玻璃之家:我国玻璃钢门窗的发展现状及趋势

   更新日期:2019-06-26     来源:建材之家    作者:地板之家    浏览:42    评论:0    
核心提示:1 前言  门窗是建筑物的重要组成部分,其作用是采光、通风,同时也对建筑起到装饰作用。传统的门窗主要 是木质材料。随着新材料的不断出现,钢门窗、铝合 金门窗、塑料门窗的应用也越来越广泛,本文主要介 绍刚刚问世的拉挤玻璃纤维增强塑料(俗称玻璃钢) 门窗。   玻璃钢是一种轻质高强材料,它即可做结构材料, 又可做功能材料。它的最大特点是能按照需要进行结构设计和

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玻璃之家讯:
1 前言
门窗是建筑物的重要组成部分,其作用是采光、通风,同时也对建筑起到装饰作用。传统的门窗主要 是木质材料。随着新材料的不断出现,钢门窗、铝合 金门窗、塑料门窗的应用也越来越广泛,本文主要介 绍刚刚问世的拉挤玻璃纤维增强塑料(俗称玻璃钢) 门窗。 玻璃钢是一种轻质高强材料,它即可做结构材料, 又可做功能材料。它的最大特点是能按照需要进行结构设计和材料设计,能够得到最佳效果。 拉挤玻璃钢产品之所以能应用在建筑行业,是因为这种材料本身具有很高的强度、重量轻、耐腐蚀、 吸水低、阻燃、保温、隔声、长期光照不变形等综合性能,优于木材、钢材、塑料、铝合金等材料,所以 玻璃钢门窗是理想的新型建筑门窗。
2 国内外门窗发展现状  
2.1 国外门窗现状
国外的门主要以金属、木质等为主,还有一些是按要求制作的特种门,一般外门需具有防火、防盗、 保温等性能。
窗一般以塑钢和带热隔断的铝合金为主,少量采用彩板钢窗,高级木窗在高档建筑中也有需求。
国际上的塑钢门窗开始应用于本世纪50年代末,首先由前西德开发而成的。1959年在德国杜塞尔多夫举行的世界塑料展览会上,该国的赫特公司首先展出了塑料窗样品,并受到了广大消费者和政府的重视。从70年代开始,该国对塑料窗的发展实行了扶持政策,使这种新型门窗得到了迅速发展。到1978年塑料门窗 所占比例已达40%左右,到1986年达到44%,居各类门窗之首。此外,欧洲的奥地利、意大利、英国、法 国、瑞典、瑞士等国家也积极地开展了塑料门窗的研 制与生产,到本世纪80年代末期已达到了相当大的市 场占有率和生产规模。其中奥地利塑料门窗占有率已 超过90%。美国虽然起步较晚,但年增长速度超过15%,是所有建材产品中增长速度最快的。日本在其最 寒冷的地区北海道,大力推广防寒塑料窗,目前普及率已达35%。
随着门窗市场的发展,PVC塑料门窗已不能满足多功能的需求。因此,于80年代初,加拿大首先成功的开发了玻璃钢门窗。
玻璃钢是国外于20世纪初开发的一种新型复合材料,它具有质轻、高强、防腐、保温、绝缘、隔音、 寿命长等特点。其密度为1.5-2.0g/cm3,比钢轻3—4倍,而强度比钢高1.7倍,机械性能和物理性能良好, 因此被广泛用于国防、航空、造船、汽车、旅游、建筑等各个领域,成为21世纪的优质复合材料。用玻璃钢制造门窗,在国外一些地区开发较早,并且发展快, 普及广泛。到90年代初,玻璃钢门窗已迅速扩展到美 国、俄罗斯、德国和日本等国家。玻璃钢门窗可替代木、钢、铝合金、塑料门窗,就其化学、力学和物理 性能而言,在建筑门窗的市场竞争中,具有强劲的实力。
2.2 我国门窗现状
改革开放以来,我国建筑门窗行业形成了以工程塑料、建筑铝材、彩色涂层钢板、不锈钢板为主的多元化,多层次的产品结构体系。
目前,我国已成为建筑门窗产量最多的国家,全国城镇建筑市场门窗需求量已经达到1亿m2,比1978年 增长两倍。预计到2000年,我国建筑门窗市场的总需 求量将达到1.2亿m2左右。市场潜力很大。目前,塑料 门窗年产量1500万m2,市场占有率15%左右;铝门窗、 铝幕墙年产量4500万m2,市场占有率45%左右;彩板 门窗年产量500万m2,市场占有率5%;钢门窗(包括 钢复合门、钢防火门、钢防盗门等)年产量1500m2左 右,市场占有率15%;其它门窗(包括木门窗、木复合门、不锈钢门窗、卷帘门窗、玻璃钢门窗等)年产 量2000万m2,市场占有率20%左右。
门窗使用性能要求的提高,促使新材料的发展取代传统的门窗材料,特别是进入到80年代后,全国掀起了引进国外塑料门窗生产技术和装备热。据不完全统计,全国有150多个厂家从德国、奥地利、意大利等国引进具有国际80年代先进水平的塑料挤出机生产线 670多条,形成型材设计生产能力约为20万t/y,门窗 组装线1400多条,形成组装能力1500万m2。
到90年代经济高速发展,建筑业水平不断提高, 建筑节能已提到重要的议事日程,随着玻璃钢行业自 身技术的进步,建筑用产品的开发和应用有了新进展。 这时,我国开始研制玻璃钢门窗,玻璃钢门窗的问世, 弥补了塑钢门窗强度低、易老化等欠缺。
我国玻璃钢门窗的研制是从90年代初开始,到1994年黑龙江省美城集团引进6条生产线,因材料、设备、 模具不配套,一直没有投入生产。我国研制开发玻璃钢门窗已经7年了,现已面市。经《国家玻璃钢制品质量监督检验中心》和《国家建筑工程质量监督检验中心》分别对玻璃钢型材和窗户的检测结果均达到了国家门窗标准。 (1)型材检测:拉伸强度 360MPa;弯曲强度  327MPa;弯曲模量 16200MPa;热变形温度大于200℃, 零下60℃不脆不裂;巴氏硬度 49; 氧指数 31;耐老化试验 1000小时强度保持85 %以上;导热系数 0.24kCal/mh℃; 吸水率 0.17—0.50%(23℃/72小时无变化); 化学性能 5%硫酸12小时无影响。
(2)窗户检测抗风压变形性一级雨水渗透性二级 空气渗透性二级保温性二级,传热系数2.24W/( m2·k)采光性三级 隔声性四级。目前,我国有玻璃钢拉挤门窗型材 生产企业20多家,约有120条拉挤生产线,年产量20万 m2左右,但目前能正常生产的不到10家,其余由于忽 视软件技术不能正常生产,如工艺配方与工艺参数关 系没有完全掌握,一旦原料质量变动或配方调整就会 成质量波动,使拉挤出的产品质量不稳定。究其原 因主要是一些企业技术力量薄弱,对玻璃钢拉挤技术 及工艺不能完全掌握,玻璃钢拉挤门窗型材是属高科技含量的技术,是有机、无机结合成多功能的复合材料,它不像一般玻璃钢,不掌握拉挤工艺技术和工艺配方是不能拉出合格产品的。多年来,通过科技人员的攻关,终于以玻璃钢特有的卓越性能,作为建筑用玻璃钢门窗面市了,为我国门窗提供了高性能的新材料。
3 各种门窗材料的性能比较
在一般房屋建筑中,窗户传热量约占22%,再加上窗户缝隙的传热损失约占建筑物全部耗能的50%左右。各种材料的不同,门窗保温、隔音、密封、防腐等性能也不同。
3.1 木门窗
我国最早使用的门窗都是木门窗,木门窗的价格虽低,但由于制作门窗的红、白松资源枯竭,再加上优质红、白松100年才能成材,且容易发生火灾,截面尺寸大,透光率小,虽然保温,但户外易腐烂,需要涂漆维护等,因此我国在20世纪70年代开始启用钢门窗(主要是钢窗)。
3.2 钢门窗
目前的钢门窗主要有空腹、实腹等类型,其中空腹钢窗应用较广。这种窗虽有截面小、透光率大等优点,但也存在易变形、密闭性差、密封不好,尤其是在沿海盐雾大的地区、湿度大的南方地区易锈蚀等缺点,其用量不断下降,近年来出现的彩色钢板门窗, 虽然密封性、防腐性、装饰效果均优于普通钢门窗,但因其价格高而无法大量采用。
3.3 铝合金门窗
铝合金门窗是门窗中的高档产品,因其造价大大高于其它门窗型材,故多用于高档宾馆、写字楼、商厦,大量建造的房屋则无法问津。此外,铝合金门窗保温性差,尤其对于寒冷地区更不适应。一般市场上的铝合金门窗,价格虽便宜,但质量很差,目前,已限制生产。
3.4 塑料门窗
塑料门窗比其它门窗在节能和改善室内环境方面有更为优越的技术特性。塑料门窗的生产能耗最低, 生产1吨钢材的能耗为生产1吨塑料(PVC)的4.5倍; 生产1吨铝材的能耗则为1吨塑料(PVC)的8倍;即塑料(PVC):钢:铝=1:4.5:8。塑料在使用过程中, 是一种热损失最小的材料,如UPVC窗材的导热系数为铝窗材的1/1250、钢窗材的1/357,加之PVC窗可制 成多空腔结构,其中的死空腔中空气的导热系数仅为0.04Cal/mh℃。由此可见,塑料门窗是热损失最小的窗种。优质塑料窗的隔声性能达到30dB以上,钢铝窗的隔声性能约为19dB,据日本资料介绍,要达到同样降低噪声的要求,安装铝窗的建筑物与交通干道必须相距50m,而安装塑料门窗后,距离可缩短到16m。另 外塑料门窗耐腐蚀,可用于沿海、化工厂等腐蚀严重的环境中。普通用户使用,也能减少油漆维护费用。 塑料门窗外观好,能和国内的装饰要求相适应,而且人体接触感觉比金属门窗舒适。虽然塑料门窗具有上述优点,但要达到实用要求,必须克服一般塑料的弱点,如变形、老化等问题,这也是一般人所担心的问题。
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