Szkło
Wykorzystanie szkła sięga naszej najwcześniejszej historii, gdzie obsydian – forma naturalnego szkła stworzona przez piasek topiący się w intensywnym cieple wulkanu i rozprowadzany podczas erupcji – był używany do wyrobu grotów włóczni. Początki szkła wytwarzanego przez człowieka sięgają 4000 r. p.n.e., kiedy to stosowano je jako szkliwo do kamiennych paciorków. Uważa się, że pierwsze szklane naczynie powstało około 1500 r. p.n.e. Został on skonstruowany przez dodanie warstwy stopionego szkła do rdzenia wykonanego z piasku.
Od 100 r. p.n.e. dmuchanie szkła było najpopularniejszym sposobem wytwarzania szklanych pojemników. Szkło produkowane w tym stuleciu słabo nadawało się do zastosowań okiennych, ponieważ zanieczyszczenia w surowcach sprawiały, że było gęsto zabarwione. Jednak już pod koniec I wieku n.e. zaczęto produkować szkło bezbarwne.
W latach dominacji Rzymu sekret produkcji szkła był pilnie strzeżony. Dopiero po upadku Imperium Rzymskiego umiejętność ta stała się dostępna dla szerszej Europy i Bliskiego Wschodu.
Pierwsze dowody na istnienie przemysłu szklarskiego w Wielkiej Brytanii pochodzą z 680 r. n.e. z okolic Wearmouth i Jarrow w północnej Anglii. Do lat 1200-tych przemysł ten rozprzestrzenił się na obszary wokół Weald, Surrey, Sussex i Chiddingford.
Szkło w oknach
Kiedy szkło zostało odkryte w okupowanym przez Rzymian Egipcie, nie było używane tylko do dekoracji, ale do formowania małych szybek, które następnie umieszczano w otworach. Kiedy Rzym zajął Brytanię, przywiózł ze sobą produkcję szkła.
Aby zrobić szkło okienne, Rzymianie zaczynali od długiego balonu z dmuchanego szkła. Odcinali końce i dzielili powstały w ten sposób cylinder na dwie części. Półcylindry umieszczano na żelaznej płycie i spłaszczano. Ten proces produkcji oznaczał, że otwory były ograniczone do niewielkich rozmiarów, ale zmieniło się to w XVII wieku, kiedy w Anglii odkryto proces wytwarzania dużych tafli szkła.
Niestety, ten przełom nie przyniósł Anglikom korzyści, jeśli chodzi o okna w ich domach, ponieważ w 1696 roku Wilhelm III wprowadził „podatek okienny”. Ludzie byli zobowiązani płacić od dwóch do ośmiu szylingów rocznie, w zależności od liczby okien w ich domach, a wielu zamurowywało okna, aby uniknąć opłaty. (William’s window tax jest miejscem, z którego pochodzi termin „daylight robbery”.) Podatek ten obowiązywał przez 156 lat, przy czym kwota wolna od opłaty za okna wzrosła z 10 do sześciu, a następnie do ośmiu. Ostatecznie podatek został zniesiony w 1851 r.
Polerowane szkło płaskie pojawiło się w Wielkiej Brytanii pod koniec XVIII w., jednak proces jego produkcji był tak kosztowny, że stosowano je tylko do okien w najlepszych pokojach większych, droższych domów.
Po sprowadzeniu w 1834 r. z Niemiec procesu produkcji szkła w formie tafli cylindrycznej, Wielka Brytania była w stanie produkować szkło wyższej jakości w większych taflach znacznie taniej niż wcześniej stosowanymi metodami. W połączeniu z wycofaniem podatku od okien oznaczało to, że cena szkła znacznie się obniżyła i więcej osób mogło sobie pozwolić na okna w swoich domach. Dotyczyło to również szkła nieprzezroczystego, które do 1888 r. było przede wszystkim wzorzyste i produkowane maszynowo.
W 1903 r. wprowadzono szkło laminowane, które znacznie zwiększyło bezpieczeństwo i pozwoliło na szersze zastosowanie znacznie większych tafli szkła. Szkło laminowane mogło być również szklone jako pojedyncza tafla, bez konieczności stosowania listew szklących.
Dwudziesty wiek przyniósł wiele nowych technik produkcji masowej, które doprowadziły do tańszych sposobów konsekwentnej produkcji szkła wyższej jakości w coraz większych rozmiarach. Wprowadzoną i do dziś szeroko stosowaną techniką szklenia był proces float, w którym roztopione szkło unosi się na łożu z roztopionej cyny, a górna powierzchnia jest polerowana przy użyciu azotu pod ciśnieniem. Podwójne szyby zostały wprowadzone pod koniec XX wieku jako sposób na poprawę wydajności energetycznej w domach.
Szkło okienne na przestrzeni wieków
Szkło płaskie
Najwcześniejsza forma szkła, szkło płaskie, zostało wykonane przez wylanie stopionego szkła na płaską powierzchnię.
Szkło szerokie lub cylindryczne
Szkło szerokie lub cylindryczne jest wynalazkiem niemieckim z XI wieku, który pojawił się w Wielkiej Brytanii na początku 1200 roku. Składa się ono ze szkła, które było dmuchane do postaci bańki, która następnie była cięta na kształt cylindra, ponownie podgrzewana i spłaszczana do postaci arkuszy. W rezultacie otrzymywano wysoce niedoskonałe szkło, które zapewniało zniekształcony widok dzięki zielonemu odcieniowi.
Szkło koronkowe
Szkło to zostało wprowadzone do Anglii w 1674 roku i pozostało popularne do lat 30. XIX wieku. Również szkło dmuchane, szkło koronowe było dmuchane w bańkę, która była przebijana przez pręt, a następnie obracana, aby utworzyć dysk. Szkło było schładzane, a następnie cięte na tafle. Środkowa część, gdzie pręt był przymocowany, była zwykle odrzucana, chociaż czasami można zobaczyć szyby tego typu w starszych domach. Szkło koronowe było drobniejsze i bardziej przejrzyste niż szkło szerokie. Chociaż szkło koronkowe zapewniało mniej zniekształcony widok niż wcześniej produkowane szkła okienne, to jednak nadal było lekko faliste.
Pod koniec XVIII i na początku XIX wieku szkło koronkowe było produkowane równolegle ze szkłem cylindrycznym, ale ostatecznie zostało wyparte z produkcji, a technika wytwarzania szkła koronkowego została utracona. Dziś najbardziej zbliżone do szkła koronowego jest szkło cylindryczne.
Szkło cylindryczne
W metodzie podobnej do tworzenia szkła szerokiego, szkło cylindryczne zaczyna się od tej samej techniki dmuchania szkła, ale następnie cylinder jest obracany w rowie, aby zwiększyć jego rozmiar. Podobnie jak w przypadku szkła szerokiego, ten większy cylinder jest następnie chłodzony i cięty, a następnie ponownie podgrzewany i spłaszczany. Oprócz tego, że pozwala to na wykonanie większych tafli, otrzymany produkt zapewnia również lepszą jakość powierzchni w porównaniu z szerokim szkłem.
Szkło lane
Szkło lane jest produktem z końca XVII wieku i powstaje poprzez wlewanie roztopionego szkła do formy. Proces odlewania szkła jest używany do wielu celów, w tym do tworzenia szklanych rzeźb i szkła lustrzanego. Ponieważ proces ten jest pracochłonny, w zastosowaniach szklarskich szkło lane jest zwykle zarezerwowane dla okien ozdobnych – często zawierających teksturę lub wzór.
Szkło ciągnione
Wynaleziony przez Emile Fourcault w 1904 r., proces ciągnienia szkła polega na umieszczeniu szczeliny w zbiorniku ze stopionym szkłem, a następnie „przeciągnięciu” przez nią tafli szkła przez chłodzone wodą rolki do komory chłodzącej.
Mniej więcej w tym samym czasie Irving Colburn wprowadził maszynę Colburna, która zainspirowała się produkcją papieru. Tafla szkła jest najpierw wyciągana pionowo z powierzchni roztopionego szkła, a następnie stopniowo zginana na wałku, aż ułoży się poziomo.
Szkło wyprodukowane obiema tymi metodami nosi ślady falowania w miejscach, w których było ciągnięte, a następnie walcowane, i podobnie jak w przypadku wcześniejszych procesów, szkło musiało być następnie szlifowane i polerowane.
Szkło float
Proces produkcji szkła float został wprowadzony przez Alastaira Pilkingtona w 1959 r. i do dziś jest standardem przemysłowym. W procesie tym roztopione szkło wylewa się na złoże z roztopionej cyny. Pływając na cynie, roztopione szkło rozprzestrzenia się, tworząc równą powierzchnię.
Początkowo proces Pilkingtona umożliwiał produkcję szkła o grubości jedynie 6,8 mm, ale obecnie może być ono tak cienkie jak 0,4 mm lub tak grube jak 25 mm. Choć zasady procesu pozostały niezmienione, jakość powierzchni szkła uległa znacznej poprawie, zapewniając produkt końcowy pozbawiony zniekształceń i/lub wad.
Wprowadzenie procesu float otworzyło drzwi do architektonicznej rewolucji, która umożliwiła tworzenie bardzo dużych tafli doskonałego szkła. Dodatkowe udoskonalenia, które nastąpiły od tego czasu, umożliwiły zwiększenie i zróżnicowanie funkcjonalności oraz dalszy rozwój tzw. inteligentnych przeszkleń.