شیشه های ساختمانی

چکیده مطلب

شیشه به عنوان یکی از مصالح کاربردی و بسیار مهم در صنعت ساختمان سازی مورد استفاده قرار می گیرد. این محصول معمولا به عنوان یک محصول عبور دهنده نور، در پنجره ها و نمای ساختمان ها به کار برده می شود و همچنین از آن در طراحی و معماری داخلی ساختمان ها به عنوان جدا کننده های داخلی، درب اتوماتیک، حمام و سرویس های بهداشتی، پارتیشن های شیشه ای، دیوار پوش، راه پله و نرده ها و… نیز استفاده می شود. ما در این مطلب قصد داریم انواع شیشه های ساختمانی را بررسی کنیم، پس با ما همراه باشید.

شیشه به عنوان یکی از مصالح بسیار کاربردی و مهم در صنعت ساختمان سازی مورد استفاده قرار می گیرد. این محصول معمولا به عنوان یک محصول عبور دهنده نور، در پنجره ها و نمای ساختمان ها به کار برده می شود و همچنین از آن در طراحی و معماری داخلی ساختمان ها به عنوان جدا کننده های داخلی، حمام و سرویس های بهداشتی، پارتیشن های شیشه ای، دیوار پوش، راه پله و نرده ها و… نیز استفاده می شود. وجود تنوع و گستردگی در تولید و فرآوری شیشه از نظر ضخامت، رنگ، طرح، ابعاد، شکل و الگو های مختلف باعث می گردد که طراحان و معماران داخلی ساختمان ها با قدرت و خلاقیت بتوانند فضاهای زیبا، دلنواز، کاربردی و ایمن را طراحی نمایند.
با وجود تمام ویژگی های ارزشمند شیشه، مبحث ایمنی آن مهمترین و بزرگترین دغدغه کاربران و طراحان آن است، از این رو جهت ایمن سازی این محصول شکننده و همچنین کاهش احتمال آسیب دیدگی کاربران، غالبا از شیشه های سکوریت، نیمه سکوریت و لمینت استفاده می شود.

تفاوت سطح ایمنی و الگوی شکستن مدل های گفته شده را می توانید در تصویر زیر مشاهده و مقایسه کنید:

 

در حال حاضر جام شیشه تخت که با روش فلوت تولید می گردد، به عنوان یک محصول پایه در صنعت شیشه و ساختمان، بیشترین استفاده و کاربری را در کارخانه های فرآوری شیشه دارد.

انواع شیشه در صنعت ساختمان عبارت است از:

  1. خام
  2. سکوریت یا حرارت دیده
  3. نیمه سکوریت
  4. بازتاب دهنده یا رفلکس
  5. چند لایه یا لمینت
  6. خم
  7. تزئینی یا دکوراتیو

 

شیشه خام (Annealed Glass)

این محصول همانطور که از نامش پیداست، کاملا خام است و به عنوان شیشه جام نیز شناخته می شود و حاصل فرآیند تولید و بکارگیری مواد اولیه شامل اکسید سیلیسیوم، اکسید کلسیم و اکسید سدیم و … می‌باشد و هیچگونه فرآیندی به روش ایجاد استرس داخلی بین مولکول های آن و ایجاد تنش های حرارتی در آن ایجاد نگردیده است و به لحاظ ایمنی سطح بسیار پایینی دارد و این ضعف به این دلیل است که در صورت شکستن، قطعات آن بزرگ و بسیار برنده خواهد بود و می تواند باعث ایجاد آسیب های خطرناکی شود.

در استانداردهای جهانی مقررات ساخت و ساز، استفاده از شیشه خام در اماکنی که شکسته شدن آن ریسک آسیب دیدن افراد را بالا می برد، مثل درب‌های شیشه ای، درگاه های اضطراری، فضاهای بهداشتی و … در مدارس، منازل مسکونی، اماکن تجاری و مکان های عمومی پرتردد ممنوع شده است.

تصویر دانه بندی شیشه خام پس از شکسته شدن را در تصویر زیر می توانید مشاهده کنید:

شیشه سکوریت (Tempered Glass)

شیشه های سکوریت یا اصطلاحا حرارت دیده، یکی از محصولات اساسی و بسیار پرکاربرد در صنعت شیشه و ساختمان است که محصول حرارت دادن شیشه فلوت خام می باشد.
برای اینکه بدانید چطور این اتفاق می افتد، به طور خلاصه، ایجاد شوک حرارتی به شیشه خام، باعث افزایش تنش بین دو سطح داخلی و خارجی شیشه شده و نظم مولکولی آن را تغییر می دهد و همین موضوع باعث افزایش استحکام و ایمن گردیدن شیشه می‌گردد.
البته این فرآیند با استانداردهای به خصوص و تکنیک های ویژه ای انجام می شود و در این عملیات، شیشه در کوره های مخصوص تا دمایی نزدیک به ۷۰۰ درجه سانتی گراد حرارت داده می شود و طی یک جریان سریع، به یکباره خنک می شود و این اقدام باعث می شود که غشاء بیرونی آ« نسبت به بخش درونی آن زودتر خنک شده و این اختلاف پتانسیل و شکست ساختاری در مولکول هایش، باعث ایجاد یک واکنش ایمن در برابر تهاجم و شکسته شدن می گردد.

با انجام عملیات سکوریت سازی، این شیشه ها از نظر ضربه پذیری فیزیکی و مقاومت حرارتی پنج برابر قوی تر از مدل خام می شوند و در صورت شکسته شدن احتمالی، به قطعات ریزی تبدیل می شوند که احتمال آسیب رسانی و برندگی آن ها بسیار کم و ناچیز است.
اگر عملیات سکوریت سازی به خوبی انجام نشود، شیشه از نظر دانه بندی ساختار یکسان و منظمی نخواهد داشت و ممکن است در برخی نقاط دارای موج، لکه، نقطه و آسیب های حین تولید باشد و بسیار مهم است که این فرآیند در تمام مراحل اعم از نقل و انتقال، حرارت دهی، خنک سازی و … به درستی و با استفاده از تجهیزات مدرن و توسط کاربران ماهر، تولید و اجرا شود.

تصویر دانه بندی شیشه سکوریت پس از شکسته شدن را در تصویر زیر می توانید مشاهده کنید:

ویژگی‌های شیشه سکوریت

مقاومت مکانیکی 5 برابر مقاوم تر از شیشه خام
مقاومت در برابر شوک حرارتی تا 250 درجه سانتیگراد
مقاومت خمشی 120-200N/mm2
مقاومت کششی 65MPa
استرس مجاز در به کارگیری در مصارف ساختمانی 50MPa
تراکم سطحی > 95 MPa
پردازش و تغییر روی شیشه پس از حرارت دهی امکان پذیر نمی باشد
الگوی شکست قطعات کوچک با گوشه های گرد

 

از مهمترین خصوصیات شیشه های سکوریت مقاومت آنها در مقابل تغییرات حرارتی بالا تا ۲۵۰ درجه سانتی گراد است.
شیشه سکوریت به دلیل الگوی شکست و ریز بودن قطعات شکسته شده،به عنوان یک محصول ایمن شناخته می شود.
عملیات حرارت دهی و سکوریت سازی به شیشه، هیچگونه تغییری در مشخصات اولیه آن مثل عبور نور و ویژگی های تابش نور خورشید ایجاد نمی کند.
شیشه سکوریت را به هیچ عنوان نمی توان برش داد و هر گونه اقدامی روی آن مثل سوراخکاری، ابزار زنی و … باید قبل از حرارت دهی انجام گردد.
یکی از مشکلاتی رایج در این مدل، شکست ناگهانی آن یا اصطلاحا خودکشی شیشه است. این مشکل به علت وجود ذرات ناخالصی سولفید نیکل است که در اثر حرارت و خنک کاری سریع، تغییر شکل می‌دهد و باعث شکسته شدن یا خودکشی شیشه می‌شود.

موارد استفاده شیشه سکوریت

به طور کلی برای مصارفی که نوسانات شدید حرارتی در آن وجود دارد، طراحی شده است. شیشه سکوریت از شیشه خام سخت تر یا نرم تر نیست بلکه مقاوم بالاتری دارد. حرارت دادن به شیشه باعث متخلخل شدن آن نمی شود و سطح آن نیز در مقایسه با مدل خام مطلقا دارای خط و خش نیست.

موارد استفاده از شیشه سکوریت بسیار متنوع و گسترده است و از صنعت ساختمان و معماری تا صنایع خودروسازی و لوازم خانگی از این محصول استفاده می‌کنند.
در نمای ساختمان، کرتن وال، انواع پنجره ها و درب‌های شیشه‌ای و هم چنین در بخش داخلی ساختمان در ساخت دیوارپوش، پله ها، نرده ها، پارتیشن ها، کابین های حمام و سرویس بهداشتی، ویترین ها و پیشخوان ها از این مدل استفاده می گردد.
همچنین در ساخت درب فر و اجاق گاز فردار، یخچال ها و فریزرهای صنعتی، طبقات یخچال ها، صفحات جلوی شومینه ها و… هم از مدل سکوریت استفاده می‌شود.

شیشه نیمه سکوریت (Heat toughened/strengthened)

فرآیند تولید شیشه نیمه سکوریت مشابه مدل سکوریت است با این تفاوت که در مرحله خنک کاری این عمل بسیار کندتر انجام می‌گردد. در مقایسه شیشه خام و نیمه سکوریت با ابعاد و ضخامت یکسان، کاملا می‌توان متوجه شد که شیشه نیمه سکوریت دو برابر از شیشه خام قوی‌تر است.
تفاوت اصلی شیشه سکوریت و نیمه سکوریت هم در الگوی شکست آن‌ها است. شیشه نیمه سکوریت بعد از شکسته شدن به قطعاتی کوچکتر از مدل خام و بزرگتر از قطعات مدل‌سکوریت تبدیل میشود.

در فرآیند تولید شیشه نیمه سکوریت، از آنجا که خنک کاری در زمان بیشتری انجام می‌شود، این نوع در مقایسه با مدل سکوریت، تاب و موج کم تری داشته و از طرفی مشکل شکست ناگهانی شیشه یا اصطلاحا خودکشی آن‌ها دیده نمی‌شود.

تصویر دانه بندی شیشه نیمه سکوریت پس از شکسته شدن را در تصویر زیر می توانید مشاهده کنید:

 

ویژگی های شیشه نیمه سکوریت

مقاومت در برابر شوک حرارتی تا ۱۳۰ درجه سانتی گراد
مقاومت خمشی 40N/mm2
مقاومت کششی 40-55MPa
مقاومت مکانیکی دو برابر مقاوم تر از شیشه خام
نوع شکست لبه شمشیری
میزان استرس مجاز برای به کارگیری در مصارف ساختمانی 17MPa

 

مقاومت مکانیکی شیشه نیمه سکوریت ۱.۶ تا ۲ برابر شیشه خام است.

این نوع شیشه از نظر مقاومت در برابر تنش های حرارتی سه برابر موثرتر از مدل خام است و پایداری حرارتی قابل ملاحظه ای دارد و از نظر شفافیت و تبادل نور و همچنین مسطح بودن به شیشه خام نزدیک است و میتوان گفت در برخی اماکن بسیار بهتر از شیشه سکوریت است.

شیشه نیمه سکوریت در مقابل اختلاف حرارتی در بازه حرارتی ۵۰ تا ۱۵۰ درجه سانتی گراد مقاومت دارد، در حالی که شیشه خام تا حداکثر 50 درجه سانتی گراد اختلاف حرارت محیط را تحمیل می کند.

 

موارد کاربرد شیشه نیمه سکوریت

 چیزی که موجب محبوبیت شیشه های نیمه سکوریت شده است، الگوی شکست آنها است. بیشترین کاربرد این مدل در ساخت سقفها یا اسکای لایت ها و هم چنین سایه بان های شیشه‌ای بیشترین کاربرد را دارد.

از این مدل در ساخت شیشه های ضد ضربه، ضد گلوله و… نیز استفاده می گردد.

شیشه انعکاسی/بازتابنده (Reflective Glass)

شیشه انعکاسی یا ریفلکتیو در صنعت شیشه جایگاه ویژه‌ای دارد. در کنار اساسی ترین ویژگی این نوع شیشه که کنترل نور خورشید است، از این مدل به جهت زیبایی و هم چنین حفظ انرژی استفاده می‌شود. شیشه انعکاسی به نمای ساختمان جلوه بصری می‌بخشد و هم چنین با بازتاب حرارت خورشید نسبت به شیشه فلوت رنگی، احتمال شکست آن را در اثر حرارت خورشید کاهش می‌دهد.

شیشه بازتابنده در حقیقت همان شیشه فلوت است که یک پوشش خیلی نازک از اکسید فلز، روی آن کار شده تا حرارت و نور خورشید را بازتاب نماید. با به کار بردن این پوشش روی یک سطح شیشه، آن را به آینه تبدیل می کند به شکلی که مانع دید از بیرون به داخل ساختمان می‌شود و باعث حفظ حریم خصوصی افراد می‌شود. این مدل بیشتر در قسمت نمای خارجی ساختمان‌ها استفاده می‌شوند.
این شیشه قادر است بدون اینکه در ورود بخش مرئی نور خورشید خللی ایجاد نماید، مانع از ورود اشعه مضر ماوراء بنفش و هم چنین مادون قرمز به محیط شده و آن را بازتاب می‌نماید.

 

مزایای به کارگیری شیشه بازتابنده

  • حفظ حریم خصوصی داخل ساختمان
  • بهره وری انرژی با کنترل حرارت و کاهش به کارگیری وسایل سرمایشی
  • قابل استفاده در رنگ های متنوع مانند برنز،سبز،آبی تیره و نقره

 

کالیته رنگ شیشه های بازتابنده

SHGC VLT Featured Configurations color
۰.۱۷ ۲۱ Solarcool® (۲) Azuria® + Solarban® ۶۰ (۳)
۰.۱۸ 17 Solarcool® (۲) Solarbronze® + Solarban® ۶۰ (۳)
۰.۱۵ 13 Solarcool® (۲) Pacifica® + Solarban® ۶۰ (۳)
۰.۱۷ 14 Solarcool® (۲) Solargray® + Solarban® ۶۰ (۳)
۰.۱۸ 17 Solarcool® (۲) Solarblue® + Solarban® ۶۰ (۳)

 

 

موارد کاربرد شیشه بازتابنده

شیشه پنجره‌ها:
این شیشه به عنوان یک روش جهت افزایش بهره وری انرژی می‌تواند سودمند و کارآمد باشد.

نمای ساختمان:
بازتاب نور و نمایش آسمان در نمای ساختمان موجب درخشش آن شده و بازتاب این نمایش مانند یک اثر هنری زیبا خود نمایی می کند.

اسکای لایت ها:
سقف های شیشه ای یا همان اسکای لایت‌ها به دلیل قرار گرفتن در معرض تابش مستقیم نور خورشید، باعث بالا رفتن دمای فضای داخل ساختمان می‌شوند. استفاده از شیشه‌های بازتابنده می تواند با کاهش تمرکز حرارت خورشید در سقف های شیشه ای، باعث کارآیی بهتر و عملکرد بهتر در محیط شود.

شیشه لمینت/چند لایه (Laminated Glass)

شیشه های لمینت، عموما شامل دو یا چند لایه شیشه است که بین آنها از طلق PVB (پلی وینیل بوتیرات) استفاده می‌شود که به وسیله دستگاه اتوکلاو تحت فشار و حرارت به صورت دائمی یکپارچه می‌‌شوند.

لایه PVB در فرآیند تولید، به شیشه کاملا می‌چسبد و باعث پیوستگی فیزیکی و شیمیایی بین دو لایه شیشه می‌شود که علاوه بر حفظ شیشه در برابر شکسته شدن و ضربه، باعث کاهش دریافت اشعه UV تا میزان 99 درصد شده و عایق بسیار خوبی در مقابل صدا است.

این مدل شیشه در هنگام شکستن، قطعات شکسته شده به طلق بینابین آن می چسبد و به این شکل مانع از جدا شدن تکه های شکسته شده و پخش شدن آنها می‌شود.

این مدل در طی یک فرآیند مقاوم سازی ایمنی لازم را کسب کرده و پیوستگی موجود در آن‌ها ضریب ایمنی آن را بسیار بالا می‌برند.

 

موارد کاربرد شیشه لمینت

شیشه های لمینت یا چند لایه در مواردی مانند سقف ها، نماهای شیشه ای، شیشه های خودروهای حفاظت شخصیت ها، شیشه های ضد گلوله، ضد انفجار، ضد عبور و اغتشاش، ضد سرقت و … که امکان آسیب ناشی از شکست شیشه وجود دارد استفاده می‌شود.

شیشه خم (Bent Glass)

شیشه های خم با هدف تحقق ایده های خلاقانه معماران و طراحان نمای ساختمان ها تولید می شود و باعث بهبود قابل ملاحظه فضا، زیبایی و جذابیت بیشتر می شوند. ایجاد تنوع و زیبایی در فضای ساختمان و استفاده از فضاهای بلا استفاده و ایجاد هماهنگی و هارمونی در نگاه بیننده، از ویژگی های منحصر به فرد این مدل است.

این شیشه را می توان با داشتن اطلاعات اولیه ابعادی شامل طول کمان و شعاع خم تولید نمود. عملیات خم کاری و ایجاد انحنا در شیشه به این صورت است که مطابق نقشه از پیش طراحی شده، قالب سازی می‌شود و شیشه خام درون قالب قرار می‌گیرد و حرارتی حدود 580 درجه تا 600 درجه سانتی گراد به آن داده می‌شود و با بالا رفتن دما، شیشه به شکل قالب مورد نظر تغییر شکل می‌دهد.

 

موارد کاربرد شیشه خم

شیشه های خم در مواردی مانند نماهای شیشه ای ساختمان ها، محیط های پیرامونی داخلی و خارجی و … که در طراحی اولیه به صورت منحنی در نظر گرفته شده است، مورد استفاده می‌باشد.

شیشه دکوراتیو/تزئینی (Decorative Glass)

شیشه دکوراتیو نوعی شیشه تزئینی است که با استفاده از تکنیک‌های مختلف بر روی انواع شیشه ساخته و تهیه می‌شود. تنوع بسیار بالای این مدل باعث شده که در بخش های مختلف ساختمان شاهد استفاده موثر از آنها باشیم.

دکوراتیو کردن شیشه برای ایجاد رنگ و طرح های مات و شفاف انجام می‌شود و فرآیند تولید آن در کارگاه‌های تخصصی بر روی شیشه ‌های سکوریت، لمینت و پنل‌های دوجداره از طریق رنگ آمیزی، تیفانی، استین گلس، فیوز گلس، اسیدکاری، سندبلاست و سایر تکنیک های ویژه انجام می شود.

شیشه های دکوراتیو یا تزئینی با انواع مختلف مثل شیشه اسپندرال یا چاپ دار، شیشه لمینیت رنگی، شیشه رنگی، شیشه مات، شیشه سند بلاست، شیشه فوتولمینیت، چوب، پروفیل آلومینیومی و … قابل استفاده می‌باشند.

 

موارد کاربرد شیشه دکوراتیو

از شیشه دکوراتیو در ساخت درب اتوماتیک، درب های شیشه‌ای دستی، دیوارهای داخلی، دیوارپوش، راه پله، پارتیشن، تابلوهای تزئینی، زیباسازی ستون‌ها، نورگیرهای سقفی و دیواری، سرویس بهداشتی و حمام و خلاصه هر جایی از ساختمان که اجرای یک طرح زیبا مد نظر باشد، مورد استفاده قرار می‌گیرد.

در تصاویر زیر، نمونه‌ای از کاربری شیشه های دکوراتیو را به هم میبینیم:

دیوارپوش

 

پارتیشن

 

دیوارپوش و سقف و تابلو

 

نورگیر سقف

 

سرویس بهداشتی

 

حمام

 

راه پله

 

سقف های بلند و سنتی

 

دیوارهای داخلی

 

درب های ورودی

امیدواریم این مطلب برای شما مفید بوده باشد و نهایت استفاده را از آن ببرید.