《窗裡乾坤》專欄，撰文：左大鈞
一樘鋁窗約有70%以上的面積是由玻璃所組成，不同種類與厚度的玻璃，其密度、音源穿透損失率、熱傳透率及透光率都有差異，因此在強度、隔音、隔熱與透光表現上就會不同。
接下來的專文中，將依序和大家介紹各種鋁窗常用的玻璃種類及特色，並就各環境適用性探討如何挑選合適的玻璃。
強化玻璃
強化玻璃是將平板玻璃加熱至接近攝氏600度的軟化點時，再將玻璃表面急速冷卻；藉由外冷（表面向內急速收縮）、內熱（中心向外膨脹）的效應，使壓縮應力均佈在玻璃表面，引張應力則落在中心層，而形成一個平衡的狀態。
本篇圖文來源：名匠鋁窗工藝。強化玻璃應力分布狀況
由於玻璃製成中可能存有硫化鎳雜質，當這些不穩定的雜質處在高溫狀況，會使硫化鎳的體積膨脹，並破壞強化玻璃原本平衡的系統應力，而發生自爆。因此，為避免強化玻璃自爆情形，可先進行「熱浸處理」，此即將強化玻璃置於熱浸爐內2~8小時，將爐內溫度控制在290度上下，使可能存在於玻璃張力層中的硫化鎳雜質因體積擴張，而在熱浸爐內先行爆裂，以降低安裝後自爆的風險，確保人員與居家的安全性。
強化玻璃主要特色：
- 強化玻璃之強度約為普通玻璃的4~5倍；當玻璃遭外力破壞，碎裂的玻璃會成為顆粒狀塊降低傷害性。
- 藉由緩慢自然降溫的「熱硬化玻璃」（或稱「熱處理增強玻璃」），強度約為普通玻璃的2倍，破裂時碎片會呈長條狀。
- 可承受溫度之急遽變化。
- 所有玻璃的鑽孔、切割及打磨處理，必須在熱處理強化工序前先行完成。
- 經過熱處理後的強化玻璃，硬度較低，表面容易有刮花的情形。
- 加熱後再急速冷卻，玻璃表面會較不平整，也容易有細微波紋；因此，大面積強化玻璃的反射影像，容易有扭曲現象。
- 由於強化玻璃仍為單層式玻璃，適用在非受風面、非西曬面與非噪音面等一般的窗用條件。此外，由於強化玻璃比複層或膠合玻璃薄，因此當室內、外溫差顯著時，容易產生結露現象。
強化玻璃碎裂時，會成為顆粒狀塊，可降低對人員的割傷風險。
膠合玻璃，防侵入性佳
膠合玻璃是在兩片或數片玻璃夾層間，放入強韌且具熱可塑性的PVB樹脂膜（也有的膠合玻璃會在樹脂膜中間，再裝入強度較高的PC塑料板材作為中間層，來增加玻璃的防侵入性），並透過高溫、高壓壓合而成。製造過程概以熱壓或抽真空的方式，先排出玻璃夾層中的空氣，再放入高壓爐內利用高溫、高壓，使殘餘少量空氣溶於樹脂膜中，而緊密黏合兩片或數片玻璃。
膠合玻璃結構示意
由於膠合玻璃夾層黏有兩層強韌PVB膜（但也有的膠合玻璃，僅採用單層PVB膜），有的甚至還在PVB膜間加裝PC塑料板材，故受衝擊時不易破裂貫穿；因此，膠合玻璃具有較高的耐震、耐衝擊與防侵入的安全效益。
膠合玻璃中間層的材質與厚度，也使玻璃達到不同程度的防破壞、防爆與防彈效果，因此消費者居家或營業場所，如有特殊安全考量，可於安裝鋁門窗時，依據鋁窗溝槽寬度實況選擇適合厚度的膠合玻璃。
膠合玻璃夾層中黏有強韌的PVB膜，因此破裂時不會有碎片四濺的狀況發生，所以也具有較高的安全性。
此外，膠合玻璃是由兩片以上的玻璃所組成，自有一定厚度，夾層又黏有PVB樹脂膜，故具有較低的光穿透率、能提供一定熱阻絕效果。又PVB中間膜材質與密度與玻璃不同，因而具備減緩聲波能量傳導的效益，也適合用來阻絕低頻噪音源，隔音效果較佳。
膠合玻璃夾層中的PVB樹脂膜，具有減低振動的效果，因此對於低頻噪音源有較佳的隔音效果。
曾有業主詢問：膠合玻璃已具有較高的安全性，還需要使用強化玻璃來製作膠合玻璃嗎？
其實，膠合玻璃的安全特色是不易被外力（物）貫穿而碎裂，因此防侵入性佳；然而，普通玻璃所製成的膠合玻璃，本身強度未有改變，可承受外力的程度（受力破裂的臨界點）仍比不上強化玻璃所製的膠合玻璃。
舉例來說，一片由強化玻璃所製的膠合玻璃，可能承受2,000公斤力時才會破裂，但相同面積的非強化式膠合玻璃，卻可能在6、700公斤力時就破了。
較佳防護性指的是玻璃破裂時不會碎開，對人的傷害性較低、防侵入效果好，但不等同於強度高。要增加玻璃強度、可承受較大壓力，仍建議使用強化後的玻璃來製作膠合玻璃。
除了具有較佳安全性與隔音性，玻璃內層的PVB中間膜還可調色，可藉有色PVB膜或夾層中裝置紗膜、宣紙、棉紙等方式，使玻璃具有不同色樣風貌，來達到融合牆面調性、增添裝修風采與降低透光性的效果。
複層玻璃，隔熱效果佳
複層玻璃是由兩片以上的玻璃，藉由內含乾燥劑之鋁隔條所組合而成的中空玻璃，為確保玻璃中空層的乾燥，內側會先充填乾燥空氣或惰性氣體（通常為氬氣），四周再以封膠密封（如：矽利康、聚硫膠、丁基膠等）。由於中空層內的乾燥空氣或惰性氣體相對濕度低，熱傳導效應也較低，所以能提供較佳隔熱效果，也使複層玻璃在寒冷氣溫下，中空層內緣與室內側玻璃面，不易因室內外溫差大而出現水珠凝結的結露情形。
複層玻璃結構示意
複層玻璃的隔熱、隔音表現，則與玻璃厚度及中空層寬度有密切關係。
複層玻璃選用的玻璃愈厚、中間空氣層愈寬（至少12mm），則溫度及聲音傳遞效能就愈差，節能與隔音的效益就愈好。此外，若複層玻璃內填充的是惰性氣體，則氣體的乾燥度與穩定性也會更優異，當熱傳導效益控制得愈好，室內保溫效果也會更好。
判斷玻璃是否為複層玻璃，可查看內側四周是否有鋁合金乾燥劑隔條；而乾燥劑隔條的寬度愈寬，就表示中間的空氣層愈寬。
一般來說，複層玻璃的中空層寬度有6、9、12、15、18、21mm等規格，再加上兩片玻璃後，總厚度會比一般常用單層、膠合玻璃來得厚。當消費者有選購複層玻璃的需求時，必須先確認所選購的鋁窗，其玻璃溝槽寬度是否容納得下複層玻璃。此外，由於複層玻璃的重量較沉，也必須格外注意鋁窗承載機構的強度（如：拉窗的輥輪組、推窗的連桿），也免承載機構受損導致窗扇開啟不順暢。
玻璃溝槽寬度影響可以套裝的玻璃厚度；通常玻璃厚度需小於溝槽寬度約4~5mm，而這4~5mm的間隙就是所謂的「面間隙」，填打矽利康時有足夠的吃深。
另外，目前市面上許多格子窗產品，很多是在複層玻璃的中空層裡，夾藏鋁合金或白鐵隔條，這將使玻璃貼合隔條而形成熱導通路徑，造成阻熱效能與抑制結露的效果變差。同理，由於複層玻璃四邊也環繞乾燥劑鋁隔條，熱源就此進行傳導，使複層玻璃四邊仍可能出現結露現象。
玻璃緊貼隔條形成熱傳導路徑，將影響阻熱效能。
也有業者會在複層玻璃的中空層內安裝「內藏式百葉」（如下圖）來增加遮陽與隔熱功效，雖然複層玻璃加裝「內藏式百葉」能夠減少清理百葉的麻煩，但選購時一定要注意百葉耐用性，否則一旦發生故障，維修會變得非常麻煩。
複層玻璃中加裝活動百葉時，一定要注意百葉耐用性，否則故障時的維修費用，可能不比換新來得划算。
國內目前已有玻璃業者推出所謂的真空玻璃，這種真空玻璃就是將兩層玻璃的中間層抽成真空，由於真空層具有優異的聲音與溫阻效果，隔熱及隔音性會比一般複層玻璃佳。然而，真空玻璃內層為真空狀態，會受大氣壓力擠壓出現向內壓迫的情形。為了降低玻璃受壓時的變形量，玻璃與玻璃之間，就必須裝置許多高度僅有0.2mm的支撐物使內外壓力平衡，而不會出現向內凹陷的狀況。
雖然真空玻璃的中間層只有0.2mm的寬度，使其厚度能夠略薄於膠合玻璃，並能普遍適用於一般鋁窗溝槽，但要注意：因真空玻璃夾層中分布許多支撐物，其透光性與玻璃不同，容易從玻璃表面看見點狀支撐物而影響美觀性，而這些支撐物也容易因「熱橋效應」成為熱傳導路徑，而降低阻熱與隔音效能。
真空玻璃的真空層，需要靠許多支撐物來控制內、外壓力平衡，以免玻璃因大氣壓力出現向內凹陷的情形。
Part 2篇有Low-e玻璃和色板玻璃，待續…
簡介：名匠鋁窗工藝有限公司總經理，曾任正新精品門窗行銷、客服與業務主管、News 98新聞台「居家達人到你家」節目企劃製作、萬能科大業師。
我常跟人說：「無限大乘上零，永遠等於零；所以再華麗的裝修、再名貴的傢俱，如果沒有好的窗戶把關，所有價值都會大打折扣」，想想這幾年風災，許多家戶飽受漏水之苦，不就是這個道理嗎？期望「窗裡乾坤」的推出，能包羅各種大家所關心的鋁窗問題，進而讓大家能夠體認：愛家，就從窗出發。
名匠鋁窗工藝也是小院專案廠商，歡迎有需要的會員們，可點選北區鋁窗專案。