玻璃是一种具有无规则结构的非晶态固体。它没有固定的熔点，在物理和力学性能上表现为均质的各向同性。大多数玻璃都是由矿物原料和化工原料经高温熔融，然后急剧冷却而形成的。在形成的过程中，如加入某些辅助原料，如助熔剂、着剂等可以改善玻璃的某些性能。 建筑玻璃是以石英砂（SiO2）、纯碱(Na2CO3)石灰石(CaCO3)、长石等为主要原料，经1550~1600℃高温熔融、成型、退火而制成的固体材料。
其主要成分是SiO2(含量72%左右)、Na2O(含量15%左右)和CaO(含量9%左右)，另外还有少量的Al2O3、MgO等。这些氧化物在玻璃中起着非常重要的作用，见表7.1。
（1）导热性
玻璃的导热性很小，常温时大体上与陶瓷制品相当，而远远低于各种金属材料。但随着温度的升高将增大。另外，导热性还受玻璃的颜和化学成分的影响。
（2）热膨胀性
玻璃的热膨胀性能比较明显。热膨胀系数的大小取决于组成玻璃的化学成分及其纯度，玻璃的纯度越高热膨胀系数越小，不同成分的玻璃热膨胀性差别很大。
（3）热稳定性
玻璃的热稳定性是指抵抗温度变化而不破坏的能力。
玻璃抗急热的破坏能力比抗急冷破坏的能力强。
玻璃的热稳定性主要受热膨胀系数影响。玻璃热膨胀系数越小，热稳定性越高。玻璃越厚、体积越大，热稳定性越差；带有缺陷的玻璃，特别是带结石、条纹的玻璃，热稳定性也差。
（3）其他力学性质
常温下玻璃具有很好的弹性。常温下普通玻璃的弹性模量为60000～75000MPa，约为钢材的1/3，与铝相近。
玻璃具有较高的硬度，莫氏硬度一般在4～7之间，接近长石的硬度。玻璃的硬度也因其工艺、结构不同而不同。一般的建筑玻璃具有较高的化学稳定性，在通常情况下，对酸、碱、盐以及化学试剂或气体等具有较强的抵抗能力，能抵抗以外的各种酸类的侵蚀。
但是长期遭受侵蚀性介质的腐蚀，也能导致变质和破坏，如玻璃的风化、发霉都会导致玻璃外观的破坏和透光能力的降低。
建筑玻璃按生产方法和功能特性可分为以下几类。
（1）平板玻璃
①透明窗玻璃②不透明玻璃③装饰类玻璃④安全玻璃⑤镜面玻璃⑥装饰－节能型玻璃
（2）建筑艺术玻璃
建筑艺术玻璃是指用玻璃制成的具有建筑艺术性的屏风、花饰、扶栏、雕塑以及玻璃锦砖等。
（3）玻璃建筑构件
玻璃建筑构件主要有空心玻璃砖、波形瓦、门、壁板等。
（4）玻璃质绝热、隔声材料
玻璃质绝热、隔声材料主要有泡沫玻璃、玻璃棉毡、玻璃纤维等。
7.2 平板玻璃
平板玻璃是指未经其他加工的平板状玻璃制品，也称为白片玻璃或净片玻璃。
按生产方法不同，可分为普通平板玻璃和浮法玻璃。
平板玻璃主要用于门窗，起采光(可见光透射比85%~90%)、围护、保温、隔声等作用，也是进一步加工成其他技术玻璃的原片。 平板玻璃的生产过程如图7.1所示。
垂直引上法是利用拉引机械从玻璃溶液表面垂直向上引拉玻璃带，经冷却变硬而成玻璃平板的方法。根据引上设备不同，又分为有槽引上、无槽引上和对辊引上等方法(见图7.2，图7.3)。
其特点是成型容易控制，可同时生产不同宽度和厚度的玻璃，但宽度和厚度也受到成型设备的限制，产品质量也不是很高，易产生波筋、线道、表面不平整等缺陷。
水平引拉法是将玻璃带自液面引拉700～1000mm处，元板通过转向辊改为水平方向引拉，再经退火冷却而成玻璃板的方法。
这种方法不需要高大的厂房，可以进行大面积切割，缺点是玻璃厚薄难以控制，板面易产生麻点，因此一般只用于小型生产。
浮法玻璃的生产过程是将熔融的玻璃液经过流槽砖进入盛有熔融锡液的锡槽中，由于玻璃液的密度较
锡液小，玻璃液便浮在锡液表面上，在其本身的重力及表面张力的作用下，能均匀地摊平在锡液表面上，同时玻璃的上表面受到高温区的抛光作用，从而使玻璃的两个表面均很平整。然后经过定型、冷却后，进入退火窑退火、冷却，最后经切割成为原片。
浮法玻璃工艺示意如图7.4所示。
(1)浮法玻璃应为正方形或长方形。其长度和宽度尺寸允许偏差应符合表7.2的规定。
(2)浮法玻璃的厚度允许偏差应符合表7.3的规定。
(3)建筑级浮法玻璃的外观质量应符合表7.4 的规定。
(4)浮法玻璃的弯曲度不应超过0.2%。
玩B的技术
(5)浮法玻璃的可见光透射比应不小于表7.5的规定。
（1）玻璃应用木箱或集装箱(架)包装，箱（架）应便于装卸、运输。
（2）包装箱（架）应附有合格证，标明生产厂家或商标、玻璃级别、尺寸、厚度、数量、生产日期、本标准号和轻搬正放、易碎、防雨怕湿的标志或字样。
（3）运输时应防止箱（架）倾倒滑动。
（4）玻璃必须贮存在不结露或有防雨设施的地方。
7.3 节能装饰玻璃
吸热玻璃是一种能控制阳光中热能透过的玻璃，它可以显著地吸收阳光中热作用较强的红外线、近红外线，而又能保持良好的透明度。
吸热玻璃的制造一般有两种方法：一种方法是在普通玻璃中加入一定量的着剂；另一种方法是在玻璃的表面喷涂具有吸热和着能力的氧化物薄膜。
(1)吸收太阳的辐射热
(2)吸收太阳的可见光
(3)能吸收太阳的紫外线
(4)具有一定的透明度，能清晰地观察室外景物。
(5)泽经久不变，能增加建筑物的外形美观。
图7.5为吸热玻璃的分光透过率。
图7.6为吸热玻璃与同厚度的浮法玻璃吸收太阳辐射热性能比较。
凡是既有采光要求又有隔热要求的场所均可使用。采用不同颜的吸热玻璃能合理利用太阳光，调节室内温度，节省空调费用，而且对建筑物的外表有很好的装饰效果。一般多用作高档建筑物的门窗或玻璃幕墙。此外，它还可以按不同的用途进行加工，制成磨光、夹层、中空玻璃等。 (1)对光线的反射和遮蔽作用，亦称为阳光控制能力
不同玻璃的遮蔽系数见表7.6。
(2)单向透视性
(3)镜面效应
热反射玻璃也常带有颜，常见的有灰、青铜、茶、金、浅蓝和古铜等。
它的常用厚度为6mm，尺寸规格有1600mm×2100mm、1800mm×2000mm和2100mm×3600mm等。其性能见表7.7。
热反射玻璃可用作建筑门窗玻璃、幕墙玻璃，还可以用于制作高性能中空玻璃、夹层玻璃等复合玻璃制品。
但热反射玻璃幕墙使用不恰当或使用面积过大会造成光污染和建筑物周围温度升高，影响环境的和谐。
低辐射膜玻璃是镀膜玻璃的一种，它有较高的透过率，可以使70%以上的太阳可见光和近红外光透过，有利于自然采光，节省照明费用。
低辐射膜玻璃一般不单独使用，往往与普通平板玻璃、浮法玻璃、钢化玻璃等配合，制成高性能的中空玻璃。 低辐射膜玻璃的主要规格有1500mm×900mm、1500mm×1200mm、1800mm×750mm、1800mm×1200mm、1800mm×1600mm和2200mm×1250mm。
制作中空玻璃的原片可以是普通玻璃、浮法玻璃、钢化玻璃、夹丝玻璃、着玻璃和热反射玻璃、低辐射膜玻璃等，厚度通常是3mm、4mm、5mm和6mm。
高性能中空玻璃的外侧玻璃原片应为低辐射玻璃。中空玻璃的中间空气层厚度为6～12mm。颜有无、绿、茶、蓝、灰、金、棕等。
(1)光学性能
中空玻璃的可见光透视范围10%~80%，光反射率25%~80%，总透过率25%~50%。
(2)热工性能
中空玻璃比单层玻璃具有更好的隔热性能。
由双层热反射玻璃或低辐射玻璃制成的高性能中空玻璃，隔热保温性能更好
(3)防结露功能
①结露原因
建筑物外维护结构结露的原因一般是在室内一定的湿度环境下，物体表面温度降到某一数值时，湿空气使其表面结露、直至结霜(表面温度在0℃以下)。
②防结露原理
使用中空玻璃可大大提高防结露能力。
(4)隔声性能
中空玻璃具有较好的隔声性能，一般可使噪声下降30～40dB，即能将街道汽车噪声降低到学校教室的安静程度。
(5)装饰性能景区综合管理系统
中空玻璃的装饰性主要取决于所采用的原片，不同的原片玻璃使制得的中空玻璃具有不同的装饰效果。
中空玻璃的常用规格见表7.8。
中空玻璃的技术要求：
(1)玻璃材料
(2)密封胶
(3)间隔框和干燥剂
(4)尺寸偏差见表7.9、表7.10和表7.11
(5)性能要求满足表7.12的要求
中空玻璃主要用于需要采暖、空调、防噪音、控制结露、调节光照等建筑物上，或要求较高的建筑场所，也可用于需要空调的车、船的门窗等处。
中空玻璃是在工厂按尺寸生产的，现场不能切割加工，所以使用前必须先选好尺寸。
中空玻璃失效的直接原因主要有两种：一是间隔层内露点上升。二是中空玻璃的炸裂。
带风扇的安全帽7.4 其他玻璃装饰制品
为减小玻璃的脆性、提高使用强度，通常可采用的方法有:(1)用退火法消除玻璃的内应力；(2)消除平板玻璃的表面缺陷；(3)通过物理钢化(淬火)和化学钢化而在玻璃中形成可缓解外力作用的均匀预应力；(4)采用夹丝或夹层处理。
采用上述方法改性后的玻璃统称为“安全玻璃”。
凡通过物理钢化(淬火)和化学钢化处理的玻璃称为钢化玻璃。
(1)物理钢化玻璃
物理钢化又称淬火钢化，是将普通平板玻璃在加热炉中加热到接近软化点温度(650℃左右)，使之通过
本身的形变来消除内部应力，然后移出加热炉，立即用多头喷嘴向玻璃两面喷吹冷空气，使之迅速且均匀地冷却。
钢化玻璃应力状态见图7.8。
(2)化学钢化玻璃
化学钢化玻璃采用离子交换法进行钢化，其方法是将含碱金属离子钠(Na＋)或钾(K+)的硅酸盐玻璃浸入熔融状态的锂(Li＋)盐中，使钠或钾离子在表面层发生离子交换，使表面层形成锂离子的交换层。
当冷却到常温后，玻璃便处于内层受拉应力、外层受压应力的状态，其效果与物理钢化相似，因此提高了应用强度。
钢化玻璃制品主要包括平面钢化玻璃、曲面钢化玻璃、半钢化玻璃、区域钢化玻璃等。平面钢化玻璃主要用于建筑物的门窗、隔墙与幕墙及橱窗、家具等；曲面钢化玻璃主要用于汽车车窗等处。
钢化玻璃除采用浮法玻璃、普通平板玻璃作为原片外，也可使用吸热玻璃、彩玻璃、压花玻璃等作为原片，制作出有特殊功能的钢化玻璃。
夹丝玻璃按厚度分为6mm、7mm和10mm三种。产品尺寸一般不小于600mm×400mm，不大于2000mm×1200mm。钢丝网的图案也有多种形式。
我国生产的夹丝玻璃产品分为夹丝压花玻璃和夹丝磨光玻璃两类。
夹丝玻璃可用于建筑的防火门窗、天窗、采光屋顶、阳台等部位。它的使用性能如下：
(1)具有安全和防火特性。
(2)强度较低。
(3)耐急冷急热性能差。
(4)因对夹丝玻璃的切割会造成丝网边缘外露，容易锈蚀。
(1)夹层玻璃的透明度好，抗冲击能力比同等厚度的平板玻璃高几倍。
(2)安全性好
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(3)具有耐热、耐寒、耐湿、耐久等特点；另外由于PVB胶片的作用，夹层玻璃还具有节能、隔音、防紫外线等功能。
(4)中间层如使用各种彩的PVB胶片，还可制成彩丰富多样的彩夹层玻璃。
夹层玻璃技术性能见表7.14。
(1)防爆、防盗、防弹之处。如汽车、飞机的挡风玻璃，有特殊要求的建筑门窗玻璃，屋顶采光天窗等。
(2)陈列柜、展览厅、水族馆、动物园、观赏性玻璃隔断。各种微晶玻璃共同的生产工艺流程是：
配合料配制→玻璃熔融→成型→加工→结晶化处理→再加工
(1)原料
一般都使用矿物原料和化工原料。使用的矿物原料有硅砂、石灰石、白云石、长石、毒重石。使用的化工原料有锌白、纯碱、钾碱、锑粉、硼砂、硼酸以及各种着剂。
(2)玻璃熔融
红与黄的微晶玻璃因使用硒粉其挥发量可达90%，所以常使用密封性好的坩埚炉熔化。其他彩的微晶玻璃都使用池窑熔化。
建筑微晶玻璃的熔化温度为1450~1500℃
(3)成型
可采用吹制、压制、拉制、压延、离心浇注、重力浇注等各种成型方法，但生产板状微晶玻璃，目前以压延法和烧结法为主。
(4)结晶化前的加工
对微晶玻璃的热加工和冷加工，尽可能都在结晶化之前完成。
(5)晶化热处理
玻璃经晶化热处理后，才能形成含有大量微小晶相的微晶玻璃。
幕墙安装须知：
(1)用于幕墙面板的微晶玻璃装饰板应具有生产厂商提供的测试报告。
(2)用于幕墙的板材必须100%进行全尺寸4项性能试验。试验合格后方能进行施工。
预应力锚索(3)为了防止幕墙板材因受外力时破碎而导致危险，微晶玻璃装饰板背面需要用多元树脂粘上一层防护玻璃纤维以求安全。
空心玻璃砖具有耐压、抗冲击、耐酸、隔音、隔热、防火、防爆、透明度高和装饰性好等特点。具体
介绍如下:
(1)透光性
(2)隔热保温性如图7.10所示
(3)隔绝噪音
(4)防火性
(5)材料性能
空心玻璃砖一般用来砌筑非承重的透光墙壁，建筑物的内外隔墙、淋浴隔断、门厅、通道及建筑物的地面等处，特别适用于体育馆、图书馆等，用于控制透光、眩光和日光的场合。
花纹玻璃是将玻璃依设计图案加以雕刻、印刻或局部喷砂等无彩处理，使表面有各式图案、花样及不同质感。
（1）压花玻璃（2）喷花玻璃（3）刻花玻璃（4）热熔玻璃
镭射玻璃是以玻璃为基材的新一代建筑装饰材料，其特征在于经特种工艺处理，玻璃背面出现全息或
其他光栅。
镭射玻璃的颜有银白、蓝、灰、紫、黑、红等。镭射玻璃按其结构有单层和夹层之分。
镭射玻璃适用于酒店、宾馆，各种商业、文化、娱乐设施的装饰。
7.5 玻璃马赛克
玻璃马赛克又称玻璃锦砖，是一种小规格的用于外墙贴面的方形彩饰面玻璃。
单块玻璃马赛克的规格一般为20～50mm见方、厚度4～6mm，四周侧面呈斜面，正面光滑，背面略带凹状沟槽，以利于铺贴时粘结。
玻璃马赛克的生产方法有熔融压延法和烧结法两种。
玻璃马赛克是以玻璃为基料并含有未熔化的微小晶体(主要是石英砂)的乳浊制品，其内部为含有大量的玻璃相、少量的结晶相和部分气泡的非均匀质结构。
玻璃马赛克具有较高的强度和优良的热稳定性、化学稳定性；表观密度低于普通玻璃；具有柔和的光泽。
(1)玻璃马赛克的颜丰富，可拼装成各种图案，美观大方，且耐腐蚀、不褪。
(2)由于玻璃具有光滑表面，所以具有不吸水、不吸尘、抗污性好的特点。
(3)玻璃锦砖具有体积小、质量轻、粘结牢固的特点，特别适合于高层建筑的外墙面装饰。
双面胶贴根据国家标准《玻璃马赛克》(GB/T7697—1996)的规定，单块马赛克的边长有20mm×20mm、25mm×25mm和30mm×30mm三种，相应的厚度为4.0mm、4.2mm和4.3mm。
每联马赛克的边长为327mm，允许有其他尺寸的联长。联上每行(列)马赛克的距离(线路)为2.0mm、3.0mm 或其他尺寸。
玻璃马赛克的物理化学性能应符合表7.15的规定。
玻璃马赛克是一种很好的饰面材料，主要用于外墙装饰。
一般将单块的玻璃马赛克按设计要求的图案及尺寸，用以糊精为主要成分的胶粘剂粘贴到牛皮纸上成为一联(正面贴纸)。铺贴时，将水泥浆抹入一联马赛克的非贴纸面，使之填满块与块之间的缝隙及每块的沟槽，成联铺于墙面上，然后将贴面纸洒水润湿，将牛皮纸揭去。
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