刍议玻璃材料在环境艺术设计中的应用

刘海涛

摘 要：玻璃是一种古老的建材，也是现代环艺设计中应用广泛的材质之一。新型玻璃材料如果运用恰当，不仅具有通透、大气、华丽的视觉效果，可以有效改善建筑环境的通风、采光，而且其本身还具有低碳节能、绿色环保以及安全性能比较好、通透性比较强等特点。环境艺术设计师要想在工程实践中用好玻璃，就必须充分了解各类玻璃的性能、特点，树立绿色环保思维，根据工程实际全面探索玻璃材料的合理使用，加强对玻璃材料的深加工研究。

关键词：玻璃；环境艺术；环保思维；深加工

一、玻璃材料概述

玻璃材料在建筑装饰中的运用历史非常悠久。在古埃及和中东地区，很早就用玻璃马赛克镶嵌在墙上和地面上形成装饰图案。公元1世纪到5世纪的罗马帝国时期，玻璃马赛克广泛应用于教堂、宫廷浴室的墙面装饰。我国西汉早期的广州南越王墓（该墓年代为公元前122年左右），也发现了浅蓝色半透明平板玻璃，尺寸已达9.5cm×4.5cm×0.3cm大小。公元200-300年时，罗马教堂就出现了彩色玻璃窗。公元5世纪法国图尔教堂以及中亚耶路撒冷洛克大教堂也有彩绘玻璃画窗，以后经过文艺复兴、工业革命各历史时期，建筑装饰和艺术玻璃逐步得到发展。随着科技的进步，人们对建筑物舒适、美观等功能越发重视，建筑师、环境艺术设计师在现代理念指导下开始探索用各种材料来满足人类越来越挑剔的期待和要求。玻璃在建筑装饰工程中愈来愈被广泛应用，其实就是这种探索的结果。

目前，玻璃是排在钢材、混凝土等建材之后，人类社会使用最多的第三大建材。这种材料不仅可以营造出通透、大气、华丽的视觉效果，改善建筑环境的通风、采光，而且其本身还具有低碳节能、绿色环保以及安全性能比较好、通透性比较强等特点，所以在我们今天的建筑装饰领域，玻璃的使用比重越来越大。

玻璃材料种类繁多，价格、性能大不一样，装修工程的业主、设计师在选择时，除了要考虑美观与实用，新的趋势是还要注重玻璃的节能环保功能。众所周知，建筑门窗和幕墙是建筑物进行热传导、热交换的主要部位，亦是建筑物围护结构的核心部分，门窗和幕墙的节能对建筑的整体节能有着非比寻常的作用，因为它们在整体建筑节能中所占的比例是相当可观的（文献显示，约占整体建筑节能的40%左右）。而玻璃作为门窗的“主角”，它的性能直接决定着门窗的整体节能效果。因此我们可以预见，未来玻璃行业必将朝着节能环保的方向发展，建筑业、建筑装饰业会越来越强调对节能玻璃的选用。

二、各类节能玻璃的性能和特点

1.中空玻璃

中空玻璃由美国技术人员发明，它具备隔热、保温和降噪的优良性能。中空玻璃一般是由相同尺寸的两片或者多片玻璃组成，在制作的過程中利用高强或者高气密性粘结剂把玻璃片和内部含有干燥剂的铝合金框架进行粘接，从而制成的高效能隔热隔音玻璃。与传统玻璃相比，中空玻璃的外层即使接触到很低的温度，也不会结霜于玻璃的表面，防雾功能优越。尤其值得一提的是，中空玻璃在抗风压能力方面是传统单片玻璃的1.5倍。

在目前的建筑装饰材料市场上，中空玻璃占有很大的份额。因为隔热、隔音、美观、实用、自重轻，造价相对合适，它主要被用于建筑外墙装饰和门窗等部位，以及需要采暖、空调、防止噪音或结露且需要无直射阳光和特殊光的建筑物上。我们在设计住宅、饭店、宾馆、办公楼、学校、医院、商店等需要室内空调的建筑装饰工程项目时，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——在外界环境发生剧烈变化的情况下，它有可能会出现向外桡曲的现象，直接影响到中空玻璃的性能和寿命，这要求设计师必须有所预判，合理使用

2.真空玻璃

真空玻璃的学名叫“悬浮和平衡压力式支撑安全真空玻璃”，在结构上包括上层玻璃板和下层玻璃板。在上层玻璃板和下层玻璃板的四周，设有封边玻璃体，两层玻璃中间为真空腔。通俗地讲，真空玻璃与中空玻璃最大的区别就在于一个“有气”一个“无气”。真空玻璃是由真空杜瓦瓶，也就是保温瓶的原理发展出来的一种新型节能环保建材，如今被广泛应用于建筑物的门窗，以及保温箱柜等需要透明隔热材料的地方。

真空玻璃的隔热性能、防结露性能、隔声性能以及抗风压性能都要比中空玻璃优异。在建筑装饰工程项目中使用真空玻璃，不仅能够使窗户变薄、窗框变窄，更能够减轻整个窗户的重量，这对建筑物来说，不仅可以加大设计空间，节约窗框的材料，同时可以改变建筑物的承重。

真空玻璃在面对外力压力时具有变形小、强度高的优异功能，在装修施工时不需再做后期中空或者夹胶工序，可直接用于门窗、玻璃幕墙等工程。由于它可以阻断能量的传导和对流，阻止声源传递，所以它不传热、不传冷、不传声，节能降噪效果显著。但需要提醒设计师的是，真空玻璃造价较高，用其替代中空玻璃会提高装修工程的造价。

3.热反射镀膜玻璃

热反射镀膜玻璃，又被人们称之为“阳光控制膜玻璃”。炎炎夏日，相信谁都不会愿意在安装透明玻璃的环境下工作或者学习。原因很简单，透明玻璃对太阳的热辐射几乎没有免疫力。而热反射镀膜玻璃就不一样了，它简直就是一把遮阳伞。

热反射镀膜玻璃的制作方法是在优质浮法玻璃表面用真空磁控溅射的方法镀一至多层金属或化合物薄膜。热反射镀膜玻璃有以下几个优点：能够限制太阳辐射的入射量，从而达到遮阳的目的；能够减少紫外光的透过；可见光透过比和反射比比较理想等。

热反射镀膜玻璃如今在我国的建筑装饰工程中使用还不多，除了工程造价因素外，主要还是因为热反射镀膜玻璃有一定的局限性：它在阳光普照的地区，能够有效地减弱摄入室内的太阳热辐射，效果十分明显。但是在阳光并不充足的环境下，如下雨或者阴天，它的隔热作用和白玻璃没有差别。而从节能的角度来看，它也不适用于温度比较低的寒冷地区，因为这些地区需要阳光的摄入来进行采暖。这种使用不广泛的状况为今天和未来的设计师提供了更多的发挥空间，相信有才智的环境艺术设计师会在这种材料的使用上做出更多更好的探索。

4.LOW_E玻璃

LOW_E玻璃又称低辐射镀膜玻璃。它是对玻璃的表层镀上多层金属或者化学物而成的膜系产品。目前有两种生产方法：在线高温热解沉积法和离线真空溅射法。

与传统的镀膜玻璃相比，LOW_E玻璃具有红外线反射率高，表层辐射率低，遮阳系数范围广等特点。其中，红外线反射率高这一点的作用非常明显。因为，它在冬季可以阻止室内的热辐向室外泻出，而在夏季又能有效地阻止室外的热辐射传入到室内，可谓是实现冬暖夏凉的首选。表面辐射率低也就是指吸收和辐射出的能量低，简单点说就是玻璃本身不易升温，吸收的热量也少，所以放出的热量也会很少。遮阳系数范围广是指能够“因地制宜”地制造出适合不同地区环境所需的玻璃。这一特点，将LOW_E玻璃引领到了更为广阔的发展空间中去，建筑装饰设计师再也不用为南北气温的差异而苦恼。南方可以使用遮阳系数较低的LOW_E玻璃，北方可以使用遮阳系数较高的LOW_E玻璃，可谓是信手拈来，百变随我。

总之，随着我国经济、科技迅速发展，新材料、新工艺、新技术不断被应用于玻璃建材的研发、生产领域，玻璃建材的质量将会不断提高、品种会越来越多，成本也会不断降低。组合真空玻璃的品种也会不断增多。但同时，人们群众日渐提高的物质文化生活水平、低碳环保理念的倡导，促使我们对玻璃的性能也有了更高更新的要求，普通的玻璃已经不能满足现代建筑装饰的发展要求，陈旧的设计理念更有碍于建筑师、环境艺术设计师科学、合理地应用好新型玻璃材料。今天的建筑装饰设计师想要走在时代的前列，要想满足各层次业主的个性化要求，要想跟上低碳、绿色、环保的时代趋势，就必须有所前瞻，坚持学习，不断提高自己，根据工程实际全面探索玻璃材料的合理使用，尤其要重点关注屏显基板玻璃、防火基板玻璃、低辐射多功能复合镀膜节能玻璃、高强基板玻璃、光伏光热玻璃及镀膜玻璃，以及纳米与微晶基板玻璃等新型玻璃产品的研发与技术提升，加强对玻璃材料的深加工研究，创造出更加舒适、环保、节能的建筑空间。

参考文献：

[1]承遇，卢琪，陶瑛.建筑艺术玻璃和建筑装饰玻璃的现状与发展[J].玻璃，2008（12）.

[2]焦立强.玻璃在建筑装饰的运用及其文化属性[J].艺术探索，2009（2）.