【中玻網(wǎng)】1、玻璃材料

　　玻璃，經(jīng)常被定義為金屬氧化物與非結(jié)晶硅的混合物所形成的一種材料。這些成分使玻璃具有了一種無(wú)定型結(jié)構(gòu)。然而這樣的機(jī)構(gòu)是玻璃有了更加好的透明度。大概5000年前，在古埃及，人們知道沙子，石灰和蘇打粉可以用來(lái)制造玻璃，也就是鈉鈣硅酸鹽玻璃。可是，較早的人造玻璃出現(xiàn)在公元前2500年左右。直到二十世紀(jì)晚期，由于完全光滑外觀和更加先進(jìn)的玻璃制造技術(shù)的出現(xiàn)，玻璃材料終于迎來(lái)了一個(gè)飛速發(fā)展的時(shí)代。玻璃是一種易碎的，堅(jiān)硬的，通常為透明的材料。但是大多數(shù)玻璃材料的性質(zhì)是可以通過(guò)添加其他的物質(zhì)來(lái)改變的。比如，玻璃中的硼元素的含量決定了玻璃的防電與隔熱的性質(zhì)。因此，越來(lái)越多的不同種類(lèi)的玻璃被發(fā)明與制造出來(lái)，并且光放應(yīng)用于不同的領(lǐng)域內(nèi)。

　　2、玻璃的優(yōu)缺點(diǎn)

　　2.1優(yōu)點(diǎn)

　　1）裝配玻璃在建筑物外墻可以高度提升建筑物的外觀美感。

　　2）玻璃的輕重量能減輕建筑物的重量和建筑物對(duì)于自身與地基的壓力。

　　3）玻璃的耐久性?xún)?yōu)于其他的建筑材料。

　　4）玻璃是現(xiàn)下更環(huán)保的材料。進(jìn)入建筑物里面的光量可以由玻璃來(lái)控制。它可以節(jié)省建筑物使用的能量，真實(shí)實(shí)現(xiàn)建筑物與環(huán)境的友好和諧共存。

　　2.2缺點(diǎn)

　　1）適合建造玻璃結(jié)構(gòu)的區(qū)域十分有限。

　　2）玻璃比其他傳統(tǒng)建筑材料更加昂貴。

　　3、玻璃材料與傳統(tǒng)建筑材料的對(duì)比

　　與傳統(tǒng)建筑材料相比，玻璃的公開(kāi)性使建筑物內(nèi)的人們可以享有室外的綠茵與美景。這可以使使用者回歸大自然并且創(chuàng)造一個(gè)不可思議的工作環(huán)境與氛圍。相對(duì)于傳統(tǒng)建筑來(lái)說(shuō)，玻璃結(jié)構(gòu)可以使建筑與環(huán)境更加和諧統(tǒng)一。從另一方面來(lái)說(shuō)，玻璃的物理性質(zhì)與化學(xué)性質(zhì)都很容易改變，由于這一特性，玻璃材料更加廣泛的被應(yīng)用并且適用于更多的應(yīng)用領(lǐng)域。由于不同領(lǐng)域的需要，彩釉玻璃，防火玻璃，硬化玻璃等都被研發(fā)出來(lái)并且投入使用。它們被用作裝飾，窗戶(hù)，墻體，甚至于立柱與橫梁。然而玻璃材料有優(yōu)越性的同時(shí)也有一些問(wèn)題需要被關(guān)注。調(diào)查顯示，玻璃的透明性有些時(shí)候可能會(huì)導(dǎo)致一些個(gè)人隱私方面的問(wèn)題。英國(guó)鏡報(bào)報(bào)道，倫敦塔橋空中走廊的玻璃部分，由于一個(gè)啤酒瓶的掉落在上面而出現(xiàn)裂紋，這一案例將玻璃材料的安全性又推到了風(fēng)口浪尖。

　　4、盧浮宮的玻璃倒金字塔

　　法國(guó)巴黎盧浮宮玻璃金字塔已經(jīng)成為了巴黎的一個(gè)城市地標(biāo)。但盧浮宮地下的玻璃倒金字塔，同樣也是玻璃結(jié)構(gòu)的一個(gè)級(jí)別高杰作。這兩個(gè)玻璃金字塔是由有名美籍華裔建筑設(shè)計(jì)師貝聿銘所設(shè)計(jì)，有名愛(ài)爾蘭結(jié)構(gòu)工程師和建筑設(shè)計(jì)師，彼得·賴(lài)斯，也應(yīng)邀參與到了玻璃倒金字塔的設(shè)計(jì)與建造中。他們都是玻璃結(jié)構(gòu)領(lǐng)域的先驅(qū)者與創(chuàng)新者，尤其是彼得·賴(lài)斯。這個(gè)倒金字塔是被設(shè)計(jì)作為一個(gè)光源的存在，將外面的太陽(yáng)光反射進(jìn)入地下的商業(yè)區(qū)與展覽區(qū)，它也作為一個(gè)裝飾元素，讓整個(gè)地下大廳更加的富麗堂皇。同時(shí)玻璃具有優(yōu)異的外觀與其特有的透明性，因此，玻璃被用來(lái)作為倒金字塔的主要建筑材料。

　　倒金字塔的每一個(gè)面都由上面作為金字塔的底部邊緣的混凝土構(gòu)建延伸下來(lái)。這些面都由菱形玻璃板構(gòu)成，并且每四個(gè)玻璃板都由一個(gè)十字形連接器，從內(nèi)外兩部分都接合在一起連接器的豎線(xiàn)部分傳遞和承受這些玻璃般的恒重，然后橫線(xiàn)部分阻止這些玻璃板可能的橫向移動(dòng)與繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)的發(fā)生。由于這個(gè)倒金字塔會(huì)作為地下層的屋頂，懸掛在半空中，所以整個(gè)結(jié)構(gòu)就會(huì)有掉落的趨勢(shì)。為了解決這一問(wèn)題，張力承受能力較高的一個(gè)整體懸索結(jié)構(gòu)被用來(lái)作為主體的受力結(jié)構(gòu)。

　　大量的小懸索被分別固定在每一個(gè)玻璃板的中心點(diǎn)來(lái)保持它們都在本身傾斜的位置不變。然后這些小的懸索再連接到主懸索網(wǎng)絡(luò)和一些飛翔的金屬小柱子上面。倒金字塔的整個(gè)結(jié)構(gòu)中更有趣的部分就是這些金屬小柱子。它們非常有效率地排列并且連接金字塔內(nèi)部的這些懸索。如果去除這些柱子，金字塔內(nèi)部的懸索必須連結(jié)在一個(gè)點(diǎn)來(lái)保證不同的玻璃板能夠在一起，成為一個(gè)完整的結(jié)構(gòu)。如果連結(jié)點(diǎn)不是一個(gè)而是兩個(gè)或者更多，懸索作用在玻璃板上的力會(huì)分別作用于不同的方向上。玻璃板會(huì)被分別拉向不同的方向，這樣不能使每個(gè)面上的玻璃板都保持同一平面中，以保證金字塔面的平整。除了這些，對(duì)于不同玻璃板，懸索與玻璃板之間的夾角并不一樣，甚至于存在很大的差距，這樣會(huì)增加懸索拉力沿玻璃板方向的分量力的大小，不同玻璃板之間的壓力也會(huì)加大，玻璃板的安全系數(shù)同樣也就會(huì)降低。如貝聿銘與彼得.賴(lài)斯所設(shè)計(jì)，連接金屬小柱子與玻璃板的懸索中的里可以作用于同一方向，并且是所有的玻璃板都是被水平拉住，拉往倒金字塔的中軸線(xiàn)。

　　同時(shí)，設(shè)計(jì)師設(shè)計(jì)了一些不同級(jí)別的金屬柱子來(lái)分別限制不同的玻璃板。同一級(jí)別的金屬柱子有懸索相連，形成一個(gè)長(zhǎng)方體。同時(shí)，不同的長(zhǎng)方體與地面由懸索彼此相連來(lái)形成整個(gè)懸索網(wǎng)絡(luò)。由于這些元素與系統(tǒng)的存在，整個(gè)玻璃倒金字塔的主體能夠穩(wěn)定地懸掛在地下層的天花板之上，并且照亮整個(gè)地下層區(qū)域。除了玻璃倒金字塔的主體結(jié)構(gòu)，它的“底部“，也就是屋頂部分的玻璃結(jié)構(gòu)，也同樣重要。倒金字塔頂部的懸索系統(tǒng)是單獨(dú)于底部系統(tǒng)的。這是一個(gè)等級(jí)分明的懸索工作系統(tǒng)。

　　主體系統(tǒng)包含了橫跨整個(gè)玻璃屋頂寬度的主要懸索網(wǎng)。為了支撐倒金字塔“底部”的玻璃板，帶有小金屬柱子的正方形支架來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題。這些小柱子被放在小懸索上面，而這些小懸索又與主體懸索結(jié)構(gòu)連接在一起。這個(gè)結(jié)構(gòu)可以保證所有的懸索處于張力之下，所有的金屬柱子處于壓力之下。這樣可以更大可能的使用不同材料的特性來(lái)保證整個(gè)結(jié)構(gòu)安全。屋頂?shù)牟ＡП砻姹唤ㄔ斐蔀橐粋�(gè)非常平的金字塔形狀，這樣不僅可以把落在外部的雨水排出，并且可以增加反射進(jìn)入地下層的光量。

　　5、發(fā)展前景

　　盡管玻璃已經(jīng)成為了建造過(guò)程中更普遍的材料之一，但是其特殊的性質(zhì)與持續(xù)增長(zhǎng)的需求量，仍然促使著玻璃產(chǎn)品與應(yīng)用的發(fā)展。在做研究時(shí)，要考慮三個(gè)方面。第1，玻璃材料可以有很多種制造方法，不同的方法可以制造出不同的種類(lèi)的玻璃。另一方面，多種不同元素的加入與不同的制造方法，也可以使玻璃具有不同種的特性。

　　用這種方法，可以制造出許多種具有不可思議的功能的玻璃。例如X光防護(hù)玻璃，由于這種玻璃中含有70%的鉛氧化物，就可以防護(hù)X光與伽馬射線(xiàn)的輻射。今天大多數(shù)的玻璃都是復(fù)合物。它們由許多具有不同功能的層所組成。如果增加或者改進(jìn)這些不同的層，許多更加先進(jìn)的玻璃可能會(huì)被制造出來(lái)。如智能電致變色玻璃中的電流可以控制從外部與內(nèi)部通過(guò)玻璃的光與熱輻射量。因此，可以減少用來(lái)降溫與升溫所用的能量。