鐳射玻璃及其在幼兒園環(huán)境創(chuàng)設(shè)中的應(yīng)用

呂由

（北京經(jīng)濟(jì)管理職業(yè)學(xué)院 北京 100102）

0 引言

鐳射玻璃又稱光柵玻璃，是一種集色彩五彩繽紛和光線夢(mèng)幻莫測等特點(diǎn)于一身的新型裝飾玻璃，研制及開發(fā)于20世紀(jì)90年代，是以玻璃原片（先在玻璃表面上預(yù)涂一層感光層）為基材，采用特種材料及特殊工藝處理玻璃表面及構(gòu)成物理衍射分光、全息光柵或其它幾何光柵，并鍍上金屬Al或Ag，再涂上護(hù)膜（保護(hù)漆）而制成。

鐳射玻璃在光源的照射下，會(huì)產(chǎn)生物理衍射的七彩光，且擁有眾多與眾不同的特性及品質(zhì)，因此，它有著非常廣闊的應(yīng)用領(lǐng)域，如：賓館、商場、學(xué)校、幼兒園、機(jī)場等。特別值得一提的是，近年來在幼兒園的環(huán)境創(chuàng)設(shè)中也得到了非常完美的展現(xiàn)及應(yīng)用，并在取得可觀經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)，也在社會(huì)效益和生態(tài)效益等方面得到了一定的回報(bào)。本文僅分析鐳射玻璃及其在幼兒園環(huán)境創(chuàng)設(shè)中的應(yīng)用。

1 鐳射玻璃行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)

目前，鐳射玻璃（光柵玻璃）在國內(nèi)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)為：JC/T 510—1993《光柵玻璃》。

2 生產(chǎn)工藝

鐳射玻璃的生產(chǎn)工藝流程見圖1。

將合格的平板玻璃原片（或異型玻璃）按相應(yīng)的規(guī)格要求進(jìn)行裁剪；并對(duì)其進(jìn)行磨邊、磨角、清洗、烘干；在玻璃表面上預(yù)涂一層感光層；根據(jù)不同的需求，依靠相關(guān)的電腦程序設(shè)計(jì)進(jìn)行鐳射表面處理，并植入不同的圖案及相應(yīng)的色彩，同時(shí)還賦予了不同色彩的各種變換方式，在普通玻璃上形成物理衍射分光和全息光柵或其他光柵；再涂上護(hù)膜（并鍍上Al或Ag）；最后進(jìn)入檢驗(yàn)階段（應(yīng)從尺寸、鍍膜、光澤度等各個(gè)方面進(jìn)行科學(xué)及嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臋z驗(yàn)）；經(jīng)檢驗(yàn)合格后的鐳射玻璃應(yīng)采用塑料袋或紙進(jìn)行初步包裝；玻璃與包裝箱之間用不易引起玻璃劃傷等外觀缺陷的輕軟材料進(jìn)行填實(shí)，然后用木箱或集裝箱進(jìn)行外包裝。鐳射玻璃所用的玻璃原片應(yīng)分別符合GB 11614—2009《平板玻璃》和GB 9963—1998《鋼化玻璃》等相關(guān)規(guī)定。

3 工作原理

鐳射玻璃運(yùn)用激光全息變光原理把美術(shù)、雕塑、攝影等藝術(shù)形式有機(jī)地組合在一起，再利用布拉格條件（當(dāng)電磁輻射或亞原子粒子波的波長與進(jìn)入的晶體樣本的原子間距長度相若時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生布拉格衍射，在布拉格衍射中，使入射光能量幾乎全部轉(zhuǎn)移到+1級(jí)<或-1級(jí)>衍射極值上的條件），使普通玻璃在自然光中產(chǎn)生色彩斑斕的三維立體圖像。鐳射玻璃所能產(chǎn)生的視覺效果是無與倫比的。

4 鐳射玻璃優(yōu)點(diǎn)

（1）較好的強(qiáng)度

鐳射玻璃在抗沖擊、硬度等指標(biāo)上的數(shù)值均遠(yuǎn)超普通大理石的數(shù)值，完全可以與高檔大理石相提并論。

（2）抗老化性較強(qiáng)

鐳射玻璃的使用壽命≥50年，比塑料裝飾材料的使用壽命高出10倍以上。

（3）較強(qiáng)的防滑性及耐腐蝕性

鐳射玻璃比大理石、馬賽克、中空鍍膜玻璃等建筑材料有著更強(qiáng)的防滑性能、耐腐蝕性能。此外，鐳射玻璃的使用壽命、全息光柵均處于高穩(wěn)定狀態(tài)。

（4）較強(qiáng)的熱反射性能及節(jié)能性

鐳射玻璃的熱反射性能遠(yuǎn)高于一些常規(guī)建筑材料（如涂膜玻璃、茶色玻璃、蜂窩鋁板、馬賽克、瓷磚、普通墻面材料等），且鐳射玻璃還可以根據(jù)實(shí)際需要，將其反射率控制在12%～80%，因此，鐳射玻璃還有較強(qiáng)的節(jié)能性。

（5）利于各種加工

鐳射玻璃容易加工成型，利用光學(xué)中玻璃熱成型和冷加工的工藝，鐳射玻璃很容易直接形成各種形狀（如片、棒、絲的形狀等）。

（6）較強(qiáng)的安全性

鐳射玻璃中有一層特有的強(qiáng)力膜層，使其在彈性、撓性等方面的指標(biāo)比鋼化玻璃和普通玻璃有了明顯的超越，通常情況下，在受到超強(qiáng)外力撞擊時(shí)，鐳射玻璃仍然可以保持附著在窗戶框、大門上的狀態(tài)，可以避免出現(xiàn)傷及人員的情況出現(xiàn)。鐳射玻璃有較強(qiáng)的安全性，非常適合應(yīng)用于高層建筑中。

5 鐳射玻璃分類

5.1 按結(jié)構(gòu)及用途分類

鐳射玻璃按結(jié)構(gòu)分類可大致分為六類：以單層玻璃為主要材料制成的單層鐳射玻璃（主要應(yīng)用于一般場合）、以普通平板玻璃為主要材料制成的普通夾層鐳射玻璃（主要用于墻面和頂棚等部位的裝飾）、以鋼化玻璃為主要材料制成的鋼化夾層鐳射玻璃（大多用于裝飾地面）、以曲面玻璃為主要材料制成的異型鐳射柱體玻璃（專門用于裝飾柱面）、大型夾層鐳射玻璃（目前國內(nèi)生產(chǎn)的最大尺寸可達(dá)到1000 mm×3000 mm，應(yīng)用于特殊場合）、以鐳射玻璃為主要材料制成的鐳射玻璃磚（應(yīng)用于墻面及地磚）。

5.2 按品種分類

鐳射玻璃按品種分類可大致分為四類：即透明鐳射玻璃、半透明半反射鐳射玻璃、印刷圖案鐳射玻璃和金屬質(zhì)感鐳射玻璃。

5.3 按圖案及視覺效果分類

按圖案、視覺效果分類可大致分為兩類：一是含圖案、LOGO和文字版的個(gè)性化設(shè)計(jì)的鐳射玻璃；另一種是普通的、沒有任何圖案的非個(gè)性化設(shè)計(jì)的鐳射玻璃。

5.4 按化學(xué)穩(wěn)定性分類

鐳射玻璃按化學(xué)穩(wěn)定性分類可大致分為兩類：即A類鐳射玻璃和B類鐳射玻璃。

6 產(chǎn)品規(guī)格

目前我國生產(chǎn)的鐳射玻璃有以下規(guī)格：

（1）一般產(chǎn)品（厚度為5 mm）

標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格為：300 mm×300 mm；400 mm×400 mm；500 mm×500 mm；500 mm×1000 mm。

（2）地磚類產(chǎn)品

標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格為：500 mm×500 mm；600 mm×600 mm。

非標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格為：三角形；圓形；扇形。

（3）異型鐳射柱體玻璃

標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格：高度一般為150、600、700、800、 900、1100 mm。

非標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格為：其他尺寸的非標(biāo)準(zhǔn)的圓柱。

此外，對(duì)鐳射玻璃的規(guī)格還有以下幾點(diǎn)限制：即各種花形產(chǎn)品的寬度≤500 mm，長度≤1500 mm；各種產(chǎn)品圖案的寬度≤1100 mm，長度≤1500 mm；圓柱產(chǎn)品需三塊拼接，每塊的弧長≤1500 mm，長度的標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一為1500 mm。

7 鐳射玻璃在幼兒園環(huán)境創(chuàng)建中的應(yīng)用

我國幼兒園建設(shè)認(rèn)真貫徹和執(zhí)行《幼兒園教育指導(dǎo)綱要（試行）》和《幼兒園工作規(guī)程》中有關(guān)幼兒園的環(huán)境及環(huán)境創(chuàng)設(shè)的精神及規(guī)定。

幼兒園環(huán)境是由幼兒園中伴隨著幼兒健康成長的過程中應(yīng)該擁有的物質(zhì)條件及精神條件共同組成的。物質(zhì)條件是指幼兒園中那些有形的、具體的設(shè)施，如：教學(xué)設(shè)施、生活設(shè)施等。精神條件是指幼兒園中的文化環(huán)境和心理環(huán)境，如：園風(fēng)、師風(fēng)、師生關(guān)系等。根據(jù)我國的JGJ 39—2016《托兒所、幼兒園建筑設(shè)計(jì)規(guī)范》中的相關(guān)規(guī)定，幼兒園的教學(xué)設(shè)施、生活設(shè)施應(yīng)設(shè)置有活動(dòng)室、寢室、衛(wèi)生間、衣帽儲(chǔ)藏間等基本空間。

7.1 鐳射玻璃在幼兒園活動(dòng)室中的應(yīng)用

幼兒園的活動(dòng)室無疑是幼兒每日最為留戀及逗留時(shí)間最久的活動(dòng)場所，活動(dòng)室的設(shè)置要同時(shí)從幼兒生理學(xué)及幼兒心理學(xué)的角度統(tǒng)一考慮，力求在最大程度上啟發(fā)和培養(yǎng)幼兒的好奇心及想象力，在幼兒園活動(dòng)室的部分墻面或門上，針對(duì)幼兒的心理特點(diǎn)，選用設(shè)置一些飽和度及透明度均較高的、能夠散發(fā)出淺暖色（如淺粉紅色、米黃色、淺灰色等）光線或圖案的鋼化鐳射玻璃進(jìn)行裝飾，用鋼化鐳射玻璃特有的在暖色光、冷色光交相輝映的同時(shí)還能夠產(chǎn)生變幻色彩效果的特點(diǎn)，使活動(dòng)室充滿了五光十色的變幻，讓幼兒身臨在神奇的環(huán)境之中，能夠在最大程度上激發(fā)幼兒愉悅的心情，為幼兒營造輕松、夢(mèng)幻、溫暖、活躍的氛圍。同時(shí)，還可以用鐳射玻璃磚砌出背景墻或科技綜合操作臺(tái)等，更進(jìn)一步延伸和擴(kuò)展幼兒園活動(dòng)室全方位為幼兒服務(wù)的功能及能力。此外，由于鐳射玻璃中特有的強(qiáng)力膜層已經(jīng)使其在撓性、彈性等方面的能力大大超過了鋼化玻璃和普通玻璃，所以，在幼兒園的建設(shè)中使用鋼化鐳射玻璃就等于是在保險(xiǎn)中又添加了一重保險(xiǎn)。

7.2 鐳射玻璃在幼兒園寢室中的應(yīng)用

為進(jìn)一步提高幼兒的睡眠質(zhì)量，在幼兒園的寢室中可以選擇使用明亮度低、相對(duì)單一的冷色（淺雪青色、淺天藍(lán)色、淺綠色等）的鋼化鐳射玻璃，可以為幼兒營造出寧靜和溫馨的休息環(huán)境。

7.3 鐳射玻璃在幼兒園走廊和樓梯中的應(yīng)用

為避免某些比較容易激發(fā)和引起幼兒興奮感的顏色（如：紅、黃、橙等）使幼兒們?nèi)菀自谧呃群蜆翘葜型妻虼螋[，產(chǎn)生不安全隱患，在幼兒園走廊和樓梯的護(hù)板上盡量使用如白、金、銀、黑、灰等中性色調(diào)的鋼化鐳射玻璃。

7.4 鐳射玻璃在幼兒園地面中的應(yīng)用

據(jù)有關(guān)調(diào)查研究資料，我國約有12%的幼兒在原地轉(zhuǎn)動(dòng)過程中會(huì)容易出現(xiàn)受傷的情況，而幼兒園地面的摩擦系數(shù)（m）是決定幼兒是否摔倒受傷的重要因素之一，地面的摩擦系數(shù)越大，幼兒在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的活動(dòng)性就越差，即安全性就越高；反之，地面的摩擦系數(shù)越小，幼兒在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的會(huì)摔倒的概率就越高。因此，在保障幼兒自身安全及活動(dòng)能力的前提下，幼兒園地面的摩擦系數(shù)控制范圍為0.4≤m≤0.7。據(jù)測算，鐳射玻璃的摩擦系數(shù)為0.7。此外，有科學(xué)統(tǒng)計(jì)表明，每當(dāng)幼兒起跳后再回落到地面時(shí)，運(yùn)動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的沖擊力至少應(yīng)該有53%以上被地面緩沖和吸收，可見，合格的地面能夠?qū)τ變旱囊恍┤菀资軅牟课唬ㄈ纾侯^部、膝關(guān)節(jié)、脊髓等）產(chǎn)生直接或間接的保護(hù)作用。據(jù)JGJ 102—2003《玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范》有關(guān)數(shù)據(jù)表明：鋼化玻璃（厚度為5～20 mm）的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fg＝84～59 N/mm2、泊松比v＝0.20、各種玻璃（不分是否鋼化）的彈性模量E＝0.72×105N/mm2。因此，在幼兒園的不同位置采用鋼化夾層鐳射玻璃作為地面，并根據(jù)各自空間的不同條件選擇不同顏色或圖案的鋼化夾層鐳射玻璃，可以從使用安全、防滑耐磨、綠色環(huán)保、色彩搭配、衛(wèi)生抑菌、高彈性、抗沖擊強(qiáng)等方面充分滿足幼兒園地面的需求。在為幼兒園配置鋼化夾層鐳射玻璃地面時(shí)，應(yīng)充分結(jié)合不同使用場合的客觀條件以及對(duì)地面的要求，有針對(duì)性地選擇合適的鋼化夾層鐳射玻璃，使幼兒園的環(huán)境達(dá)到最佳的效果。具體情況見表1。

表1 幼兒園鋼化夾層鐳射玻璃地面配置情況

7.5 鐳射玻璃在幼兒園教學(xué)中的應(yīng)用

世界科學(xué)泰斗愛因斯坦有一句名言——興趣是最好的老師。幼兒普遍都有著極強(qiáng)的好奇心及求知欲，他們天生就對(duì)任何的新知識(shí)及新事物能夠迅速產(chǎn)生接近的欲望及親切感，而鐳射玻璃恰恰能夠以其特有的五光十色的變幻、七色光束或各種圖案而強(qiáng)烈地、深深地吸引著幼兒，幼兒教師可以用經(jīng)過安全處理后（磨邊、防碎等）的鐳射玻璃作為教具，在適當(dāng)?shù)墓饩€配合下為幼兒演示各色不同的光束及不同圖案產(chǎn)生和變化的過程，并針對(duì)幼兒的特點(diǎn)用極簡單的、易被幼兒理解和接受的語言來講解及解釋有關(guān)鐳射玻璃的知識(shí)，從而達(dá)到普及科學(xué)知識(shí)、激發(fā)幼兒對(duì)新事物的求知欲的目的。

8 結(jié)語

綜上所述，將各種鐳射玻璃科學(xué)和正確地應(yīng)用到幼兒園環(huán)境創(chuàng)設(shè)中，是幼兒園建設(shè)者和幼兒教育者共同努力的結(jié)果及工作的結(jié)晶。隨著鐳射玻璃制造技術(shù)不斷優(yōu)化發(fā)展，其在幼兒園環(huán)境創(chuàng)設(shè)中增加了更多可行性和實(shí)施的機(jī)會(huì)，是目前我國幼兒園環(huán)境創(chuàng)設(shè)中非常理想及不可多得的材料。