波蘭船廠Nauta推出的Streamline 105創(chuàng)新地在帆船上使用玻璃天花板
如今玻璃材料已在游艇上得到廣泛應(yīng)用，但人們?nèi)灾话巡Ａв米髂茉谑覂?nèi)欣賞海上風(fēng)景的媒介，而不視其為結(jié)構(gòu)的一部分。玻璃帶著一點(diǎn)大膽和有趣的意味，沒有其他阻隔材料能像玻璃一樣同時(shí)起到連接和分隔的作用。就其本質(zhì)而言，玻璃既不屬于固體也不屬于液體，而被界定為一種非晶狀固體，它是獨(dú)一無二的。
如迪拜哈利法塔、臺北環(huán)球金融中心、倫敦碎片大廈等等，玻璃幕墻的摩天大樓已十分普遍，我們不難體會(huì)拓寬玻璃應(yīng)用的趨勢之洶涌。
James O’Callaghan是Eckersley O’Callaghan結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)公司首席設(shè)計(jì)師，他所設(shè)計(jì)的Apple零售店中顯眼的玻璃樓梯可能是世界上見證人數(shù)最多的實(shí)用玻璃結(jié)構(gòu)作品。他在紐約蘋果商店中使用的玻璃踏板長1.8米，厚度不足5厘米，由四塊杜邦層壓產(chǎn)品SentryGlas Plus組合而成。
這種玻璃板由離聚物夾板制成，可以抵擋颶風(fēng)且防彈。淬火玻璃SentryGlas符合勞氏船級社認(rèn)可，F(xiàn)incantieri船廠的Ruby Princess和Azura的外部欄桿及擋風(fēng)玻璃均采用此種玻璃。2005年ISO與勞氏船級社修改規(guī)定，普通淬火玻璃被淘汰。原先的標(biāo)準(zhǔn)層壓玻璃PVB每平米重10公斤，SentryGlas則更為輕便，這種材料的使用讓Ruby Princess得以減重足足50噸！
Azure造船工程團(tuán)隊(duì)所建造的連通超艇外殼的玻璃結(jié)構(gòu)
“人們對更寬敞的海濱俱樂部、更充足的自然光、更親近海洋的體驗(yàn)的追求愈盛，因此我們從去年起著手研究如何在游艇上更多運(yùn)用玻璃，”荷蘭Azure游艇設(shè)計(jì)及造船工程團(tuán)隊(duì)的Hugo van Wieringen表示，“從甲板到天花板的全玻璃窗設(shè)計(jì)十分吸引人，但這也對游艇的承壓能力造成了一定的挑戰(zhàn)。
“我們的終極目標(biāo)是在游艇上層建筑和船體上使用更多的玻璃，以模糊內(nèi)外部空間的界限”，他接著說道，“但研究發(fā)現(xiàn)，因?yàn)楹Ｉ檄h(huán)境起伏波動(dòng)，承重玻璃并不適合應(yīng)用在游艇上。所以我們改變策略，決定將玻璃與一種其他建筑材料混合使用。”
玻璃為數(shù)不多的缺點(diǎn)之一是不能夠分散壓力，玻璃結(jié)構(gòu)中須有一條清晰負(fù)載路徑，讓壓力得以均衡地傳遞到船體結(jié)構(gòu)。采用淬火玻璃材料，減少連接處的集中負(fù)重是很重要的，設(shè)計(jì)師必須用硅或氯丁橡膠之類的材料將玻璃和金屬分隔開。這項(xiàng)研究還帶來了一些意料之外的驚喜。
Luiz de Basto為荷蘭船廠Oceanco設(shè)計(jì)的90米超艇擁有全反光玻璃制艇上建筑，賓客可從游艇內(nèi)欣賞全景風(fēng)光
Azure的玻璃結(jié)構(gòu)研究讓上次建筑甲板實(shí)現(xiàn)全玻璃幕墻成為可能。并且，配合玻璃舷墻，我們在享受全角度美景的同時(shí)也不需擔(dān)心會(huì)破壞游艇的結(jié)構(gòu)完整性。
除了艇上建筑，Azure玻璃結(jié)構(gòu)研究項(xiàng)目還關(guān)注船尾區(qū)域的玻璃應(yīng)用。例如運(yùn)用玻璃結(jié)構(gòu)，艇庫將能夠變身為帶游泳平臺的海濱俱樂部。
Azure是一家獨(dú)立的荷蘭設(shè)計(jì)工作室，員工人數(shù)超過20人。他們計(jì)劃整合既得研究成果并運(yùn)用到自己的設(shè)計(jì)中，同時(shí)也允許伙伴游艇設(shè)計(jì)公司及建造公司使用其關(guān)于玻璃結(jié)構(gòu)的專利知識。
玻璃能讓游艇結(jié)構(gòu)部件的設(shè)計(jì)更富趣味，但為防止它彎曲變形，必須將玻璃結(jié)構(gòu)層壓成束——粘合成棒狀結(jié)構(gòu)、由兩根緊密的細(xì)環(huán)氧樹脂材料層壓管合成一個(gè)結(jié)實(shí)的空心圓筒結(jié)構(gòu)、或用樹脂綁定多條狀結(jié)構(gòu)。
以上三種工序皆經(jīng)過壓力測試檢驗(yàn)，一根直徑10厘米的2.9n柱子可承受超過3,500公斤負(fù)荷。同時(shí)，新的玻璃片科技已經(jīng)成熟，玻璃結(jié)構(gòu)取代豎框應(yīng)用于陸上的玻璃幕墻建筑中。遙想不遠(yuǎn)的將來，此項(xiàng)技術(shù)也將被搬上游艇。
Azure的混合玻璃結(jié)構(gòu)超艇外殼如剖面圖所示
還將碰撞出怎樣的新火花？
玻璃結(jié)構(gòu)賦予超艇建筑師們無盡的創(chuàng)作可能。靈活恰當(dāng)?shù)剡\(yùn)用玻璃結(jié)構(gòu)，游艇的外觀將發(fā)生“翻天覆地”的變化。
Blohm+Voss船廠的建筑師和設(shè)計(jì)師在這方面擁有豐富的經(jīng)驗(yàn)，經(jīng)手過多艘游艇，包括由Martin Fancis負(fù)責(zé)科技設(shè)備與造船技術(shù)，并由Philippe Starck進(jìn)行概念設(shè)計(jì)的A；以及由Michael Leach擔(dān)綱設(shè)計(jì)的Palladium。Francis是巴黎工程公司RFR的創(chuàng)始人之一，RFR發(fā)明的索拉玻璃幕墻結(jié)構(gòu)被應(yīng)用于貝聿銘設(shè)計(jì)的盧浮宮玻璃金字塔。
“如何應(yīng)用玻璃結(jié)構(gòu)組件而又不失舒適、私密和安全，這是船廠的每個(gè)工程專家都面臨的挑戰(zhàn)，”Blohm+Voss公司造船工程師Matthias Witzel表示。“了解安裝位置與方式的相互依存關(guān)系、掌握可能對玻璃結(jié)構(gòu)造成影響的內(nèi)外部因素，這兩項(xiàng)是最基本的。”
“運(yùn)用現(xiàn)代玻璃成型技術(shù)，建筑師能夠使玻璃的曲率和游艇結(jié)構(gòu)完美匹配。建筑師可以更自由地對使用玻璃結(jié)構(gòu)的游艇輪廓進(jìn)行設(shè)計(jì)，這些設(shè)計(jì)奪目而耐看，彩色玻璃元素與游艇外部造型搭配相得益彰。”
EspenØino在丹麥游艇Shooting Star中曲線玻璃運(yùn)用設(shè)計(jì)備受稱贊
經(jīng)Francis設(shè)計(jì)，由Blohm+Voss在20年前發(fā)布的Eco，是第一艘真正把玻璃作為裝飾和結(jié)構(gòu)元素的游艇，EspenØino也參與了當(dāng)年的Eco項(xiàng)目。
“我們花了3年的時(shí)間研究玻璃結(jié)構(gòu)，我們確信像雞蛋一樣的幾何狀玻璃結(jié)構(gòu)會(huì)給我們的游艇帶來許多優(yōu)點(diǎn)，”Øino回憶道，“眾多所謂的專家曾以為，為了安裝這些玻璃窗戶，船東需要耗費(fèi)錢財(cái)，準(zhǔn)備大量的備件。這些擁有獨(dú)一無二的顏色和形狀的淬火玻璃，必須一次燒制成型。船廠儲(chǔ)存了備用玻璃，但在我的記憶里，過去這么多年沒有一塊玻璃是破裂了的。”
“有趣的是，Eco的凸窗的制造商名字叫做‘Flachglas’——在德語中是‘平板玻璃’的意思。”Øino補(bǔ)充道。
“玻璃是一種很好的材料，我喜歡通透的感覺，但玻璃也是很重的，你必需找到一個(gè)平衡。我們正在土耳其為Sunrise公司建造一艘63米游艇，艇上建筑大部分選用玻璃材料。我們不必涂飾玻璃，省下不少功夫，”Øino說道，“但玻璃不能被用作支撐結(jié)構(gòu)，而且船級社對玻璃欄桿和舷墻的標(biāo)準(zhǔn)也越來越嚴(yán)苛。”
Hot Lab設(shè)計(jì)公司為73米Milano游艇設(shè)計(jì)的船尾陽光甲板采用鋼與玻璃混合結(jié)構(gòu)，可用作溫室、健身房或休息室
“在可實(shí)現(xiàn)的條件下，厚玻璃質(zhì)量足夠優(yōu)越，設(shè)計(jì)師們得以去攻克一個(gè)他們不曾考慮過的問題。現(xiàn)在的游艇仍大多采用傳統(tǒng)的舷窗，還未有過全玻璃的船體設(shè)計(jì)的嘗試。40厘米的舷窗是現(xiàn)行的標(biāo)準(zhǔn)尺寸，我們是時(shí)候該考慮將窗戶設(shè)計(jì)納入船體設(shè)計(jì)中。”
“船員和賓客的居住區(qū)通常在船體部分，需要有更多的自然光及樂趣，而這是裝飾玻璃可以提供的。”Witzel提到。
反射熱量
熱量的集聚、眩光和紫外線輻射都是玻璃結(jié)構(gòu)亟待解決的問題。美國環(huán)境保護(hù)機(jī)構(gòu)（簡稱EPA）稱，加熱器、冷氣機(jī)以及樓房的照明占美國能源消耗的36%。盡管美國正處于經(jīng)濟(jì)衰退期，美國政府仍撥款補(bǔ)助制造“動(dòng)態(tài)窗戶”的企業(yè)，動(dòng)態(tài)窗戶能夠自動(dòng)調(diào)節(jié)透光率以減少熱量集聚和眩光照射。
動(dòng)態(tài)窗戶在歐洲常被稱作“智能玻璃”，其制作方法有兩種：熱致變色和電致變色。熱致變色是一種被動(dòng)的方法，受太陽的熱量觸發(fā)而發(fā)生變化；電致變色則需用電流來控制玻璃從透明到有色的變化。動(dòng)態(tài)窗戶可以作為大樓或游艇管理系統(tǒng)的一部分，或由居住者自行控制。它可以有效的阻擋紫外線的輻射。
SPD SmartGlass應(yīng)用在ITV的Daybreak演播室中，一鍵即可改變玻璃的外觀、熱量和眩光情況
Pleotint是在熱致變色產(chǎn)品領(lǐng)域中最大的一家美國公司，其通過將一塊熱敏片安裝在兩到三塊玻璃中間，最外層玻璃可自動(dòng)變化成有色或透明。
這塊熱敏片的顏色受熱變深，最多能阻擋50%的可視光，第二層的圖層則能夠削弱透過玻璃進(jìn)入室內(nèi)的熱傳遞。這種玻璃能夠全天候保持透徹。因?yàn)樗且环N被動(dòng)反應(yīng)，只有朝陽一面的玻璃會(huì)變暗。目前最大的熱致變色窗戶面積可達(dá)15.2 x 30.5米。
在電致變色領(lǐng)域，播音公司的787 Dreamliner選用了來自明尼蘇達(dá)州的Sage公司的電致變色玻璃。2010年11月，世界最大建筑材料制造及第二大玻璃制造公司的Saint-Gobain向Sage戰(zhàn)略投資8,000萬美元，擴(kuò)大明尼蘇達(dá)州工廠規(guī)模，并授權(quán)Sage生產(chǎn)其所有動(dòng)態(tài)玻璃產(chǎn)品，最后貼上電子標(biāo)簽在歐洲出售。
Flachglas是歐洲運(yùn)用于運(yùn)輸領(lǐng)域的最大玻璃制造廠之一，其致力于研究和生產(chǎn)一種名為Infraselect的熱致變色玻璃，這種玻璃可以變化成藍(lán)色以減少可視光的輻射。
動(dòng)態(tài)窗戶的價(jià)格當(dāng)然比普通窗戶昂貴得多。盡管動(dòng)態(tài)窗戶的生產(chǎn)技術(shù)逐漸成熟，應(yīng)用范圍也不斷擴(kuò)大，但熱致變色和電致變色的動(dòng)態(tài)窗戶均價(jià)仍分別需要每平方英尺15美元和50美元。
Nuvolari Lenard的這個(gè)大膽設(shè)計(jì)包括了室外玻璃升降機(jī)、一個(gè)可伸縮的玻璃直升機(jī)機(jī)庫以及一個(gè)無邊泳池
據(jù)研究前沿消息，最近紐約一家公司發(fā)明了一種智能玻璃控制技術(shù)，這種技術(shù)可以對玻璃或聚碳酸酯的透光量進(jìn)行最大程度的控制。其SPD夾片中含有不定向微觀粒子。無電壓時(shí)，這些粒子吸收光線并阻擋光線穿透；電壓接入后，這些粒子對齊排列則光線可穿透。通過調(diào)節(jié)電壓，使用者能夠及時(shí)方便地調(diào)整玻璃的透光量和傳熱量。
世界首個(gè)車載動(dòng)態(tài)窗戶控制系統(tǒng)Magic Sky Control便是據(jù)技術(shù)而生產(chǎn)的。此系統(tǒng)已應(yīng)用在奔馳SLK系列跑車上，只需輕觸一個(gè)按鈕，車頂玻璃便會(huì)從深色變成透明。
部分設(shè)計(jì)師仍使用在建筑頂棚的玻璃嵌入光伏電池的手段進(jìn)行，而New Energy科技公司已研發(fā)出一種能夠發(fā)電的太陽能窗戶技術(shù)。這家公司最新發(fā)明了一種主要有氫和碳構(gòu)成的有機(jī)可生電涂料，并將這種涂料涂在了一個(gè)工作實(shí)驗(yàn)室規(guī)模的模型的透明表面上進(jìn)行試驗(yàn)。這種納米涂層能夠?qū)Υ皯糁械碾娮印㈦娭伦兩磻?yīng)及光學(xué)性質(zhì)產(chǎn)生影響，窗戶顏色柔和透亮而富美感，并通過發(fā)電保持其顏色。
玻璃材料讓船東能夠隨心設(shè)計(jì)游艇，盡享視覺自由。在未來，玻璃應(yīng)用必有廣闊的發(fā)展空間，成為游艇內(nèi)外設(shè)計(jì)的重要元素。
