الزجاج المعماري


الزجاج المعماري هو نوع من الزجاج يُستخدم كمادة بناء . ويُستخدم عادةً كمادة زجاجية شفافة في غلاف المبنى ، بما في ذلك النوافذ في الجدران الخارجية. كما يُستخدم الزجاج أيضًا في القواطع الداخلية وكعنصر معماري. وعند استخدامه في المباني، غالبًا ما يكون الزجاج من النوع الآمن ، والذي يشمل الزجاج المقوى والمقوى والمصفح.
تاريخ
الجدول الزمني لتطور الزجاج المعماري الحديث
- 1226: " الصحيفة العريضة " التي تم إنتاجها لأول مرة في ساسكس . [ 1 ]
- 1330: صُنع زجاج "التاج " للأعمال الفنية والأواني لأول مرة في مدينة روان الفرنسية . [ 2 ] كما صُنع زجاج "الصفائح العريضة". وكلاهما كان يُصدّر.
- القرن السادس عشر: طور صانعو الزجاج الفينيسيون في جزيرة مورانو طريقة لصنع المرايا من الزجاج المسطح ، حيث قاموا بتغطية الجزء الخلفي من الزجاج بمزيج من الزئبق والقصدير ، مما أدى إلى الحصول على انعكاس شبه مثالي وغير مشوه.
- في عشرينيات القرن السابع عشر: تم إنتاج " اللوحة المنفوخة " لأول مرة في لندن. [ 1 ] استخدمت في صناعة المرايا ولوحات العربات. [ 3 ]
- 1678: تم إنتاج " زجاج التاج " لأول مرة في لندن. [ 4 ] وقد سادت هذه العملية حتى القرن التاسع عشر.
- 1843: شكل مبكر من " الزجاج المصقول " اخترعه هنري بسمر ، حيث كان يصب الزجاج على القصدير السائل. كان مكلفاً ولم يحقق نجاحاً تجارياً.
- 1874: تم تطوير الزجاج المقسى بواسطة فرانسوا بارتيليمي ألفريد روييه دي لا باستي (1830-1901) من باريس ، فرنسا، عن طريق تبريد الزجاج شبه المنصهر في حمام ساخن من الزيت أو الشحم.
- 1888: تم إدخال الزجاج الملفوف آلياً، مما سمح بظهور الأنماط. [ 5 ]
- 1898: تم إنتاج الزجاج المصبوب بالأسلاك تجارياً لأول مرة بواسطة شركة بيلكينغتون [ 6 ] لاستخدامه في الأماكن التي تشكل فيها السلامة أو الأمن مشكلة. [ 7 ]
- 1959: إطلاق الزجاج المصقول في المملكة المتحدة. من اختراع السير أليستر بيلكينغتون . [ 8 ] [ 9 ]
الأنواع
الزجاج المصبوب
صب الزجاج هو عملية يتم فيها صب الأجسام الزجاجية عن طريق توجيه الزجاج المنصهر إلى قالب حيث يتصلب. وقد استُخدمت هذه التقنية منذ العصر المصري . يُصنع الزجاج المصبوب الحديث من خلال عمليات متنوعة مثل الصب في الأفران، أو الصب في قوالب من الرمل أو الجرافيت أو المعدن. بدأت نوافذ الزجاج المصبوب ، على الرغم من رداءة خصائصها البصرية، بالظهور في أهم المباني في روما وأفخم الفيلات في هركولانيوم وبومبي. [ 10 ]
زجاج التاج
كانت طريقة زجاج التاج من أوائل طرق تصنيع النوافذ الزجاجية . يُقطع الزجاج المنفوخ الساخن من الجهة المقابلة للأنبوب، ثم يُدار بسرعة على طاولة قبل أن يبرد. تعمل قوة الطرد المركزي على تشكيل كرة الزجاج الساخنة إلى صفيحة دائرية مسطحة. بعد ذلك، تُفصل الصفيحة عن الأنبوب وتُقص لتشكيل نافذة مستطيلة تناسب الإطار. [ 11 ] في مركز قطعة زجاج التاج، تبقى بقايا سميكة من عنق الزجاجة المنفوخ الأصلي، ومن هنا جاء اسم "عين الثور". يمكن تقليل التشوهات البصرية الناتجة عن عين الثور عن طريق صقل الزجاج. يعود تطوير النوافذ الشبكية المعينية جزئيًا إلى إمكانية قطع ثلاث ألواح منتظمة على شكل معين بسهولة من قطعة زجاج التاج، بأقل قدر من الهدر والتشوه.
زجاج أسطواني
في هذه العملية التصنيعية، يُنفخ الزجاج في قالب حديدي أسطواني. تُقطع الأطراف ويُجرى شق على طول جانب الأسطوانة. ثم توضع الأسطوانة المقطوعة في فرن حيث تُفرد لتصبح ألواحًا زجاجية مسطحة.
زجاج صفائحي مسحوب (عملية فوركو)

كان يُصنع الزجاج المسحوب عن طريق غمس شريط زجاجي في حوض من الزجاج المنصهر، ثم سحبه للأعلى مباشرةً بينما تتصلب طبقة رقيقة من الزجاج فور خروجها من الحوض - تُعرف هذه العملية باسم عملية فوركو . كانت هذه الطبقة أو الشريط الزجاجي تُسحب باستمرار بواسطة جرارات من كلا الطرفين أثناء تبريدها. بعد حوالي 12 مترًا، كان يُقطع من الشريط الرأسي ويُقلب لأسفل لمزيد من القطع. [ 12 ] يتميز هذا الزجاج بشفافيته، ولكنه يُظهر تفاوتًا في السماكة نتيجةً لتغيرات طفيفة في درجة الحرارة فور خروجه من الحوض أثناء تصلبه. تُسبب هذه التفاوتات خطوطًا ذات تشوهات طفيفة. لا يزال من الممكن رؤية هذا الزجاج في المنازل القديمة. وقد حل الزجاج المصقول محل هذه العملية.
طوّر إيرفينغ وايتمان كولبورن طريقة مماثلة بشكل مستقل. بدأ تجاربه على هذه الطريقة عام 1899، وبدأ الإنتاج عام 1906. أُعلن إفلاسه، لكن مايكل جوزيف أوينز اشتراه . ولأن الطريقة لم تكن مثالية، استمروا في تحسينها حتى عام 1916 عندما اعتبروها مثالية، وافتتحوا مصنعًا للزجاج يعتمد على هذه التقنية في العام التالي. [ 13 ]
زجاج مصبوب
في عام ١٨٣٨، مُنح جيمس هارتلي براءة اختراع للوحة هارتلي المدرفلة، المصنعة بتقنية جديدة لصب الزجاج. يُستخرج الزجاج من الفرن في مغارف حديدية كبيرة، تُحمل بواسطة حبال متحركة على قضبان علوية؛ ومن المغرفة، يُسكب الزجاج على قاعدة من الحديد الزهر لطاولة درفلة؛ ويُدرفل إلى صفائح بواسطة أسطوانة حديدية، وهي عملية مشابهة لتلك المستخدمة في صناعة الزجاج المسطح، ولكن على نطاق أصغر. تُشذب الصفيحة المدرفلة تقريبًا وهي ساخنة وطرية، لإزالة أجزاء الزجاج التي تضررت نتيجة ملامستها المباشرة للمغرفة، ثم تُدفع الصفيحة، وهي لا تزال طرية، إلى فتحة نفق التلدين أو فرن مُتحكم بدرجة حرارته يُسمى " لير" ، حيث تُنقل إلى داخله بواسطة نظام من البكرات.
زجاج مصقول
تبدأ عملية صقل الزجاج المصقول باستخدام ألواح زجاجية ملفوفة أو مسطحة. يتميز هذا الزجاج بعدم دقة أبعاده، مما يؤدي غالبًا إلى تشوهات بصرية. تُصقل هذه الألواح الخشنة لتصبح مسطحة، ثم تُصقل لتصبح شفافة. كانت هذه العملية مكلفة نسبيًا.
قبل عملية التعويم، كانت المرايا مصنوعة من الزجاج المسطح لأن الزجاج الصفائحي كان به تشوهات بصرية تشبه تلك التي تُرى في مرايا المتنزهات الترفيهية أو الملاهي.
في عام 1918، قام المهندس البلجيكي إميل بيشيرو بتحسين صناعة الزجاج المسطح عن طريق صب الزجاج المنصهر بين أسطوانتين، مما أدى إلى سماكة أكثر انتظامًا وتموجات أقل، وقلل الحاجة إلى التجليخ والتلميع. وقد تم تطوير هذه العملية بشكل أكبر في الولايات المتحدة. [ 14 ]
زجاج مسطح ملفوف (مزخرف)
تُصنع النقوش المُتقنة الموجودة على الزجاج المُشكّل (أو "زجاج الكاتدرائية") بطريقة مشابهة لعملية تصنيع الزجاج المُشكّل، باستثناء أن اللوح يُصب بين أسطوانتين، إحداهما تحمل نقشًا. وفي بعض الأحيان، قد تحمل كلتا الأسطوانتين نقشًا. يُطبع النقش على اللوح بواسطة أسطوانة طباعة تُضغط على الزجاج أثناء خروجه من الأسطوانتين الرئيسيتين وهو لا يزال طريًا. يُظهر هذا الزجاج نقشًا بارزًا. ثم يُخضع الزجاج لعملية التلدين في فرن خاص .
عادةً ما يكون الزجاج المستخدم لهذا الغرض أكثر بياضاً من الزجاج الشفاف المستخدم في التطبيقات الأخرى.
قد تُقسّى بعض أنواع الزجاج المزخرف فقط، وذلك بحسب عمق النقش البارز. أما الزجاج المزخرف أحادي الطبقة، حيث يُطبع النقش على سطح واحد فقط، فيمكن تغليفه لإنتاج زجاج أمان. بينما لا يُمكن تحويل الزجاج المزخرف ثنائي الطبقة، وهو أقل شيوعًا، حيث يُطبع النقش على كلا السطحين، إلى زجاج أمان، ولكنه سيكون بالفعل أكثر سمكًا من الزجاج المزخرف العادي لاستيعاب كلا السطحين المنقوشين. ويعتمد سمكه النهائي على تصميم النقش.
زجاج عائم
يُنتج تسعون بالمئة من الزجاج المسطح في العالم بتقنية الزجاج المصقول، التي ابتكرها السير أليستر بيلكينغتون من شركة بيلكينغتون للزجاج في خمسينيات القرن الماضي . تعتمد هذه التقنية على صب الزجاج المنصهر على أحد طرفي حوض من القصدير المنصهر . يطفو الزجاج على القصدير، ويتوزع بشكل متساوٍ على طول الحوض، مما يُعطي سطحًا أملسًا من كلا الجانبين. يبرد الزجاج ويتصلب ببطء أثناء مروره فوق القصدير المنصهر، ثم يخرج من حوض القصدير على شكل شريط متصل. بعد ذلك، يُخضع الزجاج لعملية التلدين عن طريق التبريد في فرن يُسمى " لير" . يتميز المنتج النهائي بأسطح متوازية شبه مثالية.
يحتوي جانب الزجاج الملامس للقصدير على كمية ضئيلة جدًا من القصدير مُدمجة في سطحه. هذه الخاصية تجعل طلاء هذا الجانب من الزجاج أسهل لتحويله إلى مرآة، إلا أنه في الوقت نفسه أكثر ليونة وعرضة للخدش.
يُصنع الزجاج بسماكات مترية قياسية تتراوح بين 2 و25 ملم، وهي 2، 3، 4، 5، 6، 8، 10، 12، 15، 19، و25 ملم، وتُعدّ سماكة 10 ملم الأكثر شيوعًا في مجال البناء. ينتشر الزجاج المنصهر العائم على الصفيح في جو من النيتروجين والهيدروجين حتى يصل سمكه إلى حوالي 6 ملم، ثم يتوقف عن الانتشار بفعل التوتر السطحي . يُصنع الزجاج الرقيق عن طريق مدّ الزجاج أثناء طفوه على الصفيح حتى يبرد. وبالمثل، يُدفع الزجاج السميك إلى الخلف ولا يُسمح له بالتمدد أثناء تبريده على الصفيح.
زجاج مقوى
يُصنع الزجاج المقسّى (أو المعالج حرارياً) من الزجاج المصقول العادي لإنتاج زجاج آمن مقاوم للصدمات. ينتج عن كسر الزجاج المصقول شظايا حادة وخطيرة. تُحدث عملية التقسية توترات بين الأسطح الداخلية والخارجية لزيادة قوته وضمان تفتت الزجاج إلى قطع صغيرة غير ضارة في حالة الكسر. توضع ألواح الزجاج المقطوعة في فرن التقسية، حيث تُسخّن إلى ما يزيد عن 600 درجة مئوية، ثم تُبرّد أسطحها بسرعة بالهواء البارد. يُنتج هذا إجهادات شد على سطح الزجاج مع جزيئات الزجاج الداخلية الأكثر سخونة. عندما يبرد الجزء العلوي من الزجاج، ينكمش، مما يُجبر عناصر الزجاج المقابلة على الانكماش، وبالتالي يُحدث إجهادات في لوح الزجاج ويزيد من قوته. [ 15 ]
زجاج موشور
الزجاج المنشوري هو نوع من الزجاج المعماري الذي يكسر الضوء. وقد شاع استخدامه في مطلع القرن العشرين لتوفير الإضاءة الطبيعية للمساحات تحت الأرض والمناطق البعيدة عن النوافذ. [ 16 ] يُمكن إيجاد الزجاج المنشوري على الأرصفة، حيث يُعرف باسم إضاءة القبو ، [ 17 ] وفي النوافذ والفواصل والمظلات، حيث يُعرف باسم بلاطات المنشور ، وفي موشورات سطح السفينة ، التي كانت تُستخدم لإضاءة المساحات أسفل سطح السفن الشراعية. وقد كان يتميز بزخارفه المتقنة؛ فقد ابتكر فرانك لويد رايت أكثر من أربعين تصميمًا مختلفًا لبلاطات المنشور. [ 18 ] أما إضاءة المنشور المعمارية الحديثة فتتم عادةً باستخدام غشاء بلاستيكي يُلصق على زجاج النوافذ العادي. [ 19 ]
كتلة زجاجية

الطوب الزجاجي، المعروف أيضاً باسم البلوك الزجاجي، عنصر معماري مصنوع من الزجاج ، يُستخدم في الأماكن التي تتطلب الخصوصية أو حجب الرؤية مع السماح بدخول الضوء، مثل مواقف السيارات تحت الأرض، ودورات المياه، وحمامات السباحة العامة. وقد طُوّر الطوب الزجاجي في الأصل في أوائل القرن العشرين لتوفير الإضاءة الطبيعية في المصانع .
الزجاج الملدن
الزجاج المُلدَّن هو زجاج خالٍ من الإجهادات الداخلية الناتجة عن المعالجة الحرارية، أي التبريد السريع، أو التقسية أو التصليد الحراري. يصبح الزجاج مُلدَّنًا إذا سُخِّن فوق درجة حرارة التحول ثم تُرِك ليبرد ببطء، دون تبريد مفاجئ. يُلدَّن الزجاج المصقول أثناء عملية التصنيع. مع ذلك، يُصنع معظم الزجاج المُقسَّى من الزجاج المصقول الذي خضع لمعالجة حرارية خاصة.
يتكسر الزجاج المُقسّى إلى شظايا كبيرة وحادة قد تُسبب إصابات خطيرة، ويُعتبر خطراً في التطبيقات المعمارية . تُقيّد قوانين البناء في العديد من دول العالم استخدام الزجاج المُقسّى في المناطق التي يرتفع فيها خطر التكسّر والإصابة ، كالحمامات ، وألواح الأبواب ، ومخارج الطوارئ ، والأماكن المنخفضة في المدارس والمنازل. يجب استخدام زجاج الأمان ، كالزجاج المُصفّح أو المُقسّى، في هذه الأماكن للحدّ من خطر الإصابة.
زجاج رقائقي
يُصنع الزجاج الرقائقي عن طريق ربط طبقتين أو أكثر من الزجاج معًا باستخدام طبقة وسيطة، مثل مادة PVB ، تحت تأثير الحرارة والضغط، لتكوين لوح زجاجي واحد. عند الكسر، تحافظ الطبقة الوسيطة على تماسك طبقات الزجاج وتمنعها من التفتت. كما تُساهم هذه الطبقة في رفع مستوى عزل الصوت في الزجاج .
هناك عدة أنواع من الزجاج الرقائقي المصنّع باستخدام أنواع مختلفة من الزجاج والطبقات البينية التي تنتج نتائج مختلفة عند كسرها.
يُستخدم الزجاج الرقائقي المصنوع من الزجاج المُقسّى عادةً عندما تكون السلامة مصدر قلق، ولكن لا يُمكن استخدام التقسية. وتُعدّ الزجاج الأمامي للسيارات من أنواع الزجاج الرقائقي الشائعة. عند كسره، تمنع طبقة PVB الزجاج من التفتت، مما يُؤدي إلى ظهور نمط تشققات يُشبه شبكة العنكبوت.
صُمم الزجاج المقوى الرقائقي ليتحطم إلى قطع صغيرة، مما يمنع الإصابات المحتملة. عند تحطم القطعتين، ينتج عن ذلك تأثير "الغطاء المبلل" ويسقط من الفتحة.
الزجاج الرقائقي المقوى حرارياً أقوى من الزجاج الملدن، ولكنه ليس بقوة الزجاج المقسى. يُستخدم غالباً في الأماكن التي تُشكل فيها الحماية أولوية. يتميز بنمط كسر أكبر من الزجاج المقسى، ولكنه يحافظ على شكله (على عكس تأثير "الغطاء المبلل" للزجاج الرقائقي المقسى)، مما يجعله يبقى في مكانه داخل الفتحة ويتحمل قوة أكبر لفترة أطول، وبالتالي يصعب اختراقه.
يتمتع الزجاج الرقائقي بخصائص مشابهة للزجاج الباليستي ، ولكن يجب عدم الخلط بينهما. فكلاهما مصنوع باستخدام طبقة وسيطة من مادة PVB، إلا أنهما يختلفان اختلافًا كبيرًا في قوة الشد. ويخضع كل من الزجاج الباليستي والزجاج الرقائقي لمعايير مختلفة، كما يختلفان في نمط التحطم. [ 20 ]
زجاج مقوى بالحرارة
الزجاج المقوى حرارياً، أو الزجاج المقسى، هو زجاج خضع لمعالجة حرارية لإحداث ضغط سطحي، ولكن ليس لدرجة تجعله يتفتت عند الكسر كما هو الحال مع الزجاج المقسى. عند الكسر، يتفتت الزجاج المقوى حرارياً إلى قطع حادة أصغر حجماً من تلك الموجودة عند كسر الزجاج الملدن، ويتميز بقوة متوسطة بين الزجاج الملدن والزجاج المقوى حرارياً.
يتحمل الزجاج المقوى حرارياً ضربة مباشرة قوية دون أن يتحطم، لكن حافته ضعيفة. وبمجرد النقر على حافة الزجاج المقوى حرارياً بجسم صلب، يمكن تحطيم اللوح بأكمله.
زجاج مقوى كيميائياً
الزجاج المقوى كيميائياً هو نوع من الزجاج يتميز بقوة عالية. عند كسره، يتفتت إلى شظايا طويلة مدببة تشبه الزجاج المصقول (المُلدّن). لهذا السبب، لا يُعتبر زجاج أمان، ويجب أن يكون مُرقّقاً إذا لزم الأمر. عادةً ما تكون قوة الزجاج المقوى كيميائياً أعلى بست إلى ثماني مرات من قوة الزجاج المُلدّن.
يتم تقوية الزجاج كيميائياً عن طريق غمره في حمام يحتوي على ملح البوتاسيوم (عادةً نترات البوتاسيوم) عند درجة حرارة 450 درجة مئوية (842 درجة فهرنهايت) . يؤدي ذلك إلى استبدال أيونات الصوديوم الموجودة على سطح الزجاج بأيونات البوتاسيوم من محلول الحمام.
على عكس الزجاج المقوى، يمكن قطع الزجاج المقوى كيميائياً بعد تقويته، ولكنه يفقد قوته الإضافية في منطقة لا تتجاوز 20 مم من موضع القطع. وبالمثل، عندما يتعرض سطح الزجاج المقوى كيميائياً لخدش عميق، تفقد هذه المنطقة قوته الإضافية.
تم استخدام الزجاج المقوى كيميائياً في بعض مظلات الطائرات المقاتلة .
زجاج منخفض الانبعاثية
يمكن للزجاج المطلي بمادة منخفضة الانبعاثية أن يعكس طاقة الأشعة تحت الحمراء، مما يُبقي الحرارة الإشعاعية على نفس جانب الزجاج الذي صدرت منه، بينما يسمح بمرور الضوء المرئي. وهذا غالبًا ما يؤدي إلى نوافذ أكثر كفاءة، لأن الحرارة الإشعاعية القادمة من الداخل في الشتاء تنعكس إلى الداخل، بينما تنعكس الأشعة تحت الحمراء القادمة من الشمس في الصيف بعيدًا، مما يُحافظ على برودة الداخل.
تسخين زجاج جديد
يُعدّ الزجاج المُسخّن كهربائياً منتجاً حديثاً نسبياً، يُسهم في إيجاد حلولٍ فعّالة عند تصميم المباني والمركبات. وتعتمد فكرة تسخين الزجاج على استخدام زجاج منخفض الانبعاثية وموفر للطاقة ، وهو عادةً زجاج سيليكات بسيط مُغطّى بطبقة خاصة من أكاسيد المعادن . يُمكن استخدام الزجاج المُسخّن في جميع أنواع أنظمة التزجيج القياسية ، المصنوعة من الخشب أو البلاستيك أو الألومنيوم أو الفولاذ.
زجاج ذاتي التنظيف
من الابتكارات الحديثة (شركة بيلكينغتون غلاس، 2001) ما يُعرف بالزجاج ذاتي التنظيف ، والمُصمم للاستخدام في البناء والسيارات وغيرها من التطبيقات التقنية. تعتمد هذه التقنية على طلاء سطح الزجاج الخارجي بطبقة نانوية من ثاني أكسيد التيتانيوم، مما يُتيح له خاصيتين أساسيتين: الأولى هي التأثير التحفيزي الضوئي، حيث تُحفز الأشعة فوق البنفسجية تحلل المركبات العضوية على سطح الزجاج؛ والثانية هي التأثير المحب للماء ، حيث ينجذب الماء إلى سطح الزجاج، مُشكلاً طبقة رقيقة تُزيل المركبات العضوية المُتحللة.
زجاج عازل
يتكون الزجاج العازل، أو الزجاج المزدوج، من نافذة أو عنصر زجاجي يتألف من طبقتين أو أكثر من الزجاج، يفصل بينهما فاصل على طول الحافة، ويتم إحكام إغلاقهما لتكوين فراغ هوائي ساكن بين الطبقات. يتميز هذا النوع من الزجاج بوظائف العزل الحراري وتقليل الضوضاء . وعند ملء هذا الفراغ بغاز خامل، يصبح جزءًا من تصميم معماري مستدام لترشيد استهلاك الطاقة في المباني منخفضة الطاقة .
الزجاج المفرغ
يُعدّ الزجاج المفرغ من الهواء ابتكارًا ظهر عام 1994 في مجال الزجاج العازل، ولا يزال يُنتج تجاريًا في اليابان والصين فقط. [ 21 ] ويُتيح سُمك الزجاج المفرغ من الهواء الشديد العديد من الإمكانيات المعمارية الجديدة، لا سيما في مجال ترميم المباني والعمارة التاريخية، حيث يُمكنه أن يحل محل الزجاج الأحادي التقليدي، الذي يُعدّ أقل كفاءة في استهلاك الطاقة.
تُصنع وحدة الزجاج المفرغ من الهواء عن طريق إحكام إغلاق حواف لوحين زجاجيين، عادةً باستخدام زجاج ملحوم، ثم تفريغ الفراغ الداخلي باستخدام مضخة تفريغ. يمكن أن يكون الفراغ المفرغ بين اللوحين ضحلاً للغاية ومع ذلك يوفر عزلاً جيداً، مما ينتج عنه زجاج نوافذ عازل بسماكة اسمية تصل إلى 6 مم فقط. قد تبدو أسباب هذه السماكة المنخفضة معقدة للوهلة الأولى، لكن العزل الجيد يكمن أساساً في انعدام الحمل الحراري أو التوصيل الغازي في الفراغ.
لسوء الحظ، يعاني الزجاج المفرغ من الهواء من بعض العيوب؛ فعملية تصنيعه معقدة وصعبة. على سبيل المثال، تُعدّ عملية إزالة الغازات خطوة أساسية في تصنيعه ؛ أي تسخينه لتحرير أي غازات ممتصة على أسطحه الداخلية، والتي قد تتسرب لاحقًا وتُفسد الفراغ. تعني عملية التسخين هذه حاليًا أنه لا يمكن تقوية الزجاج المفرغ من الهواء أو تقويته حراريًا. إذا لزم الأمر استخدام زجاج أمان مفرغ من الهواء، فيجب أن يكون الزجاج مُصفّحًا. كما أن درجات الحرارة العالية اللازمة لإزالة الغازات تُؤدي غالبًا إلى إتلاف طبقات الطلاء "الناعمة" عالية الفعالية ذات الانبعاثية المنخفضة ، والتي تُطبّق عادةً على أحد السطحين الداخليين أو كليهما (أي السطحين المواجهين للفراغ الهوائي) في أنواع أخرى من الزجاج العازل الحديث، وذلك لمنع فقدان الحرارة عبر الأشعة تحت الحمراء . مع ذلك، تظل طبقات الطلاء "الصلبة" الأقل فعالية مناسبة للزجاج المفرغ من الهواء.
علاوة على ذلك، ونظرًا للضغط الجوي الموجود على السطح الخارجي لوحدة الزجاج المفرغة من الهواء، يجب إبقاء لوحي الزجاج منفصلين بطريقة ما لمنعهما من الانثناء والتلامس، مما يُفقد عملية تفريغ الوحدة جدواها. وتتم مهمة إبقاء اللوحين منفصلين بواسطة شبكة من الفواصل، تتكون عادةً من أقراص صغيرة من الفولاذ المقاوم للصدأ، موضوعة على مسافة 20 مم تقريبًا. هذه الفواصل صغيرة جدًا بحيث لا تُرى إلا من مسافات قريبة جدًا، تصل عادةً إلى متر واحد. ومع ذلك، فإن توصيل هذه الفواصل للحرارة يؤدي غالبًا في الطقس البارد إلى ظهور أنماط شبكية مؤقتة على سطح النافذة المفرغة من الهواء، تتكون إما من دوائر صغيرة من التكثيف الداخلي متمركزة حول الفواصل، حيث يكون الزجاج أبرد قليلًا من المتوسط، أو، عند وجود ندى في الخارج، دوائر صغيرة على السطح الخارجي للزجاج، حيث يخلو من الندى لأن الفواصل تجعل الزجاج القريب منها أكثر دفئًا قليلًا.
يؤدي انتقال الحرارة بين ألواح الزجاج، الناتج عن الفواصل، إلى الحد من فعالية العزل الحراري الإجمالية للزجاج المفرغ. ومع ذلك، يظل الزجاج المفرغ عازلاً للحرارة بنفس كفاءة الزجاج المزدوج التقليدي الأكثر سمكًا، بل ويميل إلى أن يكون أقوى، نظرًا لأن طبقتي الزجاج المكونتين له مضغوطتان معًا بفعل الهواء، وبالتالي تتفاعلان عمليًا كلوح واحد سميك مع قوى الانحناء. كما يوفر الزجاج المفرغ عزلًا صوتيًا ممتازًا مقارنةً بأنواع زجاج النوافذ الأخرى الشائعة.
زجاج عازل للحرارة
يستخدم أحد أنواع الزجاج المُخفِّض للحرارة التبريد الإشعاعي. يتضمن هذا الزجاج طبقة تبريد إشعاعي شفافة (TRC) بسماكة 1.2 ميكرون، مصنوعة من السيليكا والألومينا وأكسيد التيتانيوم ، موضوعة فوق زجاج مطلي ببوليمر العدسات اللاصقة . تسمح هذه الطبقة بمرور الضوء المرئي فقط ، مما يُقلل تكاليف تبريد المباني بما يصل إلى الثلث. استخدم المطورون تقنيات التعلم الآلي والحوسبة الكمومية لاختبار النماذج بسرعة وتحديد البديل الأمثل. [ 22 ]
المتطلبات الزلزالية
يُعدّ قانون البناء الدولي لعام 2006 (IBC, 2006) أحدث قانون بناء مُطبّق في معظم الولايات القضائية في الولايات المتحدة. ويستند هذا القانون إلى إصدار عام 2005 من معيار الحد الأدنى لأحمال التصميم للمباني والمنشآت الأخرى، الذي أعدّته الجمعية الأمريكية للمهندسين المدنيين (ASCE, 2005) فيما يخصّ أحكامه المتعلقة بالزلازل. ويتضمن معيار ASCE 7-05 متطلبات محددة للمكونات غير الإنشائية، بما في ذلك متطلبات الزجاج المعماري. [ 23 ]
ضوء الشمس المنعكس
إذا تم تصميمها بشكل غير صحيح، فإن الأسطح المقعرة التي تحتوي على كميات كبيرة من الزجاج يمكن أن تعمل كمجمعات شمسية اعتمادًا على زاوية الشمس، مما قد يؤدي إلى إصابة الأشخاص وإلحاق الضرر بالممتلكات. [ 24 ]
انظر أيضاً
- تشييد المباني – عملية بناء أو تجميع مبنى أو بنية تحتية. صفحات تعرض أوصافًا مختصرة لأهداف إعادة التوجيه.
- الزجاج في المباني الخضراء – استخدام المواد في العمارة المستدامة
- متاحف ومعارض الزجاج
- التزجيج – جزء من جدار أو نافذة مصنوع من الزجاج
- زجاج قابل للتسخين – التسخين باستخدام طلاء شفاف موصل للكهرباء على الزجاج. صفحات تعرض أوصافًا موجزة لأهداف إعادة التوجيه.
- الزجاج العازل – عنصر إنشائي يتكون من لوحين زجاجيين على الأقل
- الزجاج الملون – نوع من أنواع النوافذ
- الزجاج الرباعي – نوع من أنواع الزجاج العازل
- جامع الطاقة الشمسية الحرارية - جهاز يجمع الحرارة
- الزجاج الملون البريطاني والأيرلندي (1811-1918)
- الزجاج الملون – الزجاج الملون والأعمال المصنوعة منه
مراجع
- 1 2 جين، بيتر؛ غودمان، روث (2013). مزرعة دير تيودور: الحياة في ريف إنجلترا قبل 500 عام . دار راندوم هاوس. ص 336. ISBN 978-1-4481-4172-2.
- ↑ بريدجوود، باري؛ ليني، ليندسي (2013). التاريخ والأداء والحفظ . تايلور وفرانسيس. ص 334. ISBN 978-1-134-07899-8.
- ↑ سيليمان، بنيامين؛ جودريتش، تشارلز راش (1854). عالم العلوم والفنون والصناعة: أمثلة مصورة من معرض نيويورك، 1853-1854 . جي بي بوتنام. ص 151 .
- ↑ موني، باربرا بورليسون (2008). بيوت المعجزات في فرجينيا: العمارة والنخبة المحلية . مطبعة جامعة فرجينيا. ص 36. ISBN 978-0-8139-2673-5.
- ↑ فورسيث، مايكل (2013). المواد والمهارات اللازمة لترميم المباني التاريخية . جون وايلي وأولاده. ISBN 978-1-118-65866-6.
- ↑ بيندر، روبين؛ غودفريند، صوفي، محرران. (2012). صيانة المباني العملية: الزجاج والتزجيج . دار نشر أشغيت المحدودة. ISBN 978-0-7546-4557-3.
- ↑ ماكنيل، جون؛ بوميرانز، كينيث (2015). تاريخ كامبريدج العالمي: المجلد 7، الإنتاج والتدمير والترابط، 1750-الحاضر، الجزء 1، الهياكل والفضاءات ورسم الحدود . مطبعة جامعة كامبريدج. ص 208. ISBN 978-1-316-29812-1.
- ↑ تاريخ صناعة الزجاج: شركة لندن كراون للزجاج
- ↑ ملاحظات حول العلوم والتكنولوجيا في بريطانيا . المكتب. أبريل 1967.
- ↑ الزجاج على الإنترنت: تاريخ موجز للزجاج، مؤرشف في 24 أكتوبر 2011، في أرشيف الإنترنت (Wayback Machine).
- ↑ "عينات من زجاج شوغر هولو من زجاج بولز آي - عملية التصنيع" . www.sugarhollowglass.com . تاريخ الاسترجاع: 13 أبريل 2026 .
- ↑ "عملية السحب المسطح" . www.pilkington.com . تم الاطلاع عليه بتاريخ 13 أبريل 2026 .
- ↑ "شراب من الأسطوانة: شركة ليبي-أوينز-فورد" . www.utoledo.edu .
- ↑ فيرغسون، كلايف. "مقدمة تاريخية لتطور علم وهندسة المواد كتخصص تعليمي" . متوفر من UKCME على الموقع الإلكتروني www.academia.edu.
- ↑ "الزجاج المقوى" . IQ Glass Technical . 28 يوليو 2017. تم الاطلاع عليه بتاريخ 26 سبتمبر 2019 .
- ↑ ألتر، لويد (30 مايو 2008). "معالم لا مكب نفايات: زجاج بريزم" . تري هاجر . تم الاطلاع عليه في 21 أبريل 2010 .
- ↑ إيان ماكي: زجاج بريزم
- ↑ رؤية فرانك لويد رايت بقلم توماس أ. هاينز
- ↑ بادياث، راغوناث (2013)، أغشية النوافذ المُحوِّلة لضوء النهار ، مشروع وزارة الدفاع الأمريكية ESTCP رقم EW-201014 ، تاريخ الاطلاع 9 أكتوبر 2017
- ↑ "الفرق بين الزجاج المقسى والزجاج المضاد للرصاص | باريت المحدودة" . barrettlimited.com . تم الاطلاع عليه بتاريخ 17 يوليو 2018 .
- ↑ الشؤون العامة لمجموعة سوميتومو: أول زجاج مُفرَّغ من الهواء في العالم. مؤرشف بتاريخ ٢٧ أغسطس ٢٠٠٤ في أرشيف الإنترنت.
- ↑ بول، أندرو (30 نوفمبر 2022). "يستخدم العلماء الحوسبة الكمومية لإنتاج زجاج يقلل الحاجة إلى التيار المتردد بمقدار الثلث" . مجلة العلوم الشعبية . تاريخ الاسترجاع: 11 يونيو 2024 .
- ↑ بيهر، ر. أ. (2009). الزجاج المعماري لمقاومة الزلازل والأحداث المناخية القاسية . وود هيد للنشر المحدودة. ISBN 978-1-84569-369-5.
- ↑ سميث-سبارك، لورا (3 سبتمبر 2013). "انعكاس الضوء من ناطحة سحاب في لندن يتسبب في ذوبان سيارة" . سي إن إن .
روابط خارجية
- رابطة الزجاج في أمريكا الشمالية (GANA) - وثائق ومقاطع فيديو تعليمية حول الزجاج المعماري
- الرابطة الوطنية للزجاج (NGA) - تاريخ وأنواع الزجاج
- مدرسة ويلز للزجاج المعماري، سوانزي – المركز الرائد في المملكة المتحدة للتدريس والبحث في مجال الزجاج المعماري، تأسس عام 1946
- بول شيربارت : العمارة الزجاجية (1914؛ ألماني)
- مكونات البناء العاكسة
- مواد البناء القائمة على التربة
- زجاج
- هندسة معمارية زجاجية
- إنتاج الزجاج
- مواد شفافة
- العناصر المعمارية
- ويندوز
