U型玻璃設(shè)計(jì)師手冊(cè)
2018-04-08
來(lái)自美國(guó)的30X40工作室的Eric從設(shè)計(jì)師的角度看U型玻璃，詳述U型玻璃的特點(diǎn)以及設(shè)計(jì)中的常見(jiàn)問(wèn)題。
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引言
商業(yè)和工業(yè)項(xiàng)目通常都能夠為家裝設(shè)計(jì)提供很多素材，尤其是材料方面的素材。U型玻璃就是一種很好的材料。這種材料很堅(jiān)固，並且能夠為家裝設(shè)計(jì)帶來(lái)柔和的光線(xiàn )和舒適的感覺。與傳統(tǒng)的平板比較起來(lái)，U型玻璃外觀(guān)簡(jiǎn)潔美觀(guān)。然而它潛在的複雜性可以在設(shè)計(jì)上帶來(lái)各種變化。
U型玻璃介紹
U型玻璃源於歐洲，在過(guò)去的30年已廣(guǎng)泛的應(yīng)用於商業(yè)建築。總的來(lái)說(shuō)，這種一種立體的、熔鑄成型、透明的條狀材料，因為截面類(lèi)似英文字母“U”而得名。在建築術(shù)語上，稱(chēng)之為槽型。在同時(shí)需要自然的散射光和保證室內(nèi)隱私的場(chǎng)合，是U型玻璃最典型的應(yīng)用。
U型玻璃尺寸規(guī)格與安裝結(jié)構(gòu )
玻璃的槽寬一般在22-50cm，6cm深，高度可達(dá)到7m。玻璃不需要額外的水平支撐，就可以承受自身的重量。U型玻璃一般是水平安裝。條狀的玻璃會(huì)給外立面一種燈芯絨布料或者細(xì)條紋布料的效果。與傳統(tǒng)的浮法玻璃不一樣，U型玻璃在外立面內(nèi)部構(gòu )建了一個(gè)隔層，這是加入隔熱材料的理想結(jié)構(gòu )。
U型玻璃成分
基本成分是石灰石、純鹼和石英砂，但是跟其他大部分玻璃不一樣，U型玻璃的成分中還含有回收的玻璃。實(shí)際上，60%的原材料來(lái)自回收料。有一些來(lái)自終端用戶(hù)的廢品回收，有一些來(lái)自U型玻璃的生產(chǎn)廠(chǎng)家。U型玻璃是原材料經(jīng)過(guò)一個(gè)特殊的玻璃窯爐熔化後，抽拉出一條7mm厚的帶狀熔化玻璃而生產(chǎn)出來(lái)的，然後再經(jīng)過(guò)冷卻，並小心的切割成客戶(hù)所需要的長(zhǎng)度。
U型玻璃應(yīng)用
在U型玻璃的眾多應(yīng)用中，最典型的應(yīng)用就是同時(shí)需要自然光照和隱私的場(chǎng)合。例如：需要隱私又想得到自然光照的沐浴空間、工作區(qū)域、書(shū)房或者工作室，等等這些需要散射光的空間。
- 藝術(shù)展示和畫館：U型玻璃的UV紫外線(xiàn )鍍膜，可以讓自然光和藝術(shù)品共處。
- 地標(biāo)性建築同時(shí)需要大量光照和美觀(guān)
- 需要太陽光加熱的裝飾牆
- 欄杆、隔斷和屏風(fēng)
- 以及任何需要散射的、無(wú)眩光的空間
博物館級(jí)的日光
基於它的製造工藝，半透明的U型玻璃為室內(nèi)空間提供了均勻分布的散射光，而不會(huì)帶來(lái)陰影區(qū)或者亮區(qū)。實(shí)際上，Steven Hall之所以在堪薩斯市的尼爾森阿特金斯藝術(shù)博物館選擇使用U型玻璃，主要的原因就是因為U型玻璃的光照特性。博物館的外立面幾乎全部選用U型玻璃。Hal他創(chuàng)構(gòu )建一些列的透鏡，從而讓日光可以進(jìn)入一些陰暗的角落。在外牆的U型玻璃上經(jīng)過(guò)特殊處理，可以防止有害的UV紫外線(xiàn )進(jìn)入室內(nèi)，並且保證了均勻的散射光可以自然的照亮藝術(shù)品。這種無(wú)眩光的自然光線(xiàn )還特別適合應(yīng)用在家庭住所
U型玻璃外部安裝
因為這是一種靈活的材料，U型玻璃室內(nèi)室外均可使用。對(duì)於外部使用，典型的安裝是一面朝內(nèi)一面朝外雙層對(duì)扣安裝。一般的平板玻璃安裝的瓶頸是玻璃尺寸和跨度，而U型玻璃由於自身結(jié)構(gòu )的特點(diǎn)，不受這些因素限制。U型玻璃在垂直安裝的場(chǎng)合可以高達(dá)7m，這比一般的2層樓還要高。水平安裝可以無(wú)間斷的寬達(dá)500英尺。U型玻璃甚至可以讓整座建築物的外牆都由玻璃構(gòu )建。對(duì)於外部安裝，U型玻璃的邊緣通過(guò)鋁合金或者鋼鐵邊框嵌入到建築上。
建築行業(yè)一般稱(chēng)之為鋪面系統(tǒng)或者幕牆系統(tǒng)。框架用於固定玻璃上邊緣、下邊緣以及兩(liǎng)側。框架的作用是防止雨水入侵，並且將之引導(dǎo )到外牆。
對(duì)於水平安裝來(lái)說(shuō)，只要玻璃選型適當(dāng)。則可以以獨(dú)特的方式捕獲陽光。其中一家U型玻璃供應(yīng)商開(kāi)發(fā)了一種叫做“稜鏡太陽”的產(chǎn)品，上面有很深的V型稜鏡凹槽，凹槽的角度設(shè)計(jì)的剛好可以讓冬天的低角度太陽輻射進(jìn)入建築。同時(shí)，可以阻隔夏天高角度太陽光線(xiàn )。
一般的標(biāo)準(zhǔn)玻璃的隔熱係數(shù)比較低，一般R值在2左右。因此對(duì)於所有外牆玻璃來(lái)說(shuō)提升熱力學(xué)特性是很有必要的。有幾種方法可以實(shí)現(xiàn)，在玻璃表層鍍膜是一種很好的方法。選用鍍膜玻璃，可以達(dá)到不同的效果。既可以把熱量反射回建築物內(nèi)，也可以減少建築物因為吸收太陽光而產(chǎn)生的熱量。半透明的玻璃本身就具有遮擋的效果。它可以減少午後太陽進(jìn)入建築物的強(qiáng)度。
提升熱力學(xué)特性的另外一個(gè)更有效的方法是在U型玻璃之間加裝一種半透明的散射光隔熱材料。通過(guò)這種方式，R值可以達(dá)到5。這種材料還能輔助光線(xiàn )散射、限制熱傳導(dǎo )、限制聲音傳導(dǎo )並且減緩水汽傳導(dǎo )。
U型玻璃內(nèi)部安裝
可以承受自重的槽型條狀特性意味著——這種玻璃在室內(nèi)應(yīng)用中可具有豐富的表達(dá)力。多種可選的表面花紋和顏色，使U玻成為體驗(yàn)式室內(nèi)設(shè)計(jì)的理想素材。
這個(gè)空間的U型玻璃透明垂直安裝，用於隔斷樓梯。無(wú)論換(huàn)成其它任何玻璃安裝都需要中間有支撐結(jié)構(gòu )從中間截斷，但是槽型的結(jié)構(gòu )加之玻璃的厚度卻可以無(wú)邊框安裝。
隔熱材料可以用於室內(nèi)的雙片安裝中，從而增加玻璃隔牆的隔音性和散射性。
這裡自立的隔斷，把沐浴區(qū)域跟盥洗臺(tái)隔開(kāi)。U型玻璃不需要特別的表面處理，只需要為浴室使用而鋼化就可以了。
內(nèi)部的隔斷讓我們可以重新思考玻璃材質(zhì)的隔斷、一直以來(lái)玻璃都被認(rèn)為是一種平面材料，而曲面安裝都不會(huì)被考慮在內(nèi)。U型玻璃單片寬度小，因此玻璃之間可以互扣並且順延這曲面排布。U型玻璃的上花紋隨視角的變化很細(xì)微，但是很微妙，因此玻璃如果用作樓梯扶手的場(chǎng)合。當(dāng)行人經(jīng)過(guò)時(shí)，玻璃紋理會(huì)發(fā)生變化。
U型玻璃顏色
為了幫助玻璃降低熔點(diǎn)，標(biāo)準(zhǔn)的玻璃含有鐵，這同時(shí)也給玻璃帶來(lái)了綠色。如果你再希望使用透明無(wú)色的玻璃，你可以要求使用低鐵玻璃。在需要顏色控制項(xiàng)目，你也可以考慮著色玻璃。
U型玻璃花紋
每個(gè)廠(chǎng)家都提供幾種花紋可供選擇，他們都有自己命名體系。標(biāo)準(zhǔn)的花紋一般都是凹凸或者橘子皮的表面。
- 布紋：像網(wǎng)格的形狀。
- 細(xì)條紋：細(xì)條紋的形狀。
- 大條紋：具有圓角的大條形。
- 無(wú)花紋：因為玻璃是熔鑄而不是浮法玻璃，所以它不會(huì)完全透明。
- 噴砂：表面呈霧狀，散射性更高。玻璃的透明度可以通過(guò)噴砂來(lái)控制，酸蝕是一個(gè)比噴砂經(jīng)濟(jì)的選擇，而效果類(lèi)似。
U型玻璃可持續(xù)
生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)的玻璃本身是一個(gè)高度耗能的工藝，但是如果使用碎玻璃作為原材料，跟使用原材料比，只會(huì)消耗一半的能源。U型玻璃含有60%回收料，其中20%來(lái)自工廠(chǎng)的廢料，40%來(lái)自消費(fèi)端的回收。U型玻璃在幾個(gè)方面對(duì)環(huán)境有貢獻(xiàn)：因為它的高回收利用率和對(duì)日光的利用。需要提到的是，U型玻璃的工廠(chǎng)位於歐洲，這意味著，把玻璃運(yùn)到歐洲之外（這裡指美國(guó)）會(huì)增加對(duì)本身就很高的碳足跡。
U型玻璃太陽熱增益
除了玻璃自身，在設(shè)計(jì)時(shí)還需要為太陽熱增益計(jì)劃(huà)好。在北半球，朝南面和朝西面可能會(huì)過(guò)熱，內(nèi)部和外部的遮陽設(shè)施以及適當(dāng)的通風(fēng)系統(tǒng)需要進(jìn)行考慮。
風(fēng)暴
對(duì)於風(fēng)暴易發(fā)的區(qū)域，皮爾金頓提供了風(fēng)暴等級(jí)的玻璃安裝系統(tǒng)。
U型玻璃風(fēng)載
對(duì)於玻璃的跨度和相關(guān)的風(fēng)載需要單獨(dú)考慮，需要最好找一個(gè)好的工程師來(lái)協(xié)助你的設(shè)計(jì)。
U型玻璃價(jià)格
基於廣(guǎng)泛的可選性，和配置，造價(jià)很難量化。一個(gè)較好的估價(jià)是：比普通牆體高出20%造價(jià)。雙層的鋼化外牆系統(tǒng)材料造價(jià)在65-75美金/平方尺寸（5100元/平方米）。單層的U型玻璃幕牆造價(jià)是雙層的一半。當(dāng)然，最終造價(jià)還是要看最後的配置。增加隔熱材料需要另外的14~20美金/平方（1300元/平方米）。
這當(dāng)然不是裝飾家庭外牆的最便宜方案，但是這些前期的直出可以被其它因素抵消，比如說(shuō)增加的光照可以減少人工光照的投入。更不用說(shuō)自然光照在生活中帶來(lái)的無(wú)形的好處了。因為玻璃自身的散射特點(diǎn)，它還能減少窗簾、遮擋的需求。玻璃外牆意味著基本不需要維護(hù)花銷(xiāo)
美國(guó)U型玻璃廠(chǎng)家
在美國(guó)有兩(liǎng)家主要的分銷(xiāo)商。Bendheim牆體系統(tǒng)：分銷(xiāo)Lamberts公司的Linit玻璃。TGP：分銷(xiāo)皮爾金頓的Profilit玻璃。每個(gè)廠(chǎng)家都有自己一套玻璃安裝系統(tǒng)把玻璃固定在框架內(nèi)，也擁有自己的表面處理、顏色和花紋。
就像我之前提及到的一樣，這種材料在歐洲有超過(guò)30年的生產(chǎn)史，這些廠(chǎng)家有專(zhuān)業(yè)的知識和經(jīng)驗(yàn)來(lái)幫助你作出最好的設(shè)計(jì)。
他們在美國(guó)有庫(kù)存，但是特殊的訂單需要一個(gè)更長(zhǎng)的交期，一般來(lái)說(shuō)12周或者更長(zhǎng)。
U型玻璃優(yōu)點(diǎn)
- 自然光：它減少了人工光照
- 隱私：讓光線(xiàn )透入隱私空間
- 結(jié)構(gòu )：自立、無(wú)間斷的跨度，沒有支撐打斷
- R值：只要使用了正確的鍍膜和隔熱材料，R值比一般玻璃高得多
- 基本不需要維護(hù)
U型玻璃缺點(diǎn)
- 造價(jià)高，比一般牆體造價(jià)高出20%，
- 比一般牆體的隔熱性差
- 碳足跡比較大因為要從歐洲運(yùn)輸(shū)到美國(guó)
- 製造過(guò)程中能耗高
- 太陽熱增益管理—對(duì)於大面積使用需要小心設(shè)計(jì)
