芻議玻璃材料在環(huán)境藝術(shù)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

劉海濤

摘 要：玻璃是一種古老的建材，也是現(xiàn)代環(huán)藝設(shè)計(jì)中應(yīng)用廣泛的材質(zhì)之一。新型玻璃材料如果運(yùn)用恰當(dāng)，不僅具有通透、大氣、華麗的視覺效果，可以有效改善建筑環(huán)境的通風(fēng)、采光，而且其本身還具有低碳節(jié)能、綠色環(huán)保以及安全性能比較好、通透性比較強(qiáng)等特點(diǎn)。環(huán)境藝術(shù)設(shè)計(jì)師要想在工程實(shí)踐中用好玻璃，就必須充分了解各類玻璃的性能、特點(diǎn)，樹立綠色環(huán)保思維，根據(jù)工程實(shí)際全面探索玻璃材料的合理使用，加強(qiáng)對(duì)玻璃材料的深加工研究。

關(guān)鍵詞：玻璃；環(huán)境藝術(shù)；環(huán)保思維；深加工

一、玻璃材料概述

玻璃材料在建筑裝飾中的運(yùn)用歷史非常悠久。在古埃及和中東地區(qū)，很早就用玻璃馬賽克鑲嵌在墻上和地面上形成裝飾圖案。公元1世紀(jì)到5世紀(jì)的羅馬帝國時(shí)期，玻璃馬賽克廣泛應(yīng)用于教堂、宮廷浴室的墻面裝飾。我國西漢早期的廣州南越王墓（該墓年代為公元前122年左右），也發(fā)現(xiàn)了淺藍(lán)色半透明平板玻璃，尺寸已達(dá)9.5cm×4.5cm×0.3cm大小。公元200-300年時(shí)，羅馬教堂就出現(xiàn)了彩色玻璃窗。公元5世紀(jì)法國圖爾教堂以及中亞耶路撒冷洛克大教堂也有彩繪玻璃畫窗，以后經(jīng)過文藝復(fù)興、工業(yè)革命各歷史時(shí)期，建筑裝飾和藝術(shù)玻璃逐步得到發(fā)展。隨著科技的進(jìn)步，人們對(duì)建筑物舒適、美觀等功能越發(fā)重視，建筑師、環(huán)境藝術(shù)設(shè)計(jì)師在現(xiàn)代理念指導(dǎo)下開始探索用各種材料來滿足人類越來越挑剔的期待和要求。玻璃在建筑裝飾工程中愈來愈被廣泛應(yīng)用，其實(shí)就是這種探索的結(jié)果。

目前，玻璃是排在鋼材、混凝土等建材之后，人類社會(huì)使用最多的第三大建材。這種材料不僅可以營造出通透、大氣、華麗的視覺效果，改善建筑環(huán)境的通風(fēng)、采光，而且其本身還具有低碳節(jié)能、綠色環(huán)保以及安全性能比較好、通透性比較強(qiáng)等特點(diǎn)，所以在我們今天的建筑裝飾領(lǐng)域，玻璃的使用比重越來越大。

玻璃材料種類繁多，價(jià)格、性能大不一樣，裝修工程的業(yè)主、設(shè)計(jì)師在選擇時(shí)，除了要考慮美觀與實(shí)用，新的趨勢(shì)是還要注重玻璃的節(jié)能環(huán)保功能。眾所周知，建筑門窗和幕墻是建筑物進(jìn)行熱傳導(dǎo)、熱交換的主要部位，亦是建筑物圍護(hù)結(jié)構(gòu)的核心部分，門窗和幕墻的節(jié)能對(duì)建筑的整體節(jié)能有著非比尋常的作用，因?yàn)樗鼈冊(cè)谡w建筑節(jié)能中所占的比例是相當(dāng)可觀的（文獻(xiàn)顯示，約占整體建筑節(jié)能的40%左右）。而玻璃作為門窗的“主角”，它的性能直接決定著門窗的整體節(jié)能效果。因此我們可以預(yù)見，未來玻璃行業(yè)必將朝著節(jié)能環(huán)保的方向發(fā)展，建筑業(yè)、建筑裝飾業(yè)會(huì)越來越強(qiáng)調(diào)對(duì)節(jié)能玻璃的選用。

二、各類節(jié)能玻璃的性能和特點(diǎn)

1.中空玻璃

中空玻璃由美國技術(shù)人員發(fā)明，它具備隔熱、保溫和降噪的優(yōu)良性能。中空玻璃一般是由相同尺寸的兩片或者多片玻璃組成，在制作的過程中利用高強(qiáng)或者高氣密性粘結(jié)劑把玻璃片和內(nèi)部含有干燥劑的鋁合金框架進(jìn)行粘接，從而制成的高效能隔熱隔音玻璃。與傳統(tǒng)玻璃相比，中空玻璃的外層即使接觸到很低的溫度，也不會(huì)結(jié)霜于玻璃的表面，防霧功能優(yōu)越。尤其值得一提的是，中空玻璃在抗風(fēng)壓能力方面是傳統(tǒng)單片玻璃的1.5倍。

在目前的建筑裝飾材料市場(chǎng)上，中空玻璃占有很大的份額。因?yàn)楦魺帷⒏粢簟⒚烙^、實(shí)用、自重輕，造價(jià)相對(duì)合適，它主要被用于建筑外墻裝飾和門窗等部位，以及需要采暖、空調(diào)、防止噪音或結(jié)露且需要無直射陽光和特殊光的建筑物上。我們?cè)谠O(shè)計(jì)住宅、飯店、賓館、辦公樓、學(xué)校、醫(yī)院、商店等需要室內(nèi)空調(diào)的建筑裝飾工程項(xiàng)目時(shí)，可多采用中空玻璃。但中空玻璃在性能上也存有一定的弊端——在外界環(huán)境發(fā)生劇烈變化的情況下，它有可能會(huì)出現(xiàn)向外橈曲的現(xiàn)象，直接影響到中空玻璃的性能和壽命，這要求設(shè)計(jì)師必須有所預(yù)判，合理使用

2.真空玻璃

真空玻璃的學(xué)名叫“懸浮和平衡壓力式支撐安全真空玻璃”，在結(jié)構(gòu)上包括上層玻璃板和下層玻璃板。在上層玻璃板和下層玻璃板的四周，設(shè)有封邊玻璃體，兩層玻璃中間為真空腔。通俗地講，真空玻璃與中空玻璃最大的區(qū)別就在于一個(gè)“有氣”一個(gè)“無氣”。真空玻璃是由真空杜瓦瓶，也就是保溫瓶的原理發(fā)展出來的一種新型節(jié)能環(huán)保建材，如今被廣泛應(yīng)用于建筑物的門窗，以及保溫箱柜等需要透明隔熱材料的地方。

真空玻璃的隔熱性能、防結(jié)露性能、隔聲性能以及抗風(fēng)壓性能都要比中空玻璃優(yōu)異。在建筑裝飾工程項(xiàng)目中使用真空玻璃，不僅能夠使窗戶變薄、窗框變窄，更能夠減輕整個(gè)窗戶的重量，這對(duì)建筑物來說，不僅可以加大設(shè)計(jì)空間，節(jié)約窗框的材料，同時(shí)可以改變建筑物的承重。

真空玻璃在面對(duì)外力壓力時(shí)具有變形小、強(qiáng)度高的優(yōu)異功能，在裝修施工時(shí)不需再做后期中空或者夾膠工序，可直接用于門窗、玻璃幕墻等工程。由于它可以阻斷能量的傳導(dǎo)和對(duì)流，阻止聲源傳遞，所以它不傳熱、不傳冷、不傳聲，節(jié)能降噪效果顯著。但需要提醒設(shè)計(jì)師的是，真空玻璃造價(jià)較高，用其替代中空玻璃會(huì)提高裝修工程的造價(jià)。

3.熱反射鍍膜玻璃

熱反射鍍膜玻璃，又被人們稱之為“陽光控制膜玻璃”。炎炎夏日，相信誰都不會(huì)愿意在安裝透明玻璃的環(huán)境下工作或者學(xué)習(xí)。原因很簡(jiǎn)單，透明玻璃對(duì)太陽的熱輻射幾乎沒有免疫力。而熱反射鍍膜玻璃就不一樣了，它簡(jiǎn)直就是一把遮陽傘。

熱反射鍍膜玻璃的制作方法是在優(yōu)質(zhì)浮法玻璃表面用真空磁控濺射的方法鍍一至多層金屬或化合物薄膜。熱反射鍍膜玻璃有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)：能夠限制太陽輻射的入射量，從而達(dá)到遮陽的目的；能夠減少紫外光的透過；可見光透過比和反射比比較理想等。

熱反射鍍膜玻璃如今在我國的建筑裝飾工程中使用還不多，除了工程造價(jià)因素外，主要還是因?yàn)闊岱瓷溴兡げＡв幸欢ǖ木窒扌裕核陉柟馄照盏牡貐^(qū)，能夠有效地減弱攝入室內(nèi)的太陽熱輻射，效果十分明顯。但是在陽光并不充足的環(huán)境下，如下雨或者陰天，它的隔熱作用和白玻璃沒有差別。而從節(jié)能的角度來看，它也不適用于溫度比較低的寒冷地區(qū)，因?yàn)檫@些地區(qū)需要陽光的攝入來進(jìn)行采暖。這種使用不廣泛的狀況為今天和未來的設(shè)計(jì)師提供了更多的發(fā)揮空間，相信有才智的環(huán)境藝術(shù)設(shè)計(jì)師會(huì)在這種材料的使用上做出更多更好的探索。

4.LOW_E玻璃

LOW_E玻璃又稱低輻射鍍膜玻璃。它是對(duì)玻璃的表層鍍上多層金屬或者化學(xué)物而成的膜系產(chǎn)品。目前有兩種生產(chǎn)方法：在線高溫?zé)峤獬练e法和離線真空濺射法。

與傳統(tǒng)的鍍膜玻璃相比，LOW_E玻璃具有紅外線反射率高，表層輻射率低，遮陽系數(shù)范圍廣等特點(diǎn)。其中，紅外線反射率高這一點(diǎn)的作用非常明顯。因?yàn)椋诙究梢宰柚故覂?nèi)的熱輻向室外瀉出，而在夏季又能有效地阻止室外的熱輻射傳入到室內(nèi)，可謂是實(shí)現(xiàn)冬暖夏涼的首選。表面輻射率低也就是指吸收和輻射出的能量低，簡(jiǎn)單點(diǎn)說就是玻璃本身不易升溫，吸收的熱量也少，所以放出的熱量也會(huì)很少。遮陽系數(shù)范圍廣是指能夠“因地制宜”地制造出適合不同地區(qū)環(huán)境所需的玻璃。這一特點(diǎn)，將LOW_E玻璃引領(lǐng)到了更為廣闊的發(fā)展空間中去，建筑裝飾設(shè)計(jì)師再也不用為南北氣溫的差異而苦惱。南方可以使用遮陽系數(shù)較低的LOW_E玻璃，北方可以使用遮陽系數(shù)較高的LOW_E玻璃，可謂是信手拈來，百變隨我。

總之，隨著我國經(jīng)濟(jì)、科技迅速發(fā)展，新材料、新工藝、新技術(shù)不斷被應(yīng)用于玻璃建材的研發(fā)、生產(chǎn)領(lǐng)域，玻璃建材的質(zhì)量將會(huì)不斷提高、品種會(huì)越來越多，成本也會(huì)不斷降低。組合真空玻璃的品種也會(huì)不斷增多。但同時(shí)，人們?nèi)罕娙諠u提高的物質(zhì)文化生活水平、低碳環(huán)保理念的倡導(dǎo)，促使我們對(duì)玻璃的性能也有了更高更新的要求，普通的玻璃已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代建筑裝飾的發(fā)展要求，陳舊的設(shè)計(jì)理念更有礙于建筑師、環(huán)境藝術(shù)設(shè)計(jì)師科學(xué)、合理地應(yīng)用好新型玻璃材料。今天的建筑裝飾設(shè)計(jì)師想要走在時(shí)代的前列，要想滿足各層次業(yè)主的個(gè)性化要求，要想跟上低碳、綠色、環(huán)保的時(shí)代趨勢(shì)，就必須有所前瞻，堅(jiān)持學(xué)習(xí)，不斷提高自己，根據(jù)工程實(shí)際全面探索玻璃材料的合理使用，尤其要重點(diǎn)關(guān)注屏顯基板玻璃、防火基板玻璃、低輻射多功能復(fù)合鍍膜節(jié)能玻璃、高強(qiáng)基板玻璃、光伏光熱玻璃及鍍膜玻璃，以及納米與微晶基板玻璃等新型玻璃產(chǎn)品的研發(fā)與技術(shù)提升，加強(qiáng)對(duì)玻璃材料的深加工研究，創(chuàng)造出更加舒適、環(huán)保、節(jié)能的建筑空間。

參考文獻(xiàn)：

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