なぜガラス窓がまだ存在するのですか?(なぜプラスチックに置き換えられていないのですか?)


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Glassは壊れやすく、輸送、設置、修理ができません。さらに悪いことに、ガラスは壊れると人を殺し、傷つけます。地震や爆撃の際にギロチンのように街に落ちる。戦争中、人々は粉砕を防ぐために窓にテープを貼ります。その流星がチェリャビンスク上で爆発したとき、人々は窓の内側に立って衝撃波が彼らに当たったときに空を見ながら怪我をしました。

コカコーラのボトルを作るために使用されるPET素材など、完全に透明なプラスチックがあります。窓がガラス(壊れやすいセラミック)の代わりにそれで作られていないのはなぜですか?はるかに安価で、安全で、より実用的です。ガラスで窓を作る利点はありますか?これは10億ドルのビジネスアイデアですか?


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典型的なユースケースとしての爆撃、戦争、流星の影響に対処できるようにアーキテクチャを再発明したい場合、プラスチックの可燃性はどうですか?
ハーゲンフォンアイゼン

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Glassは、あなたが作るよりも丈夫です。ビール瓶は人間の頭蓋骨よりも強力であることで有名です。脆弱性は硬さを支払う「コスト」の一部です-基本的に、ガラスはストレスの影響をほとんど受けないか、完全に破損します。(プラスチックが引っかく、曲がる、座屈するなど)直接対処するのではなく、それらの故障モードのためにガラスを投げるのは、赤ちゃんを風呂水から投げ出すようです。
ミリムース

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@millimoose >数秒間オーブンよりも熱いオーブンに手を入れると、溶融プラスチックは熱風よりもはるかに効率的に熱を伝達します。おそらくあなたの肌にくっつくという追加の「ボーナス」があります。
ボブ

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緊急時には、逃げ道を提供するために椅子で叩くか、少なくとも新鮮な空気にアクセスすることにより、家庭用ガラス窓を壊すことができるという考慮事項もあります。代替案は煙の吸入で死ぬことです。
クリスジョンズ

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誰も言及していない問題があります。窓は、断熱材が失われている(そしてエネルギーとお金が無駄になっている)家庭ではすでに重要なポイントです。潜在的にプラスチック製の窓は、熱伝達に関して、ガラス製の窓と同様の特性を持っていますか?
PVAL

回答:


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PMMAよりもガラスがまだ好まれる主な理由は2つあります。

最初は耐久性です。割れていない限り、窓のガラスは何百年も簡単に良好な状態で長持ちします。特に、同等のプラスチックよりも傷に対する耐性がはるかに高く、環境の劣化という点ではあまり影響を受けません。窓は、表面に小さな粒の粒子が蓄積し、洗浄中に表面の周りをこすられるため、洗浄すると非常に傷つきやすくなります。傷に強いコーティングを施しても、透明なプラスチックはガラスの硬度に近づきません。

また、ほとんどのガラスは、太陽光や環境中のさまざまな化学物質による環境の劣化に対してはるかに耐性があります。最も耐性のあるプラスチックでさえ、時間の経過とともに変色し始め、脆くなる。

2番目の要因は剛性です。ガラスは、PMMAよりもはるかに高いヤング率を持っています。形状によって硬化するボトルなどでは、これはそれほど重要ではありませんが、窓が大きくなる傾向があるため、フラットで薄いパネルの剛性は大きな問題であり、フレームに密封する能力と光学特性に影響します。そのため、プラスチックの窓は、ガラスの窓よりもかなり厚くする必要がありますが、これは同じ剛性を持ち、光学品質とコストに影響します。

二重窓のコンテキストでは、ガス透過性に問題がある場合もあります。

さらに、質問で提起された安全上の懸念の多くは、合わせガラスと強化ガラスによって対処されています。強化ガラスは、内部応力を制御するために熱処理されており、フロートガラスよりも大幅に強くなり、プレート全体が破損すると鋭い破片ではなく小さな顆粒になります。合わせガラスは、ガラスとポリマーフィルムの交互の層で構成され、非常に高い強度と靭性を備えた複合シートを生成します。

これの別の側面は、ドアが詰まっているまたはアクセスできない場合に事故で乗客のアクセスと抽出を可能にするために安全に破損する可能性があるため、車両のサイドウィンドウとリアウィンドウは安全上の理由から強化ガラスで作られる必要があることが多いことです。


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+1良い答え!これに追加するのは、環境特性、特にポリマーのUV劣化(黄色になり亀裂が入る)、高温でのクリープとたるみです。両方とも軽減できますが、裸の日光では完全に防ぐことはできません。シリカベースのガラスは、人間のタイムスケールではどちらの問題もありません。
-wwarriner

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素朴な質問は許してください。しかし、合わせガラスは、傷がつきやすく、耐候性の低い表面を持つというあなたの言及した問題の導入をどのように回避しますか?また、強化ガラスや合わせガラスは、現代の建築構造で一般的に使用されていますか?
user568458

1
他の層はガラスなので、硬い表面が維持されます。これは、本質的に2つの薄いガラス層の間に挟まれたプラスチックの層です。内側の層には、色合いを提供したり、反射率を制御したりするために、他のフィルムを使用することもできます。特にガラス扉には、強化ガラスが広く使用されています。使用法は、特定の設計決定と現地の建築規制に依存しますが、「高層ビル」の窓は合わせガラスである可能性が非常に高くなります。
クリスジョンズ

1
@starrise「シリカ系ガラスは、人間の時間スケールでもない問題があった」 -多分、そうでないかもしれない:考える紫色の窓をボストンのビーコンヒル周辺に。
davidbak

きちんとした発見、私はガラス瓶の特定の時代が同様に日光で青/緑に変わることができることを思い出すようです。代わりに、「適切に製造されたモダンな窓ガラス」と述べるように私の声明を修正する必要があると思います。libanswers.cmog.org/mobile.php?action=5&qid=283712
wwarriner

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わずか37年後のボートのプラスチック(ほとんどの場合PMMA)ウィンドウがあります。

ここに画像の説明を入力してください

明らかな傷に加えて、外表面には曇りが発生しています。UV光による劣化が原因である可能性があります。LH端に向かって、小石が当たった後の強化ガラス風防のように、立方体のような応力亀裂パターンが見られますそれ。

あなたは本当にあなたがそれを通して見ているものを伝えることができません。

このアプリケーションでは、ガラスウィンドウを船体の曲線に合わせるのが難しいというよりも、PMMAウィンドウが最適なソリューションです。しかし、何世紀にもわたって使用可能なままであるガラスと比較して限界を示しています。

ガラス窓の交換に関する限り、専門家の費用は、あらゆる技術のあらゆる種類の修理のために高くなります。

しかし、カスタムカーブがない場合、原料(ガラス)は安価です。約1ポンドあたり1平方フィート、パースペックスやポリカーボネートよりもはるかに安く、切​​断がはるかに簡単で高速です。(専門家がガラスの特殊な破壊特性を活用するのを見るのは印象的です。


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ソーダのボトルのように薄い窓は冬を乗り切ることはできません。また、洗濯と同じくらい簡単に交換できる場合は、しっかりと固定または密閉されていません-またはそれは非常に印象的な窓枠です!(金属は大丈夫だった:塗料は湿った環境で安価な家庭用塗料、元のライニング-よりプラスチック!-ずっと前に死んだ)
ブライアンドラモンド

3
これは素晴らしい答えです。個人的には、温度が1桁の外にある場合、家で窓やドアを密閉するのに十分な時間を費やしています。デザインがどれほど優れていても、ペインを簡単に交換できるようにすると、このようなシールの効率が犠牲になると思います。まだ浴槽、流し台、敷居などをコーキングやシリコンなどで密閉しているのには理由があります。
trpt4him

1
@LocalFluff:低コストのプラスチックシーティングと、既存のウィンドウやフレームに適用する任意の外枠でアイデアを実証できます。5年または10年生き延び、霧が出ず、水漏れがなく、安価で簡単な交換(2階でも)が得られる場合があります。
ブライアンドラモンド

1
この窓がヒートガンにどのように反応するか興味があります。私はそれを修正すると思うが、正反対のことをする可能性が高い。
デウィモーガン

1
@DewiMorganヒートガンは曇りを取り除き(幸運で表面を溶かさない場合)、ひっかき傷をある程度滑らかにするかもしれませんが、ストレスクラックが発生することはありません(内部の右側から)材料)良い。
ブライアンドラモンド

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窓ガラスの要件は何ですか?

  • 耐湿性
  • 紫外線に対する耐性
  • 洗浄剤に対する耐性
  • 可視スペクトルで非常に高い透過率
  • (エンジニアリングの観点から、さらに多くがあります)

ほとんどの透明プラスチックは十分な耐性がありません。プレキシグラスは、そのように使用するのに十分な要件を満たしている1つの例です。evonicのこのパンフレットをご覧ください。目立つ黄変なしで30年間保証されています。

家庭用のPMMAの最大の問題は、その「柔らかさ」(傷が付きやすい)と、ガラスに比べて洗浄剤に対する耐性が平凡なことです。現在、PMMAにはさまざまなフレーバーがあり、プレキシグラスシートをコーティングして耐久性を高めることができます。

PMMAには、ソーダ石灰ガラスよりも多くの利点があります

  • 可視スペクトルでの透過率が高い
  • 低密度
  • より簡単な処理
  • ...

それはおそらくちょうど窓ガラスとして使用するためのガラスのような弾性としてPMMAを作るのに十分な費用対効果ではない現時点では(家庭用に!PMMAがされ、古典的な無機ガラスへのより良い代替手段として、多くの異なるアプリケーションで使用されます)。これは近い将来、材料科学と透明プラスチック業界の進歩に伴い変化する可能性があります。


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スクラッチ耐性はキラー機能だと思います。私は、粉砕ガラスにプラスチック製のレンズを使用して粉砕耐性を高めていますが、最終的にはレンズが使用を超えて傷が付きます。熱変化が起こると、コーティングも最終的に破損します。実際には、それが建築要素のシフトによるものであったとしても、私の人生で窓を1つだけ壊したことがあります。
-joojaa

ガラス製の窓を掃除するよりも高いコストや手間をかけずに、外側のプラスチック製窓を交換することを想像できます。テープやカーテンのように。汚れが車の窓に付着するのを防ぐために、車の窓にある種のワックスを塗りました。コスト効率は、世界中に何十億もの窓があることを考慮して、規模の経済とともに実現する必要があります。
LocalFluff

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私は実際に離れ家のためにプレキシガラスから窓を作りました。必要な形状に加工でき、軽量でした。しかし、私はそれらが本当に簡単に傷つくことを発見しました。保護紙を取り除こうとするだけで、プラスチックをこすり落とし、溶かしました。

私たちは家や主要な建物にハードウィンドウが必要です。したがって、あなたが説明することは、自動車で使用されるように、ラミネートによって対処されます。あなたはそれを買うことができると確信しています。しかし、ほとんどの人は、厳しい天候が破損の原因となり、破損の保証と保険、または普通のガラス板の交換の安さがあれば、シャッターが安く満足できるものであることに気付きます。

子供が陥る可能性のある一部の窓には強化ガラスを要求する規制があります。強化ガラスは、一般的に発生する危険に対処します。地震が起こりやすいガラス張りの超高層ビルの規制については知りませんが、ぶら下がっていて独立して動くことができるので、揺れても落ちないでしょう。


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いくつかの調査の後、

従来使用されていたガラス窓を使用しています。実際にはプラスチック製の窓が存在します。ほとんどの人がそれに適応するには時間がかかるかもしれませんが。

ガラス窓を検討する理由は次のとおりです。

  • 再生ガラスの最大80%を再生できます。

  • リサイクルガラスは、新しいガラスを製造するよりも40%少ないエネルギーを使用します。

  • リサイクルによってガラスの品質や構造が損なわれることはなく、リサイクル時に毒素が生成されることもありません。

参照

プラスチック窓が利用可能


実際、リサイクルはガラス窓に対するもう一つの議論だと思います。数回ウィンドウが壊れてしまい、新しい専門家を再インストールするために専門家に電話するのは費用がかかりました。しかし、私は何千ものプラスチックの透明なソーダ瓶を消費しました、そして、それらのどれも決して壊れませんでした。ペットボトルで怪我をする人は誰もいません。ペットボトルには精巧な消費者リサイクルシステムがあり、ペットボトルを溶かして改質しますが、実際には壊れないため、洗浄と補充が必要です。
LocalFluff

3
@LocalFluff iveも多くのガラス瓶を回収し、それらのほとんどは壊れませんでした。また、ガラス窓よりも高価で高価な専門家が必要なプレキシガラス窓を壊しました。また、ガラスにはほぼ無限のリサイクル性があります。つまり、リサイクルされても劣化しません。
joojaa

1
@LocalFluff、ガラス窓(少なくとも伝統的な木製フレームの窓)を再装飾することは、誰でも1時間ほどで学べることです。ガラス窓の修理には、プラスチック窓の修理よりも専門家が必要だと思うのはなぜですか?
光子

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@LocalFluff:PETは良いウィンドウを作成せず、PMMAはリサイクルが容易ではありません。
MSalters

1
ガラスとプラスチックの窓(安全のためにプラスチック、耐久性と透明性のためにガラス)の両方をdiyにインストールしましたが、ガラスは作業が簡単であることがわかりました。ポリカーボネートには、特殊なノコギリ刃またはスコアリングツール付きの大量のエルボーグリースが必要で、傷や擦り傷は本当に簡単です。
アダムブラウン


3

硬さは別として、風雨の影響(降雨、雪、h、温度、湿度の変動など)およびUV劣化は、当然ながら窓にとって重要です。一般に、ガラスはプラスチックに比べてこのような影響に対してはるかに耐性があります。

また、クリープと呼ばれるものもあります。これは、本質的に長時間(数か月または数年)の間の時間依存の変形です。長い間段ボール箱に重いものを置いたことがあれば、それを見たことがあるかもしれません。プラスチックは非常に簡単にクリープします。これが実際に地面に垂直な通常の窓にとって大きな問題になるかどうかはわかりませんが、静的荷重を運ぶ窓には向かないかもしれません。

プラスチックも変形により白くなります。変色することもあります。

もちろん、これらの特性は、さまざまな添加剤によって(ある程度まで)変更可能です。


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プラスチックは、主に耐久性がないため、主に窓に使用されていません。

  • それは、原子結合を破壊するUV放射により劣化し、つや消しで薄くなった(そしてもろい)表面をもたらし、窓にはあまり望ましくない。

  • 前のポイントのために、プラスチックはマイクロおよびナノ粒子を生成し、それらは家の中に拡散し、それらを吸入することは健康的ではありません。

  • ガラスよりも硬くないので、さまざまな素材で簡単に傷を付けることができます。

  • 可燃性(!)であり、燃焼時にダイオキシンを生成する可能性があります(特に構造内に塩素原子を含む場合)。これは、非常に有毒で発がん性の化合物です。

さらに、ガラスは日射の約10%と赤外線(人体から熱として放出される)のほぼ100%を遮蔽することができるため、強力な断熱材であり、夏は家を比較的新鮮に保ち、冬は暖かく保つことができます。

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