Perché esistono ancora finestre di vetro? (Perché non sono stati sostituiti dalla plastica?)


74

Il vetro è fragile e poco pratico da trasportare, installare e riparare. Ancora peggio, il vetro uccide e fa male alle persone quando si rompe. Cadere in strada come ghigliottine durante i terremoti e le incursioni di bombe. Durante le guerre le persone mettono del nastro adesivo alle finestre per evitare la frantumazione. Quando quella meteora esplose su Chelyabinsk, le persone si fecero male stando all'interno di una finestra a guardare il cielo quando l'onda d'urto li colpì.

Esistono materie plastiche perfettamente trasparenti, ad esempio il materiale PET utilizzato per produrre bottiglie di coca cola. Perché le finestre non sono fatte di questo invece del vetro (fragili ceramiche)? Sembra essere molto più economico, più sicuro e più pratico da gestire. C'è qualche vantaggio a rendere le finestre di vetro? È un'idea imprenditoriale da un miliardo di dollari e, in caso affermativo, perché qualcuno non l'ha ancora capito?


19
Se vuoi reinventare l'architettura in modo che possa far fronte alle incursioni di bombe, alla guerra e all'impatto di meteoriti come casi d'uso tipici, che dire dell'infiammabilità della plastica?
Hagen von Eitzen,

24
Il vetro è più robusto di quanto si pensi. Considera che una bottiglia di birra è notoriamente più forte di un cranio umano. La fragilità fa parte del "costo" per pagare per la durezza - fondamentalmente, il vetro rimarrà per lo più non influenzato dallo stress, o fallirà completamente. (Dove la plastica graffierebbe, si piegherebbe, si allacciare, ecc.) Scaricare il vetro a causa di quelle modalità di guasto invece di affrontarle direttamente sembra come buttare il bambino fuori dall'acqua del bagno.
millimoose,

15
@millimoose > poiché puoi mettere le mani in un forno più caldo di quello per alcuni secondi la plastica fusa trasferirà il calore molto più efficacemente dell'aria calda. Ha il "bonus" aggiunto di probabilmente attaccarsi alla pelle.
Bob,

5
C'è anche la considerazione che in caso di emergenza è possibile rompere una finestra di vetro domestica colpendola con una sedia per fornire una via di fuga o almeno l'accesso all'aria fresca, in questo caso il rischio di tagli da vetri rotti è probabilmente ancora accettabile se l'alternativa sta morendo per inalazione di fumo.
Chris Johns,

6
C'è un problema che non vedo nessuno menzionare. Le finestre sono già un punto chiave nelle case in cui si perde l'isolamento (e quindi si sprecano energia e denaro). Le finestre potenzialmente in plastica hanno proprietà simili in termini di trasferimento di calore rispetto alle loro controparti in vetro?
PVAL

Risposte:


106

Ci sono due ragioni principali per cui il vetro è ancora preferito rispetto al PMMA.

Il primo è la durata. Finché non è rotto, il vetro di una finestra può durare facilmente per centinaia di anni in buone condizioni. In particolare è molto più resistente ai graffi rispetto a materie plastiche comparabili e non è molto soggetto a degrado ambientale. Le finestre sono molto soggette a graffi quando vengono lavate mentre accumulano piccole particelle di sabbia sulla loro superficie che vengono sfregate intorno alla superficie durante la pulizia. Anche con rivestimenti antigraffio, nessuna plastica trasparente si avvicina alla durezza del vetro.

La maggior parte degli occhiali è anche molto più resistente al degrado ambientale dovuto alla luce solare e ai vari prodotti chimici nell'ambiente. Anche le materie plastiche più resistenti iniziano a scolorirsi e diventano fragili nel tempo.

Il secondo fattore è la rigidità. Il vetro ha un modulo di Young molto più alto del PMMA. Nelle bottiglie ecc. Che sono irrigidite dalla loro forma, questo non ha molta importanza ma, dato che le finestre tendono ad essere grandi, piatte, la rigidità dei pannelli sottili è un grosso problema, che influenza la loro capacità di essere sigillata nei loro telai e le loro proprietà ottiche. Quindi una finestra di plastica dovrebbe essere sostanzialmente più spessa di una di vetro per avere la stessa rigidità con conseguenze sulla qualità ottica e sui costi.

Potrebbero esserci anche problemi con la permeabilità al gas nel contesto di finestre con doppi vetri.

Inoltre, molti dei problemi di sicurezza sollevati nella questione sono risolti dal vetro stratificato e temperato. Il vetro temperato viene trattato termicamente per controllare le sollecitazioni interne, rendendolo significativamente più forte del vetro float con l'ulteriore vantaggio che se si rompe l'intera lastra si frattura in piccoli granuli anziché in frammenti taglienti. Il vetro laminato è costituito da uno strato alternato di vetro e un film polimerico, producendo un foglio composito con altissima resistenza e tenacità, potenzialmente al punto da poter essere utilmente resistente ai proiettili.

Un altro aspetto di questo è che i finestrini laterali e posteriori dei veicoli devono spesso essere realizzati in vetro temperato per motivi di sicurezza in quanto possono essere rotti in modo sicuro per consentire l'accesso e l'estrazione dei passeggeri in caso di incidente se le porte sono bloccate o inaccessibili.


21
+1 buona risposta! Le uniche cose che aggiungerei a questo sono le proprietà ambientali, in particolare la degradazione UV dei polimeri (che ingialliscono e si incrinano), e si insinuano e si abbassano a temperature elevate. Entrambi possono essere mitigati, ma non completamente evitati alla luce del sole. Il vetro a base di silice non soffre di problemi sulle scale temporali umane.
wwarriner,

1
Perdona la domanda ingenua, ma in che modo il vetro stratificato evita di introdurre il problema che hai citato di avere una superficie più scratchable, meno resistente alle intemperie? Inoltre, i vetri temperati o laminati sono comunemente usati nelle costruzioni moderne?
user56reinstatemonica8

1
Gli altri strati sono di vetro, quindi viene mantenuta una superficie dura, essenzialmente uno strato di plastica inserito tra due sottili strati di vetro. Lo strato interno può anche avere altri film per fornire tinte o controllare la riflettività ecc. Il vetro temprato è ampiamente usato in particolare per le porte in vetro. L'utilizzo dipenderà da specifiche decisioni di progettazione e regolamenti edilizi locali, ma è molto probabile che le finestre dei "grattacieli" siano in vetro laminato.
Chris Johns,

1
@starrise "Il vetro a base di silice non soffre di nessun problema sui tempi umani" - forse, forse no: considera le finestre viola nel quartiere di Beacon Hill a Boston.
davidbak,

Una bella scoperta, mi sembra di ricordare che certe epoche di bottiglie di vetro possono anche diventare blu / verdi alla luce del sole. Suppongo che la mia affermazione debba essere modificata per indicare invece "vetri per finestre moderni fabbricati correttamente". libanswers.cmog.org/mobile.php?action=5&qid=283712
wwarriner,

41

Ecco una finestra di plastica (molto probabilmente PMMA), in una barca, dopo soli 37 anni.

inserisci qui la descrizione dell'immagine

Oltre agli evidenti graffi, la superficie esterna ha sviluppato una nuvolosità: probabilmente dal degrado dovuto alla luce UV e (verso l'estremità sinistra) è possibile vedere un modello cubicolo di crepe da stress, piuttosto come un parabrezza di vetro temperato dopo un colpo di ghiaia esso.

Non puoi davvero dire cosa stai guardando attraverso di esso.

In questa applicazione, una finestra in PMMA è ancora la soluzione migliore, piuttosto che la difficoltà di adattare una finestra di vetro alla curva dello scafo. Ma mostra i limiti rispetto al vetro, che rimane utilizzabile per secoli.

Per quanto riguarda la sostituzione delle finestre di vetro, il costo di uno specialista sarà elevato per qualsiasi tipo di riparazione in qualsiasi tecnologia.

Ma in assenza di curve personalizzate, la materia prima (vetro) è economica: circa £ 1 / piede quadrato, molto più economica del perspex o del policarbonato e molto più facile e veloce da tagliare. (Guardare uno sfruttamento professionale delle speciali proprietà di frattura del vetro è impressionante. Contrasto con la difficoltà di tagliare il perspex o il policarbonato!)


5
Qualsiasi finestra sottile come una bottiglia di soda non sopravviverà ad un inverno, e se è facile da sostituire come lavare, non è ben riparata o sigillata - O è un telaio davvero impressionante! (Il metallo andava bene: la vernice era economica per la casa in un ambiente umido, il rivestimento originale - più plastica! - essendo morto molto tempo fa)
Brian Drummond,

3
Questa è un'ottima risposta Personalmente, faccio fatica a cercare di tenere chiuse finestre e porte a casa quando (come adesso) le temperature sono a una cifra all'esterno. Penso che sacrifichi l'efficienza di tale sigillo se rendi il pannello facilmente sostituibile, non importa quanto sia buono il tuo design. C'è un motivo per cui sigilliamo ancora le nostre vasche, i lavandini, i davanzali, ecc. Con mastice o silicone, per esempio.
trpt4him,

1
@LocalFluff: allora puoi dimostrare l'idea con fogli di plastica a basso costo e qualunque cornice esterna tu scelga, applicata su finestre e cornici esistenti. Se riesci a sopravvivere per 5 o 10 anni, senza appannamento, nessuna perdita d'acqua, sostituzione economica e facile (anche al piano superiore) potresti essere su qualcosa.
Brian Drummond,

1
Sono curioso di sapere come questa finestra reagirebbe ad una pistola termica. Sospetto che lo sistemerebbe, ma ci sono buone probabilità che faccia esattamente il contrario.
Dewi Morgan,

1
@DewiMorgan Heat gun potrebbe eliminare la nuvolosità (se sei fortunato e non sciogliere la superficie) e forse appianare i graffi in una certa misura, ma non vedo che fa le crepe da stress (proprio attraverso l'interno del materiale) qualsiasi bene.
Brian Drummond,

29

Quali sono i requisiti per i vetri delle finestre?

  • Resistenza all'umidità
  • Resistenza alle radiazioni UV
  • Resistenza ai detergenti
  • Trasmissione molto elevata nello spettro visibile
  • (Ce ne sono molti altri, dal punto di vista ingegneristico)

La maggior parte delle materie plastiche trasparenti non è abbastanza resistente. Il plexiglas è un esempio che soddisfa i requisiti sufficienti per essere utilizzato in questo modo. Guarda questa brochure di evonic dove ti garantiscono 30 anni senza ingiallimento evidente.

Il problema maggiore con il PMMA per uso domestico è la sua "morbidezza" (più soggetta a graffi) e la resistenza mediocre agli agenti di pulizia rispetto al vetro. Ora, ci sono molti gusti diversi di PMMA e puoi rivestire un foglio di plexiglas per renderlo più resistente.

PMMA ha molti vantaggi rispetto vetro sodico-calcico :

  • Maggiore trasmissione nello spettro visibile
  • Densità inferiore
  • Elaborazione più semplice
  • ...

Probabilmente al momento non è abbastanza conveniente per rendere il PMMA resistente come il vetro da usare come il vetro di una finestra (per uso domestico !, il PMMA è usato in molte applicazioni diverse come una migliore alternativa al classico vetro inorganico). Questo potrebbe cambiare nel prossimo futuro, man mano che la scienza dei materiali e l'industria della plastica trasparente progrediscono.


6
Penso che la resistenza ai graffi sia la caratteristica killer. Uso le lenti di plastica sui miei occhiali per la persecuzione per resistere agli urti, ma alla fine le lenti ottengono un uso dei graffi così graffiato. I rivestimenti alla fine si rompono anche quando si verifica la variazione di calore. In pratica, nella mia vita ho sempre rotto solo una finestra, anche a causa del cambiamento degli elementi costruttivi.
Joojaa,

Posso immaginare di sostituire la finestra di plastica esterna senza costi o problemi più elevati rispetto alla pulizia di una finestra di vetro. Come un nastro o una tenda. Ho messo una specie di cera sui finestrini della mia auto per evitare che la sporcizia si attacchi a loro. L'efficienza dei costi dovrebbe arrivare con economie di scala, considerando quanti miliardi di finestre ci sono nel mondo.
LocalFluff,

14

In realtà ho realizzato finestre in plexiglas per una dependance. Potrei lavorarli nella forma che volevo ed erano leggeri. Tuttavia, ho scoperto che in effetti si graffiano facilmente: solo cercando di togliere la carta protettiva ho raschiato e fuso la plastica.

Vogliamo finestre dure per case ed edifici primari. Quindi ciò che descrivi verrebbe affrontato dai laminati, come usato nelle automobili. Sono sicuro che puoi comprarlo. Ma la maggior parte delle persone ritiene che avere persiane più economiche e soddisfacenti se il tempo brutto può causare rotture, insieme a garanzia e assicurazione sulla rottura, o alla convenienza della sostituzione dei vetri semplici .

Esistono norme per la richiesta di vetro temperato per alcune finestre in cui un bambino potrebbe cadere. Il vetro temperato in generale risolve i pericoli che si presentano. Non conosco i regolamenti per i grattacieli rivestiti di vetro in cui i terremoti sono inclini, ma scommetto che non cadono anche se scossi perché sono appesi e possono muoversi in modo indipendente.


8

Dopo alcune ricerche,

stiamo usando finestre di vetro come veniva usato tradizionalmente. Esistono finestre di plastica . Sebbene la maggior parte di noi possa impiegare del tempo per adattarsi ad esso.

Mentre i motivi per considerare le finestre di vetro sono:

  • È possibile recuperare fino all'80% di tutto il vetro riciclato.

  • Il vetro riciclato consuma il 40% di energia in meno rispetto alla produzione di nuovo vetro.

  • Il riciclaggio non compromette la qualità o la struttura del vetro e nel suo riciclaggio non vengono prodotte tossine.

Riferimento

Disponibilità di finestre in plastica


In realtà penso che il riciclaggio sia un altro argomento contro le finestre di vetro. Un paio di volte una finestra si è rotta per me ed è stato costoso chiamare uno specialista per reinstallarne uno nuovo. Ma ho consumato migliaia di bottiglie di plastica trasparente e nessuna di esse si è mai rotta. Né ho sentito parlare di qualcuno che sia mai stato ferito da una bottiglia di plastica. Esiste un elaborato sistema di riciclaggio dei consumatori per le bottiglie in PET, che si fondono e riformano, anche se in realtà devono solo essere pulite e riempite poiché sono praticamente infrangibili.
LocalFluff,

3
@LocalFluff ive ha anche recuperato molte bottiglie di vetro e la maggior parte di loro non si è rotta. Ho anche rotto una finestra in plexiglass che aveva bisogno anche di uno specialista difficile da trovare e persino più costoso delle finestre di vetro. Anche il vetro ha una riciclabilità pressoché infinita, cioè non si degrada mentre viene riciclato.
joojaa,

1
@LocalFluff, riqualificare una finestra di vetro (almeno una tradizionale con cornice in legno) è qualcosa che chiunque può imparare a fare in circa un'ora. Perché pensi che riparare una finestra di vetro richieda più di uno specialista da fare che riparare una di plastica?
Il fotone

2
@LocalFluff: il PET non crea buone finestre e il PMMA non è facile da riciclare.
Saluti

1
Ho installato finestre sia in vetro che in plastica (plastica per sicurezza, vetro per resistenza e chiarezza) e ho scoperto che il vetro è più facile da lavorare. Il policarbonato ha bisogno di una lama per sega speciale o molto grasso per gomiti con uno strumento per segnare ed è davvero facile da rovinare o graffiare.
Adam Brown,


3

Durezza a parte, effetti delle intemperie (ad esempio precipitazioni, neve, grandine, variazioni di temperatura e umidità ecc.) E degrado UV sono ovviamente importanti da considerare per le finestre. In generale, il vetro è molto più resistente a tali effetti rispetto alla plastica.

C'è anche qualcosa chiamato creep, che è essenzialmente una deformazione dipendente dal tempo per lunghi periodi (mesi o anni). Potresti averlo visto se hai mai lasciato qualcosa di pesante su una scatola di cartone per molto tempo. La plastica si insinua abbastanza facilmente. Non so se questo in realtà sarebbe un grosso problema per una normale finestra perpendicolare al suolo, ma potrebbe non essere buono per una finestra che trasporterà carichi statici.

La plastica sbiancherà anche a causa della deformazione. Potrebbero anche scolorirsi.

Naturalmente, queste proprietà sono modificabili (in una certa misura) attraverso vari additivi.


0

La plastica non viene utilizzata per finestre principalmente perché non è resistente, infatti:

  • è degradato dalla radiazione UV, che rompe i legami atomici, producendo una superficie opaca e diluita (e fragile), non così desiderabile per una finestra;

  • a causa del punto precedente, la plastica genera micro e nanoparticelle che si diffondono all'interno della casa e inalarle non è salutare;

  • è meno duro del vetro, quindi può essere facilmente graffiato con una più ampia varietà di materiali;

  • è infiammabile (!) e può produrre diossina quando viene bruciata (specialmente se contiene nella sua struttura atomi di cloro), un composto estremamente tossico e cancerogeno.

Inoltre, il vetro è in grado di proteggere circa il 10% delle radiazioni solari e quasi il 100% delle radiazioni infrarosse (emesse dal corpo umano come calore), quindi è un potente materiale isolante, che aiuta a mantenere la casa relativamente fresca d'estate e calda d'inverno .

Utilizzando il nostro sito, riconosci di aver letto e compreso le nostre Informativa sui cookie e Informativa sulla privacy.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.