Szkło jest fascynującym materiałem, ma wiele niezwykłych, jak i sprzecznych własności. Choć znany jest od ponad trzech tysięcy lat, dopiero w ostatnich kilku dekadach poznano szereg jego wad i zalet. Z jednej strony jest jednym z najbardziej wytrzymałych materiałów znanych inżynierom, z drugiej zaś, pod wpływem nawet niewielkiej rysy, może rozpaść się na kawałki w ułamku sekundy. Ponadto, jest jednym z materiałów najbardziej nadających się do recyklingu i jest neutralne dla środowiska naturalnego.
Architekci coraz częściej stawiają przez inżynierami zadania trudne, projektując coraz bardziej wymyślne i złożone konstrukcje wykorzystując najprzeróżniejsze materiały. Jednym z nich jest szkło, które niedawno ogłoszono nowym materiałem konstrukcyjnym. Na potwierdzenie tego można przytoczyć słowa wybitnego architekta Le Corbusiera, który zwykł powtarzać, że „szkło jest najważniejszym materiałem w architekturze".
Pierwsze zastosowania szkła ograniczały się do wypełniania ram okiennych wytwarzanymi w różny sposób taflami, głównie w celu doświetlania pomieszczeń. Kolejnym krokiem było wykorzystanie tafli do budowy elewacji (zwłaszcza w budynkach wysokich) i fasad budynków. Jednak w ostatnich latach szkło stało się budulcem do wykonywania elementów, które oprócz ciężaru własnego i wiatru są w stanie bezpiecznie przenieść obciążenie śniegiem, oddziaływania eksploatacyjne oraz wyjątkowe. Z powodu jego kruchości i wrażliwości na koncentracje naprężeń, inżynierowie przez lata starali się je w różny sposób przetworzyc i wzmocnić. Efektem ich pracy było szkło hartowane, prawie trzykrotnie bardziej wytrzymałe od tzw. szkła float, szkło laminowane (bezpieczne), które z powodzeniem jest obecnie stosowane jako panele podłogowe, belki i szklane słupy; na koniec szkło zespolone, spełniające najbardziej restrykcyjne wymogi energetyczne.
Ze szkłem związany jest pewien socjologiczny aspekt, mianowicie psychologiczne zjawisko braku prywatności i wrażenie, że szkło, przez swą przeźroczystość, jest delikatne i mało wytrzymałe. Doskonale fenomen ten przedstawiony został przez rosyjskiego reżysera Sergeią Eisensteina w projekcie Glass house, w którym twórca pokazuje ludzką desperację spowodowaną zbytnią „otwartością" przestrzeni oraz brakiem prywatności. Problem ten można rozwiązać przez stosowanie szkła matowego lub barwionego. Za to zmian nastawienia (percepcję) szkła jako materiału konstrukcyjnego, można zmienić przez edukację i ciągłe pogłębianie wiedzy na jego temat.
Wymiarowanie szkła wciąż pozostaje jednym z najtrudniejszych i najbardziej złożonych dziedzin obecnej inżynierii. Liczne badania prowadzone w wielu ośrodkach naukowych, starają się podnieść stan wiedzy na temat własności materiału i jego zachowania pod obciążeniem. Europejska norma dotycząca projektowania ze szkła prEN 13474 Glass in building od lat znajduje się w fazie projektu i coraz częściej mówi się, że należy zacząć prace od nowa. W Polsce z trudem doszukać się można nielicznych prac i artykułów traktujących o szkle, stąd wiedzę na ten temat można czerpać właściwie tylko z literatury zagranicznej.
DEFINICJA
Pod pojęciem szkła rozumie się materiał bezpostaciowy, uzyskany w wyniku przechłodzenia stopu minerałów i innych składników, do takiego stanu, ze posiada właściwości mechaniczne identyczne jak ciało stałe (twardość i kruchość), a brakiem uporządkowanej struktury wewnętrznej przypomina ciecz.
|