مقدمه :
اختراع شیشه تحولی عظیم در معماری دنیا ایجاد کرد.
به گونه ای که امروزه شهرهای جهان زیبایی خود را مدیون این تحول بزرگ درصنعت تولید می دانند
شیشه به واسطه حرارت دادن و سرد کردن ترکیبی از شن، کربنات سدیم و آهک تولید می شود.
:تاریخچه شیشه
تاریخچه تولید و کاربرد شیشه به حدود بیش از 4 هزار سال پیش بر می گردد.
ولی تقریبا 2 هزار سال پس از کشف آن بود که کاربرد شیشه در پنجره ها مطرح شد.
روش تولید شیشه به روش بادی امکان ایجاد شیشه های ظریف برای پنجره ها را میسر کرد که در قطعات مستطیلی با ابعاد حداکثر400 در 300 میلیمتر درصفحات مدور تولید می شد.بلافاصله پس از کشف این روش ونیزی ها متد استوانه ای را کشف کردند که این روش حدود 800 سال برای تولید شیشه به کار برده می شد.
در این روش درون یک استوانه شیشه ای توخالی دمیده، از طول برش داده و سپس صاف و صیقل داده می شد.
با این روش ورقه های بزرگتری تولید می شد ولی حرارت مجدد و صاف کردن شیشه منجر به خرابی سطح شیشه می شد.
به هر حال همراه با پیشرفت تکنولوژی روش هایی برای تولید شیشه هایی که در ساختمان ها کارایی داشته باشند ابداع شد.
آنها به صورت عنصری طبیعی و لازم در کلیساهای بزرگ درشمال اروپا به کار برده می شدند که تا اواخر هزاره اول پس از میلاد نیز این روند ادامه داشت.
در جستجوی نور:
با تغییرسبک معماری از رومی به گوتیک، کاربرد شیشه در دنیای معماری جایگاه خود را تا ابد پیدا کرد.
شاید بتوان معماری سبک گوتیک در شمال اروپا را دوره اول معماری شیشه ای نامید.
جابه جایی قسمت هایی از دیوارهای سنگی بزرگ معماران را قادر به خلق آثار چشمگیری در تاریخ کرد.
شیشه خود به خود جایگاه خود را در معماری پیدا کرد و شیشه های بسیار زیبا کم کم در معماری بناها دیده شدند.
معماری سبک گوتیک به منظور جستجو ی نور به وجود آمد، جستجوی درخشش ، سبکی و بی وزنی.
پنجره هایی که در سبک گوتیک به کار برده می شد معمولا با شیشه های رنگی توسط هنرمندان نقاشی و تزیین می شد.
در اواخرقرن شانزدهم به کار گیری شیشه به عنوان سمبلی از ثروت و تجمل در انگلستان در نظر گرفته می شد.
شیشه وسیله ای بسیار گران قیمت بود و بنابراین استفاده از آن در ساختمان و حتی گاهی اوقات به کار بردن آن به جای دیوارحالت تظاهر به ثروت و توانمندی بود.
بدین ترتیب در انگلستان شیوه های غیر متعارف استفاده از شیشه رایج شد.
در نیمه اول قرن نوزدهم بود که مراکز هنری به راه افتادند و بدین ترتیب زبان نوینی در معماری به وجود آمد، پنجره هایی که نوربه راحتی و فراوانی از آنها عبور کند و معماری از آن حالت سنتی خارج شد و شیشه جایگاه و کاربرد واقعی خود را پیدا کرد.
به دنبال انقلاب صنعتی در بریتانیا و به موازات آن به کارگیری آهن در ساختمان ها، پروژه هایی مثل کاخ کریستال پاکستون اجرا شد.
معماری شیشه ای و حرکت های نوین:
آغاز قرن بیستم در واقع عصر فضا و زمان نام گذاری شده است، عصرزیبایی شناسی در حرکت، متغیر بودن و هیجان در ماشین.
پل شبارت در کتاب معماری شیشه ای خود در سال 1914 می نویسد.
ما بیشتر زندگیمان را در اتاق های بسته سر کرده ایم.
این فرهنگی است که با آن بزرگ شده ایم و خو گرفته ایم.
سبک معماری ما تا حد زیادی تحت تاثیر فرهنگ ما بوده است.
چنانچه بخواهیم تغییری در فرهنگمان ایجاد کنیم به ناچار باید در سبک معماریمان تغییر ایجاد کنیم و این امر تنها به وسیله ترک اتاق های بسته و تغییر دادن آنها حاصل می شود.
با نهادینه شدن و معرفی معماری شیشه ای، راه برای عبور نورطبیعی خورشید ، ماه و ستارگان نه فقط از طریق پنجره ای کوچک بلکه از طریق دیوارها که صرفا از شیشه و آن هم شیشه های رنگی ساخته می شوند هموار می شود.
بدین ترتیب محیط جدیدی که به وجود می آوریم ،فرهنگی نوین را با خود به همراه می آورد.
غرفه های شیشه ای برونو تات نیز به همین منظور طراحی شد و هدفی مشابه را دنبال می کرد که آن به کار گیری بهینه شیشه و استفاده از شفافیت و روشنایی آن درآینده معماری بود.
البته شیشه جزو لا ینفک کارهای معماران بزرگ ازجمله مایس وان دور روحه،لو کوربوسیر و فرانک لیود است.
طی نیمه اول قرن بیستم، به جهت توسعه صنعت و تکنولوژی، بهبود و پیشرفت هایی در ساختار کارهای شیشه ای پدید آمد.
و بالاخره در اوایل دهه 1950 پیشرفتی در صنعت تولید شیشه حاصل شد که تا به امروز ادامه دارد.
آلیستار پیلکینگتون روش شناوری شیشه مذاب بر سطح فلز مذاب را ابداع کرد، که امروزه از آن به عنوان فرآیند شناور یاد می شود.
با این روش ورقه های شیشه ای کاملا صاف و هموار تولید می شود که امروزه روشی غالب درتولید شیشه در سراسر جهان است.
استفاده از شیشه معمولی (غیر سکوریت) در ساختمانهای بلند مرتبه در صورت بروز حادثه اعم از طبیعی مانند زلزله یا حوادث ناشی از دخالت بشر ، خطر آسیب دیدگی جدی و حتی مرگ به همراه دارد، چرا که شیشه شکسته شده به صورت قطعات بزرگ در هوا شناور می شود و شعاع زیادی را در معرض خطر قرار می دهد .
بکار گیری شیشه های سکوریت بعلت شدن شیشه در صورت شکست و ریزش پای ساختمان خطرات احتمالی را به حداقل ممکن کاهش می دهد.
شیشه: شیشهماده‌ای است که به دلیل آرایش اتمی/ملکولی خاص خود حالت جامد دارد ولی بر خلاف دیگر جامدها بلوری نیست.
این حالت هنگامی رخ می‌دهد که ماده مذاب قبل از رسیدن به نقطه انتقال به شیشه به سرعت سرد می‌شود.
تعاریف مختلفی برای شیشه وجود دارد که هنوز توافق کلی بر روی آنها حاصل نشده‌است: تعریف کلی: شیشه یک جامد آمورف است.
تعریف انجمن آزمون و مواد آمریکا: شیشه ماده‌ای معدنی است که از حالت مذاب طوری سرد شده‌است که بدون تبلور به حالت صلب درآمده‌است.
تعریف آکادمی ملی علوم آمریکا: شیشه ماده‌ای است که در پراش اشعه ایکس آمورف بوده و از خود رفتار انتقال به حالت شیشه نشان بدهد.
معروف‌ترین شیشه‌هایی که در مقیاس صنعتی تولید می‌شوند، عبارتند از شیشه‌های سودالایم (شیشه جام)، شیشه‌های بوروسیلیکاتی و شیشه‌های کریستال.
شیشه سودا لایم: بیشتر از ۹۵ درصد از میزان کل شیشه تولیدی در جهان، شیشه سودالایم است.
شیشه‌های در و پنجره ساختمان، شیشه‌های خودرو، بطری‌ها و بسیاری دیگر از محصولات شیشه‌ای روزمره از جنس شیشه سودالایم هستند.
مهمترین اجزای تشکیل‌دهنده این نوع شیشه عبارتند از اکسید سیلیسیوم، اکسید کلسیم و اکسید سدیم.
شیشه بوروسیلیکاتی: این نوع شیشه‌ها ضریب انبساط حرارتی کم تا متوسط داشته، رفتار ویسکوزیته-دمای بلند و چگالی کمی دارند.
بسیاری از ظروف شیشه‌ای آزمایشگاهی، صنعتی و خانگی با استفاده از این نوع شیشه ساخته می‌شوند.
این شیشه‌ها در بازار با نام‌های تجارتی مانند پیرکس، سیماکس، ترکس و ...
شناخته می‌شوند.
شیشه کریستال: شیشه کریستال یا شیشه سرب‌دار یکی از انواع شیشه‌های سیلیکاتی است که در ترکیب خود حاوی اکسید سرب است.
این نوع شیشه، دارای ظاهری درخشنده و شبیه به کریستال‌های کوارتز است و به نظر می‌رسد علت نامگذاری آن نیز همین شباهت باشد.
این شیشه‌ها همچنین سختی کمی دارند و امکان تراشکاری این شیشه‌ها وجود دارد.
بنابراین ظروف تزیینی موسوم به ظروف کریستال از این جنس ساخته می‌شوند.
سایر انواع: سایر انواع شیشه عبارتند از: شیشه فتوکرومیک، شیشه اپال و شیشه سیلیسی.
همچنین انواع مختلفی از شیشه نیز وجود دارد که در مقیاس صنعتی تولید نمی‌شوند.
انواع شیشه و کاربرد آنها: شیشه به اشکال مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرد.
در ساخت لوازم تزیینی مانند گل ، تابلو و غیره در ساختن ظروف آزمایشگاهی و یا ظروف آشپزخانه مانند لیوان ، بطری و غیره و بالاخره در ساختن شیشه‌های مسطح که در دو نوع ساده و مشجر عرضه می‌گردد و مصارف مختلفی دارد که عمده ترین کاربرد آن به عنوان در و پنجره در کارهای ساختمانی است که به شکلهای مختلف اعم از شیشه‌های شفاف ، نیمه شفاف و رنگی ، جاذب حرارت ، ایمنی ، دوجداره ، سکوریت و...
وجود دارد.
همچنین در آینه سازی ، صنایع نشکن ، صنایع یخچال سازی ، میزهای شیشه‌ای ، انواع شیشه رومیزی و تیغه کاری ساختمان کاربرد دارد.
شیشه رنگی: به دو طریق می‌توان شیشه رنگی بدست آورد: با افزودن و کم کردن بعضی مواد شیمیایی در مصالح اولیه تهیه شیشه.
برای نمونه اکسیدهای مسی به شیشه رنگهای مختلف قرمز می‌دهد و رنگ آبی پر رنگ بوسیله اکسید کبالت بدست می‌آید.
رنگ زرد با افزودن مقداری اکسید اورانیوم و کادمیوم حاصل می گردد.
شیشه سفید را در شیشه مذاب رنگی فرو می‌کنند تا دو روی آن رنگی شود.
شیشه‌های رنگی در ویترین مغازه‌ها ، نمایشگاه ها ، آزمایشگاه ها و ساختمانهای صنعتی بکار می‌روند.
شیشه ضد آتش (پیرکس): همراه مواد اولیه این شیشه‌ها در مقابل حرارت " مقاومت زیادی دارند" مقدار زیادی اکسید بوریک بکار می‌رود و سیلیس آنها از انواع شیشه‌های معمولی بیشتر است.
معمولا از آنها به عنوان ظروف آزمایشگاه و آشپزخانه و یا در جلوی بخاری‌های دیواری و اجاقها استفاده می‌نماید.
:شیشه مسطح این نوع شیشه را با اضافه نمودن توری فلزی در میان شیشه می‌سازند و بیشتر برای درهای ورودی ، کارگاه ها ، موتورخانه‌ها ، آسانسورها و هر جایی که خطر شکستن و فروریختن شیشه وجود دارد، استفاده می‌نمایند.
:شیشه دوجداره این نوع شیشه‌ها ، از دو لایه ساده و گاهی رنگی که به موازات یکدیگر قرار گرفته‌اند و لبه‌ها یا درزهای آنها هوابندی شده است و فضای بین آنها با مواد خشک کننده‌ای مانند سیلیکاژل ، پُر و یا در بعضی از موارد بین دو لایه ، خلاء ایجاد می‌شود.
این نوع شیشه که عایق گرما ، سرما و صداست، در بسیاری از ساختمانها مانند فرودگاه ها ، هتل‌ها و بیمارستانها بکار می‌رود.
شیشه سکوریت : در این حالت ، شیشه مجددا تا حدود 700 درجه سانتی‌گراد حرارت داده و بعد بطور ناگهانی و تحت شرایط خاص و کنترل شده‌ای سرد می‌شود.
این عمل باعث افزایش مقاومت شیشه (حدود 3 الی 5 برابر) در مقابل ضربه و نیز شوکهای حرارتی می‌گردد.
این شیشه‌ها در صورت شکستن ، به ذرات ریز و مکعب شکل تقسیم می‌شوند که آسیب رسان نیستند.
از این نوع شیشه در ویترین فروشگاه ها ، درهای شیشه‌ای و پنجره‌های جانبی اتومبیل ها استفاده می‌گردد.
شیشه نشکن: این نوع شیشه‌ها شامل دو یا چند لایه شیشه‌اند که بوسیله ورقه‌هایی از نایلون شفاف تحت حرارت و فشار به هم متصل می‌شوند.
همچنین بعضی از انواع شیشه‌های طلق‌دار به عنوان عایق صوتی ، جاذب حرارت ، کاهنده شفافیت و شیشه ایمنی بکار برده می‌شوند.
وقتی که این شیشه‌ها می‌شکنند، خاصیت کشسانی نایلون مانع از پخش و پراکندگی ذرات شیشه می‌گردد.
از جمله کاربردهای این نوع شیشه‌ها در خودروها و ویترین مغازه‌هایی که اشیاء گرانقیمت می‌فروشند استفاده می‌گردد.
ممکن است شیشه نشکن را از جنس شیشه سکوریت بسازند.
شیشه ضد گلوله: از چند لایه شیشه سکوریت و یا نشکن ، شیشه ضد گلوله می‌سازند.
در هنگام وارد شدن گلوله به داخل شیشه ، از نیروی آن کاسته و در میان شیشه متوقف می‌گردد.
شیشه انعکاسی: در این نوع شیشه‌ها ، یک سطح شیشه با یک پوشش منعکس کننده نور و حرارت از جنس فلز یا اکسید فلزی دارای این خاصیت پوشانده می‌شود.
این نوع شیشه‌ها ، نور خورشید را منعکس می‌کنند و در کاهش حرارت و درخشندگی نور موثر هستند.
اگر در روشنایی روز از بیرون به شیشه انعکاسی نگاه کنیم مشاهده می‌کینم که تصاویر اطراف را مانند آینه باز می‌تاباند و اگر از داخل به بیرون نگاه کنیم، شیشه کاملا شفاف خواهد بود.
شب ها پدیده مذکور برعکس است.
یعنی شیشه از خارج شفاف و از داخل مانند آینه است.
این شیشه با منعکس نور خورشید ، حرارت ناشی از تابش نور خورشید را بطور قابل ملاحظه‌ای کاهش می‌دهد و در نتیجه ، باعث صرفه جویی در هزینه‌های احداث ، راه اندازی و نگهداری سیستمهای تهویه و تبدیل می‌شود.
شیشه در ایران: قدیمی‌ترین شیشه در ایران متعلق به هزاره دوم پیش از میلاد است.
نمونه‌هایی از هزاره دوم تا مقارن میلاد مسیح شامل عطردان‌ها، النگوها، تندیس‌ها و کاسه‌ها و تنگ‌های متعدد به‌دست آمده‌است.
در حفاری‌های چغازنبیل مربوط به دوره پیش از تاریخ، بطری‌هایی شیشه‌ای یافت شده‌است، که نشان از وفور شیشه در ایلام کهن دارد.
از تمدن مارلیک مهره‌های شیشه‌ای که عمر آنها به ۳۴۰۰ سال پیش می‌رسد، پیدا شده‌است.
همچنین ظروف شیشه‌ای مایل به شیری در کاوش‌های لرستان به‌دست آمده‌است.
از زمان هخامنشیان آثار شیشه‌ای چندانی در دست نیست.
در آن دوره مهره‌های شیشه‌ای ایران در سراسر جهان قدیم معروف بوده که ظاهراً به رنگ سیاه و سفید بوده‌است.
هنرمندان ساسانی در تراش دادن شیشه مهارت مخصوصی داشته‌اند.
شیشهی ساسانی در چین ارج بسیار داشته و به‌ویژه شیشه لاجوردی