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玻璃的进化史!玻璃与门窗幕墙的前世,今生or未来……

来源:BA蓝城设计  作者:编辑  日期:2020-7-6
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  今天,窗和Windows都已是现代生活的“空气”与“光”,无比重要却时时忽略。最早的“窗”和烟“囱”其实是一码事儿。很久很久以前,为了遮风避雨,古人支起了简陋的帐篷,在下面开门的同时,在最顶上开个小洞,一来透气,二来排烟。这小洞就是最早的“窗”。
  

  本篇文章内容由[中国幕墙网syeem.com]编辑部整理发布:

  ,有啥用?

  身陷囹圄,无窗无户,

  黑暗笼罩,空气浑浊,

  不见美景,不知昼夜,

  面对四壁,把人逼疯。

  钱钟书先生说:

  有了,我们可以出去;有了窗,我们可以不必出去。

  《窗》

 1985年比尔盖茨将新发布的操作系统命名为视窗(Windows)。

  今天,窗和Windows都已是现代生活的“空气”与“光”,无比重要却时时忽略。

  窗,从哪儿来?

  最早的“窗”和烟“囱”其实是一码事儿。很久很久以前,为了遮风避雨,古人支起了简陋的帐篷,在下面开门的同时,在最顶上开个小洞,一来透气,二来排烟。这小洞就是最早的“窗”。

  通风是窗最刚需的功能。

△西安半坡博物馆志愿者队

  但墙上开了洞,不糊上,冷不?

  当然冷!

△雪花飘飘,北风啸啸

  西方,在古罗马之前,窗户都是直接开着,window的原意是“风眼”。

  风雪来袭,把窗糊上也是刚需。

  用啥糊窗?

  今天,我们用她糊窗。

  她透明,光滑,冰冷,毫无存在感。

  只有在碎裂时才知道她尖锐,刺耳,会伤人。

  是的,她就是,窗就是(玻璃)窗,不提玻璃大家心照不宣,因为她无处不在。

  但天知道在玻璃窗普及前,为了寻找一款优秀的糊窗材料,世界各地的人们操了多少心。

  不管有钱没钱,人们八仙过海,各显神通,

  富人用绸缎,宝石,贝壳……

  穷人用草席,木板甚至——

  牛羊膀胱!emmm……

  回顾这些材料,基本上都满足一个或多个下列要素。

  密闭(防不),透光(透不透光),

  尺寸(越大越好),价格(贵了免谈),

  东方,曾经有种材料(几乎)同时满足了全部四种要素。

  纸透光,尺寸够大,经过桐油浸泡还可以防水,最重要还便宜。自从东汉蔡伦改进造纸术,到唐宋年间,纸窗基本在中国普及。

△掬月亭©wakiiii

  但透光说到底不是透明,想看外面的情况,还是要开窗的。因为这,还诞生了很多经典的爱情故事。

△潘金莲偶遇西门大官人

  纸距离最理想的糊窗材料,只差透明。

  中国在瓷器造纸等材料科学上曾经领先西方足足一千年,但唯独在玻璃材料上,主角并不是中国。

  本文让我们来看看玻璃是如何不断进化,战胜各种材料,最终一统窗界的。

  玻璃制造起源于埃及和美索不达米亚。(一说腓尼基)

  很久很久以前,有个埃及人在沙漠中发现了一种神秘的晶体。他把晶体献给了法老,

  因为玻璃晶莹剔透颜值高,而且非常稀有,玻璃以宝石的身份坐上了法老护身符的C位。

  好东西嘛,当然越多越好。从发现开始,工匠们就开始研究如何制造玻璃。

  为什么沙漠里会出现玻璃?

  沙子中含有大量,石英是由二硅(SiO2)规则排列形成的结晶。

  在闪电劈中沙漠的瞬间,产生了超过10000℃的高温,远远超过了石英的(约1750℃),就像冰遇热融化一样,石英变成了液体。当热度退却,水分子重新结冰,二氧化硅分子却像路痴一样,忘了自己原来的位置在哪。

△路痴日常

  随着温度越来越低,二氧化硅分子就像暴雪中没赶回避难所的旅人一样,被冰封在回程中,变成了一种液体结构的固体,也就是玻璃。

△©Designed by Acme Design Company

  工匠们当然是不知道这些科学原理的,但他们知道玻璃是沙漠中发现的,(也许)通过捣鼓沙子,工匠们掌握了玻璃的基本配方。

  公元前7世纪,亚述王国尼尼微大图书馆的泥板文书上,用楔形文字铭文记载道:

  从理论上讲,这一方法在今天依然是正确的。

  但古埃及并没有找到非常有效的玻璃制作方法,因为生产条件过于苛刻,比如普通火焰只能达到800℃,达不到石英的熔点,所以古埃及的玻璃产品主要是玻璃珠和小型玻璃器皿,粗糙,不透明,且极为昂贵。

△古埃及玻璃瓶

  让玻璃走入日常生活是古罗马人。

  古罗马 是杨超越的粉丝 是一个天降洪福的民族,

  想盖神庙有天然(火山灰),

  想造玻璃有天然泡碱(一种碳酸钠,助),泡碱能降低制造玻璃所需要的温度,大大降低了玻璃的生产难度。

  想造却不会造?有叙利亚老师“手”教。

  公元前200年左右,叙利亚工匠们提出了,吹制铁管法。(文末有视频)

  1、用1.5m长的铁棒末端蘸取熔融态玻璃液,

  2、然后把他吹成一个薄壁容器。

  这种方法使生产各种不同形状的薄壁容器成为可能。

  古罗马人在制造过程中,发现固态玻璃只要到一定程度,就会像一样容易塑形,用铁钳拉着就能在玻璃前拉出各种形状,甚至能在玻璃红热时吹气进去,冷却后形成完美的玻璃泡泡。

△BBC handmade-glass

  当玻璃泡泡的壁吹到足够薄,他们有了个惊人的发现:

  玻璃居然是透明的!

  原来上古世界对玻璃的基本设定错了!玻璃不是有色半透明材料,应该是天然水晶那种无色透明的!

  可明明成分和沙子一模一样,沙子不透明,玻璃却可以完全透明,为什么?

△成分明明差不多

  遇事不决,量子力学,

  物质由原子组成,原子中央是原子核,周围是数量不一的电子。假设原子是一座城市,原子核就是市中心,而电子就是郊区的屌丝们。

  屌丝想住到市区的房子里去就得付钱,钱就是能量。光穿透原子时带来大量能量,好比央行放水,发行大量低息房贷。屌丝纷纷贷款搬入市区,能量被消耗掉,也就是光被吸收了,于是光无法穿透物质。

  △中国购房者

  而因为玻璃独特的液态结构,这座城市中房价高的离谱,屌丝们想搬到市区去需要的钱很多,光射入带来的能量不够,也就是说贷了款也换不起房子,屌丝们只能佛系,于是光直接穿透了原子,这也就是玻璃透明的原因。

△日本御宅族

  那为什么当时生产的玻璃不够透明呢?

  因为杂质太多。

△纯度的重要性

  虽然正确的配方早在亚述时期就获得了,但在古代社会,靠的不是科学,是经验,用哪儿的沙子,哪种水生植物灰,什么石灰,哪个师傅来操刀……

  这个变量可就大了。

△凤凰还是鸡,关键看是谁画

  想要生产出较好的玻璃,

  第一步

  控制原料纯度,避免污染。

  古罗马人依靠仔细地筛选材料,尤其是砂,来达到污染最小化。但当时做不到完全杜绝污染,直到19世纪之前都不行。

  第二步

  是避免生产过程产生的污染。

  因为吹制铁管法生产过程用吹气塑形,避免了接触粗糙灼热的炉底或是发生二次污染,直到今天依然是吹制的制造方法。

  成分正确的原料,新的制造方法,温度够高的窑洞,古罗马大量制造玻璃,沿着四通八达的贸易网络,把精致程度前所未见的玻璃产品运往帝国各地.

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