Чому скляні вікна все ще існують? (Чому їх не замінили пластмаси?)


74

Скло є крихким і недоцільним для транспортування, встановлення та ремонту. Ще гірше, що скло вбиває і шкодить людям, коли воно розбивається. Падіння на вулиці, як гілотини, під час землетрусів та бомбових нальотів. Під час війн люди надягали стрічку на свої вікна, щоб запобігти розбиванню. Коли цей метеор вибухнув над Челябінськом, люди постраждали, стоячи всередині вікна, спостерігаючи за небом, коли ударна хвиля вдарила про них.

Є ідеально прозорі пластмаси, наприклад ПЕТ-матеріал, який використовується для виготовлення пляшок кока-коли. Чому вікна не зроблені з цього замість скла (крихка кераміка)? Здається, це набагато дешевше, безпечніше і практичніше в поводженні. Чи є взагалі якась перевага зробити вікна зі скла? Це бізнес-ідея на мільярд доларів, і якщо так, то чому ніхто ще її не реалізував?


19
Якщо ви хочете заново створити архітектуру, щоб вона могла справлятися з нальотами бомб, війною та метеорними ударами, як типові випадки використання, що робити з горючістю пластмас?
Хаген фон Ейтцен

24
Скло міцніше, ніж ви це робите. Вважайте, що пляшка пива, як відомо, сильніше людського черепа. Крихкість є частиною "вартості" оплати твердості - в основному скло або залишатиметься в основному невпливним на стрес, або повністю вийде з ладу. (Там, де пластмаса дряпається, згинається, застібається тощо). Скидання скла через такі режими відмов, на відміну від їх прямого вирішення, здається, викидання дитини з води.
мільйоз

15
@millimoose > оскільки ви можете покласти руки в піч гарячіше, ніж на кілька секунд розплавлений пластик передасть тепло набагато ефективніше, ніж гаряче повітря. Він має додатковий "бонус", ймовірно, прилипає до вашої шкіри.
Боб

5
Існує також думка, що в надзвичайних ситуаціях ви можете розбити вікно з побутового скла, вдаривши його об стілець, щоб забезпечити шлях втечі або хоча б доступ до свіжого повітря. У цьому випадку ризик порізів зламаного скла, ймовірно, все ще прийнятний, якщо альтернативою є вмирання від вдихання диму.
Кріс Джонс

6
Є проблема, яку я не бачу, щоб хтось згадував. Вікна вже є ключовим моментом у будинках, де втрачається ізоляція (а значить, витрачаються енергія та гроші). Чи мають потенційно пластикові вікна подібні властивості щодо теплопередачі, як їх скляні аналоги?
ПВАЛ

Відповіді:


106

Є дві основні причини, чому скло все ще віддається перевазі, скажімо, PMMA.

Перший - довговічність. Поки воно не розбите, скло у вікні може легко прослужити сотні років у хорошому стані. Зокрема, він набагато стійкіший до подряпин, ніж порівняний пластик, і насправді не піддається сильній деградації навколишнього середовища. Вікна дуже схильні до подряпин при митті, оскільки вони накопичують дрібні частинки зерна на їх поверхні, які під час чищення потрапляють на поверхню. Навіть при стійких до подряпин покриттів жодна прозора пластмаса не потрапляє поблизу твердості скла.

Більшість окулярів також набагато стійкіші до деградації навколишнього середовища від сонячних променів та різних хімічних речовин у навколишньому середовищі. Навіть найстійкіші пластмаси починають знебарвлюватися і з часом стають крихкими.

Другий фактор - жорсткість. Скло має набагато вищий модуль Юнга, ніж PMMA. У пляшках тощо, які жорсткі за формою, це не має великого значення, але оскільки вікна, як правило, великі, плоскі, тонкі панелі жорсткість є великою проблемою, що впливає на їхню здатність ущільнюватися в рамки та їх оптичні властивості. Тому пластикове вікно повинно бути значно товще, ніж скляне, щоб мати однакову жорсткість із наслідками для оптичної якості та вартості.

Також можуть виникнути проблеми з газопроникністю в умовах склопакетів.

Крім того, багато питань безпеки, порушених у цьому питанні, стосуються ламінованого та загартованого скла. Загартоване скло піддається термічній обробці для контролю внутрішніх напруг, що робить його значно сильніше, ніж поплавкове скло, з додатковою перевагою, що якщо воно розбиває всю ламкість пластини на дрібні гранули, а не гострі осколки. Ламіноване скло складається з чергування шару скла і полімерної плівки, що створює композитний лист з дуже високою міцністю і в'язкістю, потенційно до тієї точки, де воно може бути корисно кулестійким.

Іншим аспектом цього є те, що бокові та задні вікна в транспортних засобах часто вимагають виготовляти із загартованого скла з міркувань безпеки, оскільки вони можуть бути безпечно розбиті, щоб забезпечити доступ та витяг пасажирів при ДТП, якщо двері заклинили або були недоступні.


21
+1 хороша відповідь! Єдине, що я хотів би додати до цього, - це екологічні властивості, зокрема УФ-деградація полімерів (вони жовтіють і тріскаються), а також повзучість і провисання від підвищеної температури. І те й інше можна пом'якшити, але не запобігти цілком при голому сонячному світлі. Скло на основі кремнезему не страждає від жодної проблеми на людських часових масштабах.
wwarriner

1
Пробачте наївне питання, але як ламіноване скло уникне представлення проблеми, про яку ви згадали, що має більш дряпаючу, менш стійку до погоди поверхню? Також загартоване або багатошарове скло зазвичай застосовується в сучасному будівництві будинків?
користувач568458

1
Інші шари скла скляні, тому тверда поверхня підтримується, це по суті шар пластику, просочений між двома тонкими шарами скла. Внутрішній шар може також мати інші плівки для забезпечення відтінків або контролю відбивної здатності тощо. Затвердене скло, зокрема, широко використовується для скляних дверей. Використання буде залежати від конкретних проектних рішень та місцевих будівельних норм, але вікна в «хмарочосах», швидше за все, будуть ламінованим склом.
Кріс Джонс

1
@starrise "Скло на основі кремнезему не страждає від жодної проблеми в людських часових масштабах" - може, може, і ні: врахуйте фіолетові вікна в мікрорайоні Бікон-Хілл Бостона.
davidbak

Я думаю, що я пам'ятаю, що певні епохи скляних пляшок можуть також синіми та зеленими на сонячному світлі. Я припускаю, що мою заяву слід змінити, щоб замість неї було сказано "належним чином виготовлене сучасне віконне скло". libanswers.cmog.org/mobile.php?action=5&qid=283712
wwarriner

41

Ось пластикове (швидше за все, PMMA) вікно, в човні, після всього 37 років.

введіть тут опис зображення

На додаток до очевидних подряпин, зовнішня поверхня розвинула помутніння: можливо, від деградації через УФ-світло, і (у напрямку до кінця ЛГ) ви можете побачити кубічний візерунок напружених тріщин, а не схоже на тверде вітрове скло після удару галькою. це.

Ви насправді не можете сказати, на що дивитесь.

У цій програмі вікно PMMA - це все-таки найкраще рішення, а не труднощі, щоб скляне вікно відповідало кривій корпусу. Але це показує обмеження порівняно зі склом, яке залишається корисним протягом століть.

Що стосується заміни скляних вікон, то вартість фахівця буде високою для будь-якого виду ремонту будь-якої технології.

Але відсутні спеціальні криві, сировина (скло) коштує дешево: близько £ 1 / кв.м фут, набагато дешевше, ніж perspex або полікарбонат, і набагато простіше і швидше вирізати. (Спостерігаючи за професійним експлуатуванням особливих властивостей руйнування скла вражає. Контраст зі складнощами різання персексу або полікарбонату!)


5
Будь-яке вікно, тонке, як пляшка соди, не переживе зиму, і якщо це так просто замінити, як мити, воно не є добре зафіксованим або герметичним - АБО це дуже вражаюча віконна рамка! (Метал був чудовий: фарба була дешевою побутовою фарбою у вологому середовищі; оригінальна підкладка - більш пластична! - померла давно)
Брайан Драммонд

3
Це чудова відповідь. Особисто мені досить важко намагатися тримати вікна та двері запечатаними вдома, коли (наприклад, зараз) темпи зовні однозначні. Я думаю, ви жертвуєте ефективністю такої печатки, якщо зробите панель легко заміною, незалежно від того, наскільки хороший ваш дизайн. Наприклад, ми все-таки закриваємо ванни, раковини, підвіконня і т.д., наприклад, затиском або силіконом.
trpt4him

1
@LocalFluff: тоді ви можете продемонструвати ідею за допомогою недорогих пластикових листів та будь-якої зовнішньої рамки, яку ви обрали, застосованої до існуючих вікон та рамок. Якщо ви зможете витримати 5 або 10 років, ніяких туманів, жодних витоків води, дешевої та простої заміни (навіть наверх), ви можете щось робити.
Брайан Драммонд

1
Мені цікаво, як це вікно відреагувало б на теплову гармату. Я підозрюю, що це все виправить, але є хороший шанс, що це зробить навпаки.
Деві Морган

1
@ DewiMorgan Тепловий пістолет може очистити помутніння (якщо вам пощастить і не розтанути поверхню) і, можливо, згладити подряпини певною мірою, але я не бачу, щоб це робило стресові тріщини (прямо через салон матеріал) будь-яке благо.
Брайан Драммонд

29

Які вимоги до віконного скла?

  • Стійкість до вологи
  • Стійкість до УФ-випромінювання
  • Стійкість до чистячих засобів
  • Дуже висока передача у видимому спектрі
  • (Є ще багато, з інженерної точки зору)

Більшість прозорих пластмас недостатньо стійкі. Оргскло - це один із прикладів, що задовольняє вимогам, достатньо, щоб його використовувати. Дивіться цю брошуру з евоніку, де вони гарантують вам 30 років без помітного пожовтіння.

Найбільша проблема ПММА для домашнього використання - це «м'якість» (більш схильна до подряпин) та посередня стійкість до чистячих засобів порівняно зі склом. Зараз існує багато різних ароматів PMMA, і ви можете покрити аркушем з оргскла, щоб зробити його більш міцним.

PMMA має багато переваг перед газованим склом :

  • Вища передача у видимому спектрі
  • Нижня щільність
  • Легша обробка
  • ...

Це на даний момент , ймовірно , просто не варто досить ефективним , щоб зробити ПММУ , як пружний , як скло для використання в якості віконного скла (для домашнього використання!, ПММА є використовується в багатьох різних застосуваннях в якості кращої альтернативи класичного неорганічного скла). Це може змінитися найближчим часом, коли прогрес у галузі матеріалознавства та прозорої промисловості пластмас


6
Я думаю, що стійкість до подряпин є вбивчою ознакою. Я використовую пластикові лінзи на окулярах з персиком для стійкості до розбиття, але зрештою лінзи настільки подряпані. Покриття також врешті-решт будуть руйнуватися у вигляді змін теплоти. На практиці я коли-небудь зламав одне вікно в своєму житті, навіть це було пов'язано зі зрушенням елементів елемента.
joojaa

Я можу уявити, як замінити зовнішнє пластикове вікно без більших витрат або проблем, ніж чищення скляного вікна. Як стрічка або штора. Я наношу якийсь віск на вікна своєї машини, щоб не допустити прилипання бруду до них. Ефективність витрат повинна забезпечити економію масштабу, враховуючи, скільки мільярдів вікон є у світі.
LocalFluff

14

Я фактично робив вікна з оргскла для надбудови. Я міг би їх обробляти до потрібної форми, і вони були легкими. Однак я виявив, що вони справді легко дряпаються: просто намагаючись зняти захисний папір, я обожнув пластик і розплавив його.

Ми хочемо жорсткі вікна для будинків та первинних будівель. Отже, те, що ви описуєте, вирішували б ламінати, як це застосовується в автомобілях. Я впевнений, що ви можете це придбати. Але більшість людей вважають, що жалюзі є дешевшими та задовільними, якщо сильна погода може спричинити поломку, поряд із гарантією на поломку та страхуванням, або дешевизною заміни простих скляних стекол.

Існують правила, що вимагають загартованого скла для деяких вікон, в які може потрапити дитина. Загалом загартоване скло вирішує небезпеку, яку ви викликаєте. Я не знаю про правила, які стосуються скляних хмарочосів, де землетруси схильні, але я буду обміняти, що вони не впадуть, навіть якщо їх похитнуть, оскільки вони підвішені і можуть рухатися самостійно.


8

Після деяких досліджень,

ми використовуємо скляні вікна, як це використовувалося традиційно. Насправді пластикові вікна існують . Хоча для більшості з нас може знадобитися час, щоб адаптуватися до цього.

Хоча причини розглянути скляні вікна:

  • До 80% всього переробленого скла може бути регенеровано.

  • Перероблене скло витрачає на 40% менше енергії, ніж виготовлення нового скла.

  • Переробка не ставить під загрозу якість та структуру скла, і при його переробці не утворюються токсини.

Довідково

Доступність пластикових вікон


Я фактично думаю, що переробка - ще один аргумент проти скляних вікон. Пару разів мені зламалося вікно, і дорого зателефонувати до фахівця, щоб перевстановити нове. Але я спожив тисячі пластикових прозорих пляшок соди, і жодна з них ніколи не ламалася. Я також не чув, щоб хтось коли-небудь постраждав від пластикової пляшки. Існує розроблена система рециркуляції споживачів для ПЕТ-пляшок, їх плавлення та реформування, хоча їх дійсно потрібно лише очищати та заправляти, оскільки вони практично не руйнуються.
LocalFluff

3
@LocalFluff ive також відтворив багато скляних пляшок, і більшість з них не зламали. Я також зламав вікно з оргскла, яке також потребувало фахівця, якого важко було знайти і навіть дорожче, ніж скляні вікна. Також скло має майже нескінченну перероблюваність, тобто воно не погіршується при переробці.
joojaa

1
@LocalFluff, переламування скляного вікна (принаймні традиційного дерев'яного обрамлення) - це те, що кожен може навчитися робити за годину або близько того. Чому, на вашу думку, для ремонту скляного вікна потрібно більше спеціаліста, ніж ремонт пластикового?
The Photon

2
@LocalFluff: PET не робить хороших вікон, а PMMA непросто переробити.
MSalters

1
Я власноруч встановив як скляні, так і пластикові вікна (пластикові для безпеки, скло для міцності та чіткості), і я виявив, що зі склом легше працювати. Полікарбонату потрібен спеціальний пильний лист або багато змащення ліктя за допомогою інструменту для забивання, і це дуже просто маркувати або подряпати.
Адам Браун

6

Інше питання полягає в тому, що коефіцієнт теплового розширення багатьох пластмас вище, ніж у віконного скла. Рами для пластикових вікон повинні бути здатні забезпечити більше розширення / стиснення, ніж для скляних вікон.

http://www.eplastics.com/Plastic/plastics_library/Coefficients-of-Thermal-Expansions-of-Plexiglass

http://www.sdplastics.com/acryliteliterature/1121DFFPhysicalProperties%5B1%5D.pdf


3

У вікнах, звичайно, важливо враховувати твердість, атмосферні впливи (наприклад, кількість опадів, снігу, град, зміни температури та вологості тощо) та деградацію УФ. Взагалі скло набагато стійкіше до таких впливів порівняно з пластмасою.

Існує також щось, що називається повзання, яке по суті є залежною від часу деформацією протягом тривалих часів (місяців чи років). Можливо, ви це бачили, якщо ви коли-небудь довго залишали щось важке на картонній коробці. Пластик повзає досить легко. Я не знаю, чи це насправді було б основною проблемою для звичайного вікна, перпендикулярного до землі, але це може бути непогано для вікна, яке буде нести статичні навантаження.

Пластик також буде біліти через деформації. Вони також можуть знебарвити.

Звичайно, ці властивості можна змінити (певною мірою) за допомогою різних добавок.


0

Пластик не використовується для вікон головним чином, оскільки він не довговічний, насправді:

  • він деградує УФ-випромінюванням, яке розриває атомні зв’язки, отримуючи матову і стоншену (і тендітну) поверхню, не так бажану для вікна;

  • через попередній пункт пластик генерує мікро- та наночастинки, які дифундують всередині будинку, і вдихання їх не є здоровим;

  • він менш твердий, ніж скло, тоді його можна легко подряпати більш широким розмаїттям матеріалів;

  • він горючий (!) і може виробляти діоксин у міру спалювання (особливо, якщо він містить атоми хлору у своїй структурі), надзвичайно токсичну та канцерогенну сполуку.

Більше того, скло здатне захищати приблизно 10% від сонячної радіації та майже 100% інфрачервоного випромінювання (випромінюється організмом людини як тепло), тому це потужний ізоляційний матеріал, який допомагає підтримувати ваш будинок відносно свіжим влітку та теплим взимку .

Використовуючи наш веб-сайт, ви визнаєте, що прочитали та зрозуміли наші Політику щодо файлів cookie та Політику конфіденційності.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.