紀元前500年に初めて作られて以来、ガラスは常に人類を魅了してきた素材です。その不思議な特性により、長い展開の中で徐々に立ち上がることができます。社会から排除されたわけではありませんが、建設業界で最も広く使用され、広範囲に及ぶ材料の 1 つとなっています。早くからステンドグラスの窓、現代建築の複雑なコンポーネントまで。建築におけるガラスの役割は長年にわたって進化し、徐々に建築に不可欠な素材になりました。
概要ガラスの歴史建設業界で
先史時代には、黒曜石と稲妻溶岩が武器の製造に使用されていました。これらの物質は両方とも天然に存在します。人工ガラスは高級素材の一種で、装飾品、宝飾品、食器などに使用されます。
吹きガラスの技術は、西暦 1 世紀にヨーロッパで開発されました。この技術の出現はガラス製造に革命をもたらしました。その後、この技術はローマ帝国全体に広がりました。二酸化マンガンを導入すると透明なガラスが得られます。鋳造ガラスの窓がローマの重要な建物に現れ始めました。その後 1,000 年間で、ガラス製造はヨーロッパと中東全体に広がりました。 7 世紀には、ジャングロ サクソン ガラスも大聖堂で使用されました。
11 世紀までに、クラウン ガラス法を使用して板ガラスが製造されるようになりました。 11 世紀から 18 世紀にかけて、ステンド グラス窓はゴシック ルネッサンスとバロック建築で使用されました。世界中の偉大な芸術家がステンドグラスで素晴らしい模様を生み出しています。 19 世紀には、窓の製造に板ガラス窓が使用されていました。これらのガラスは完全に平らで、光学的な歪みはありません。
1958 年にフロートガラス法が世界に導入されました。この方法によりガラス板の厚みが均一になり、表面が非常に平坦になります。現代の窓はフロートガラスでできています。
建築におけるガラスの応用
20世紀初頭以来、近代建築では工場でガラスやコンクリートの建物が大量に生産されてきました。ガラスと鋼鉄の構造物は、多くの国で発展の象徴となっています。人々はこれらの建物を富と贅沢の象徴として見ることがよくあります。
ガラス作りは非常に古い芸術です。考古学的証拠は、ガラス製造の起源が紀元前 2500 年以前に遡ることを示しています。ガラス製造はかつては珍しい芸術でしたが、ピルキントンプロセスのおかげでガラス製造は一般的な産業になりました。
伝統的に、ガラスは液体ガラスを吹き込むことによって作られていました。液体ガラスは、砂、酸化カルシウム、炭酸ナトリウムを溶かして形成されます。高温で加熱し、その後冷却して目的の形状にします。ガラスの作り方は何千年も変わっていません。混合物やコーティングを追加することでその性能を向上させることができ、さまざまな要件を満たすことができます。
ピルキントンプロセスには何か違いがあります。大量の原材料（砂、酸化カルシウム、炭酸ナトリウム）をガラス製造工場に輸送することです。次に、重量を量り、正しい割合で混合します。ガラスに適切な特性や色を与えるために、特定の混合物が成分に追加されます。次に、混合物をガスストーブまたは窯で加熱します。添加物を使用しないと、珪砂は高温でガラスになります。次いで、溶融ガラスの均一な混合物が形成される。次に、この混合物を溶融錫上に浮かべて、所望の厚さのガラスを形成します。次に、ガラスが冷え始めます。ガラスの強度は冷却方法によって決まります。適切な温度を維持した後、冷却する、つまりアニールする必要があります。非常に短時間で冷却すると、ガラスは脆くなりすぎて取り扱いができなくなります。焼き鈍しガラスはその耐久性にとって不可欠です。製造工程では特に注意してください。
ガラスの性質
透明性: このプロパティにより、外の世界との視覚的な接続が可能になります。透明度の高いガラスは通常、ガラスを通過して反対側を見ることができます。曇りガラスなど透明度が低いと視界の妨げになります。
U 値: U 値は、窓を通って伝わる熱量の尺度です。 U値が低いほど、ガラスの断熱性能が優れています。断熱性や冷却性が優れているほど。
強度：ガラスは脆い素材です。衝撃を受けると壊れやすいです。しかし、科学技術の進歩により、多くの積層材料や混合物により、ガラスの変形に対する耐性が向上します。
温室効果: 温室効果は、太陽の可視光の短波長がガラスを通過して吸収されることです。ただし、加熱された物体から放射される長い赤外線はガラスを通過できません。これにより、より多くの熱と温度が発生します。
機械加工性: ガラスはさまざまな方法で加工できます。吹き飛ばしたり、描いたり、押したりすることができます。透明性や遮音性などさまざまな特性が得られます。
リサイクル可能性: ガラスは 100% リサイクル可能です。割れたガラスは、ガラス製造の原料やコンクリート建設用の骨材などとして利用できます。
エネルギー効率と音響制御: エネルギー効率の高いガラスは、現代の家庭の窓に使用される二重または三重ガラスを表すために使用される用語です。元の単一ガラスや古い二重ガラスとは異なります。省エネガラスはコーティングガラスを使用しており、窓からの熱の逃げを防ぎます。空気バリアは音響制御も強化します。
可視光線透過率: 可視光線透過率とは、簡単に言えば、ガラスを通過する可視光線の割合です。
アクリル：アクリルは熱可塑性樹脂でできており、耐候性に優れています。強度も通常のガラスより高いです。でも傷がつきやすいです。アクリルは優れた光学特性を持ち、ガラスよりも柔らかいです。しかし、多少の埃も溜まります。アクリルはプレイハウス、温室などで使用できます。
ポリカーボネート: この素材はガラスの 300 倍の強度があります。ほとんどの化学物質は絶縁できます。非常に軽量で、耐摩耗性、耐衝撃性に優れています。ガラスのように光を透過し、変形しません。
ガラス鋼板：ガラス鋼は、着色した熱硬化性UV樹脂を使用して数百本のガラス繊維を組み合わせて作られます。 FRPは、屋根ラミネートやひさしなどの住宅建築部材の製造にも使用されます。比較的軽量で扱いやすい素材です。熱損失を軽減できる複合住宅や断熱材の建築に最適です。
ガラスの種類
フロートガラス: フロートガラスは、ナトリウムカルシウムガラスまたは透明ガラスとも呼ばれます。溶けたガラスを焼きなまして作ったもので、透明で平らです。透明度が高いと、ぎらつきが生じるなどのデメリットもあります。天井や店頭などの製作に適しています。
色付きガラス: ガラス成分混合物中の特定の添加剤は、透明なガラスに色を加えることができます。まだその強さは損なわれていません。酸化鉄を添加すると、ガラスに緑色の色合いが与えられます。硫黄の濃度が異なると、ガラスが黄色、赤、黒になる場合もあります。
強化ガラス：強化ガラスは強化処理が施されています。とても安全です。防火扉などにも製作可能です。
合わせガラス：このタイプのガラスは、保護層内にガラス板を挟んで作られています。通常のガラスよりも重く、光学的な歪みを引き起こす可能性もあります。合わせガラスにも多くの特徴があります。遮音性、紫外線防止効果が非常に優れています。ガラスカーテンウォール、水族館、階段の間仕切りなどに使用されます。
飛散防止ガラス: 飛散防止ガラスは通常、ポリビニルブチラールの層を追加することによって作られます。この種のガラスは、たとえ割れたとしても鋭利な破片が発生しません。天窓に使用して、人々の安全を効果的に保護できます。
ステンドグラス：このガラスは日光と透明度を効果的に制御できます。この種のガラスにはさまざまな色があり、広く使用されています。いくつかの特徴的な建物で使用すると、良い結果が得られます。
超清浄ガラス: このガラスは親水性です。つまり、水はガラス表面を跡形もなく流れていきます。そしてそれらは光触媒性、つまりナノ粒子で覆われています。一部の汚れを攻撃して破壊することができるため、掃除とメンテナンスが容易になります。したがって、「ウルトラクリーンガラス」という名前が付けられています。
二重ガラスユニット: 2 枚のガラスの間に空気の隙間を残すことで、熱の損失と熱の増加を減らします。通常のガラスは大量の熱上昇を引き起こす可能性があり、空調エネルギーの熱損失は最大 30% になります。環境に優しい省エネガラスを使用すると、この影響を軽減できます。
ガラス タイル: 中空のガラス壁タイルは 2 つの別々の半片でできています。ガラスがまだ溶けている間に、2 つの部分を押し合わせてアニールしてガラスを作ります。結果として得られるガラスレンガは、中空の中心が部分的に真空になります。
結論
技術の継続的な進歩と科学者によるガラスの新たな観察により、ガラスの多用途性は向上し続けています。魔法の素材であるガラスは、建築業界で断熱材、構造部品、外装ガラス材、外装材として広く使用されています。従来の窓だけでなく、繊細な外装窓の製造にも使用されます。グリーンビルディング技術の出現により、ガラスは常に変化しています。ソーラーガラスや切り替え可能なガラス投影スクリーンは、新しい用途の一部です。ガラスも今後も気になる素材と言えます。
