شیشه های لمینت همچنین برای استفاده در ساختمان هایی که در مکان های ناامن یا سازه های مستقر در مناطق مستعد بلایای طبیعی مانند طوفان واقع شده اند بسیار مناسب است.
مزایای شیشه لمینت
• افزایش امنیت: استحکام شیشه لمینت شکستن آن را تقریباً غیرممکن می کند، بنابراین از دسترسی سارقین به داخل ساختمان جلوگیری می کند. این ویژگی شیشه های لمینت را برای استفاده در مکان های ناامن ایده آل می کند.
• مقاوم در برابر عبور حرارت: شیشه لمینت نوعی شیشه کم تابش است که گرمای کلی حاصل از خورشید را کاهش می دهد که به نوبه خود هزینه های مربوط به سرمایش یا تهویه مطبوع را کاهش می دهد.
• کاهش آلودگی صوتی: شیشه های لمینت ضخیم معمولاً در استودیوها یا مناطقی که نیاز به فیلتر نویز دارند استفاده می شود. لایه‌های شیشه ای ضخیم امواج نویز را مختل کرده و ناحیه را از نویزهای ناخواسته خالی می کنند.
• افزایش ایمنی فیزیکی: از آنجایی که شیشه های لمینت در اثر ضربه های زیاد خرد نمی شوند، احتمال آسیب دیدگی ناشی از شکستگی بسیار کاهش می یابد. این همچنین باعث می شود شیشه های لمینت در هنگام طوفان و آب و هوای شدید ایمن باشد زیرا شیشه حتی در صورت شکستن در قاب خود باقی بماند.
• موجود در طیف گسترده ای از رنگ ها: شیشه های لمینت در طیف گسترده ای از رنگ ها و مدل ها وجود دارند؛ همچنین بسته به ترجیحات کاربر می تواند به صورت منحنی یا مستقیم ساخته شود.