Czy możemy sobie wyobrazić nasze życie bez szkła? – Międzynarodowy ROK SZKŁA

Łatwo jest nie zauważać i nie doceniać rzeczy, które są prawie niewidoczne. Tak właśnie jest ze szkłem. Nic dziwnego: w końcu kto na co dzień zwraca uwagę na jednorodną połać przezroczystej masy? W końcu liczy się widok i naturalne światło. Okna, a zwłaszcza szkło docenimy dopiero wtedy, gdy ich brakuje lub źle działają. Właśnie po to, by uzmysłowić nam rolę, jaką szkło pełni w naszym życiu Organizacja Narodów Zjednoczonych ustanowiła rok 2022 Rokiem Szkła. Ale to nie wszystko: szkło jest już strażnikiem naszego komfortu, ale wzrastające wymagania ekologiczne powodują, że będzie ono jednym z najważniejszych materiałów lepszego jutra.

Co ciekawe, ów naturalny materiał towarzyszy nam od zarania dziejów. W naturze występuje on w postaci grudek tektytu, minerału wciąż nieznanego pochodzenia, który pojawił się na Ziemi, jak można domniemywać, na długo przed nastaniem homo sapiens. Tym niemniej historia szkła jest przede wszystkim opowieścią o geniuszu człowieka. Choć dowody na istnienie produkcji tego materiału dotyczą starożytnej Mezopotamii sprzed 3,5 tysiąca lat, to pierwsze wyroby z masy, którą moglibyśmy określić szklaną pochodzą nawet sprzed 9 tysięcy lat. To od czasów starożytnej Mezopotamii rozwijamy szereg technologii, które służą przede wszystkim naszemu komfortowi, ale też związane są z estetyką i określaniem statusu społecznego. Od biżuterii i niewielkich naczyń ze szkła dmuchanego wytwarzanych w hutach Starożytnego Egiptu po znane nam obecnie tafle Jumbo szkła płaskiego budowlanego sięgające długości sześciu a nawet ponad dziewięciu metrów.

Szkło przeszło długą drogę od czasów wynalazków wdrażanych przez starożytnych technologów. Początkowo szkło trafiające do Starożytnego Rzymu było sprowadzane z Syrii, gdzie wynaleziono piece mogące wytworzyć temperaturę powyżej 1000 stopni Celsjusza. Z należącej do imperium rzymskiego bogatej Aleksandrii pochodzą pierwsze przykłady łączonych ołowiem kwadratowych, nieprzeziernych i pofałdowanych szybek ze szkła dmuchanego. Po upadku Rzymu, przez dobre tysiąc lat technologia posuwała się do przodu w dość powolnym tempie w ośrodkach takich, jak Konstantynopol, a później Wenecja, w której na wyspie Murano do dziś wytwarza się szklane dzieła sztuki. W Średniowieczu najbogatszym klientom szklarze mieli do zaoferowania tak zwane gomółki, a więc okrągłe, najczęściej miodowej barwy kawałki szkła używane do dziś w produkcji kościelnych witraży. Gomółki z czasem zaczęły przyjmować różne kształty, w tym rombów i kwadratów. Rosły też formaty szybek wycinanych z dmuchanego kręgu lub ciętego w pasy walca. Przełomami wpływającymi również na cenę, a zarazem na upowszechnienie tego materiału była XIV-wieczna technologia szklarzy normandzkich pozwalająca na wytwarzanie dużo większych, bo dochodzących nawet do 50 centymetrów długości, stosunkowo płaskich tafli szkła dmuchanego.

Kolejnym skokiem było obniżenie ceny produktu wynikające z bezprecedensowego zamówienia na prawie 300.000 szyb służących zbudowaniu The Crystal Palace – pawilonu Wystawy Światowej w Londynie w 1851 roku. W ten sposób angielskie huty stały się wiodącym światowym dostawcą masowo dostępnego szkła. To za sprawą projektu genialnego Josepha Paxtona, pomysłodawcy pawilonu, do dziś szkło kojarzone jest jako futurystyczny materiał, z którego można budować przyszłościowe „szklane domy”. Nasze szyby, a wraz z nimi okna zaczęły rosnąć zwłaszcza dzięki Amerykanom, którzy doskonalili technologie angielskie zwiększając automatyzację produkcji od połowy XIX wieku.

Druga połowa XIX wieku to seria wynalazków rewolucjonizujących produkcję szkła budowlanego. Henry Bessemer wymyślił technologię pozwalającą na otrzymanie szkła prawie płaskiego. Bracia Siemens w 1856 roku wymyślili podgrzewany gazem piec wannowy pozwalający na uzyskanie wyższej temperatury topienia, a co za tym idzie większej przezierności materiału. Belgijski technolog, Emile Fourcault, w 1913 roku wymyślił zaś metodę ciągłej produkcji szkła zwanego ciągnionym.

Kolejny wielki przełom znów miał miejsce w Wielkiej Brytanii. Było nim wynalezienie przez Alastaira Pilkingtona w 1952 roku szkła lanego zwanego FLOAT’em. Metoda Pilkingtona polegała na wylewaniu szkła z pieca do płytkich, pokrytych cyną wanien. Duże, płaskie i bardziej przezierne tafle stały się bliższe ideałowi szkła, jako niewidocznego medium. Zniknęły nawet bąbelki powietrza i wybrzuszenia, które cechowały szkło ciągnione dodając niegdysiejszym szybom, w mniemaniu wielu użytkowników, dodatkowej romantyki, podobnie, jak trzaski płyty winylowej wobec płyty CD. Najwyraźniej Królowa Elżbieta II nie uważała wspomnianych bąbelków za coś wartościowego, bo w 1970 roku wynalazca został obdarzony przez nią tytułem lordowskim. Metoda Pilkingtona jest wciąż rozwijana pozwalając dziś na wytwarzanie tafli o grubościach nawet 25 milimetrów wobec 4 milimetrów, które sir Alastair był w stanie wyprodukować w latach 50-tych XX wieku.

To właśnie w sektorze budowlanym szkło FLOAT okazało się najlepszym materiałem do sprostania wydawałoby się wykluczającym się wymaganiom. Zwłaszcza dotyczy to okien, jako że muszą one zazwyczaj zagwarantować maksymalną przezierność, ochronić przed nadmiarem światła słonecznego i przegrzewaniem, ale też zmniejszyć wahania temperatur w wyniku wyziębiania i ogrzewania w chronionym oknem wnętrzu i na dodatek dawać bezpieczeństwo. Szkło FLOAT jest doskonałym medium dla inżynierów i architektów ze względu na swoją uniwersalność. Może być pokrywane dodatkowymi warstwami ochronnymi, barwione w masie, cięte w prawie dowolne kształty, a co najważniejsze służy do wytwarzania szyb zespolonych.

A to właśnie szyby zespolone stanowią nową broń w walce o zminimalizowanie naszego wpływu na zmiany klimatu. Dzięki właściwościom najnowszych powłok niskoemisyjnych napylanych na powierzchnię szkła oraz stosowaniu gazów szlachetnych w przestrzeniach międzyszybowych, szyby zespolone osiągają coraz wyższe parametry izolacyjności termicznej stając się swoistymi tarczami zwiększającymi pasywność budynków. W ten sposób nasze coraz bardziej przeszklone budynki mniej się nagrzewają i mniej wytracają ciepła, a co za tym idzie wymagają mniejszej ilości energii służącej kompensacji wahań temperatur.

W naszych domach wielkość szklanej powierzchni stała się wyznacznikiem statusu dając przy okazji możliwość łączenia pomieszczeń ze światem zewnętrznym, dzięki czemu nasze tarasy i ogrody stały się „zielonymi pokojami”. Nawet autor tych słów napisał je przy biurku z widokiem na długą perspektywę ogrodu, która niezmiennie inspiruje go dzięki… szybom!

Stało się dla nas zupełnie oczywistym, że szkło ma być jak najbardziej przezierne, by zapewnić jak najlepszy dostęp światła słonecznego. Ma też być izolatorem, bo nie chcemy płacić fortuny za „ogrzewanie kruków”, jak to mawiają Skandynawowie i nie chcemy, by odgłosy ulicy przeszkadzały nam w codziennym funkcjonowaniu. Do tego szkło ma być bezpieczne chroniąc nasze domostwa przed włamywaczami i nas samych przed kawałkami rozbitej szyby, a w końcu jednowarstwowe okna były normą jeszcze kilkanaście lat temu. Historia szkła to historia norm cywilizacyjnych i ewolucji naszego rozumienia, ba- odczuwania, wygody. Jak byśmy dziś żyli bez szkła?

Na pewno mniej wygodnie i mniej… pięknie. Nie do przecenienia jest fakt, że szkło jest inspirującym materiałem dla inżynierów i architektów. Daje możliwość gięcia po łuku, ale też kształtowania go w trzech wymiarach. Może być nie tylko wypełnieniem ramy, ale samo mieć właściwości konstrukcyjne, a więc być materiałem samonośnym. Można je barwić w masie, oklejać, piaskować, a nawet zmieniać z nieprzeziernego w przezierne dzięki technologii elektrochromatycznej. Dodatkowo materiał ten może być nośnikiem dla wciąż postępującej naprzód technologii fotowoltaiki. Dzięki Rewolucji Przemysłowej szkło stało się symbolem oświecenia i lepszego jutra.

Bez szkła nie wyobrażamy sobie nowoczesności, współczesnej kultury popularnej z kalifornijskim pool-housem nad brzegiem basenu i luksusu panoramicznych widoków na oceaniczne laguny albo na stojące na podjazdach limuzyny. Szkło stało się narzędziem tworzenia różnorakich typów przestrzeni, a zarazem pojęć takich jak „narożny gabinet” oznaczający prestiżowe prezesowskie biuro w wieżowcu. Szkło to też podstawowe narzędzie do tworzenia miejsc o kontrolowanych mikroklimatach, takich jak oranżeria, cieplarnia albo ogród zimowy, które nie tylko stwarzają możliwość tworzenia kontrolowanych mikroklimatów, ale też wskazują na zamożność ich właścicieli.

Skoro dla naszych przodków w XIX i XX wieku szkło było symbolem jutra, to czy może nim być też dzisiaj? Na pewno, bo jako materiał ma nam ono zapewniać dobrej jakości codzienność również w bliższej i dalszej przyszłości. W końcu szkło znalazło się w prawie każdym służącym ludzkości budynku- od szpitala i żłobka po dom spokojnej starości. Popularność i różnorakość zastosowań powodują też, że staje się ono jednym z pierwszych materiałów wspomagających renowację budynków i ich dostosowania do coraz bardziej restrykcyjnych norm wprowadzanych przez Unię Europejską w ramach tak zwanego Green Deal’u i programu Fit for 55, tudzież globalnych standardów BREAM, LEED i WEEL.

Kryzys klimatyczny jest faktem wymuszającym zmianę podejścia do globalnej produkcji, transportu, budowy i konsumpcji energii . Dotyczy to wszystkich, włącznie z producentami szkła. Na szczęście mówimy o jednym z niewielu materiałów, który można odzyskać w 100% i którego cykl produkcyjny można zoptymalizować pod kątem zmniejszenia emisji dwutlenku węgla. Co ciekawe, ślad węglowy wynikający z produkcji 2-szybowych zostaje zrównoważony w 6 do 22 miesięcy dzięki oszczędności energii wynikającej z ich zastosowania. Do tego w innowację w sektorze produkcji i przetwórstwa szkła, zatrudniającym w samej Europie blisko 16 tysięcy osób, zaangażowane są dziesiątki działów R&D wspomaganych przez ośrodki i laboratoria akademickie. Zastosowanie dwu i trzyszybowych pakietów stało się częścią globalnego procesu rewitalizacji i termomodernizacji istniejących budynków. Lepsze parametry szyb i całych okien w poddawanych renowacji biurowcach i budynkach mieszkalnych to z kolei możliwość zapewnienia lepszych warunków pracy i życia.

Otaczająca nas rzeczywistość zdaje się przyśpieszać i zmuszać do większego wysiłku w sprostaniu nieznanemu. Międzynarodowy Rok Szkła służy nie tylko pokazaniu, jak ważny ten materiał jest dzisiaj, ale też daniu sygnału, że stanie się on jednym z głównych narzędzi sprostania wyzwaniom jutra. Używać go będziemy wszyscy. Nie tylko naukowcy, inżynierowie i architekci. Dlatego można mieć nadzieję, że wszyscy też będziemy pamiętać, jak wiele zależy od zwykłej szyby i do jak niezwykłych celów może nam ona posłużyć!