我國(guó)玻璃鋼門窗的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)
1前言 門窗是建筑物的重要組成部分，其作用是采光、通風(fēng)，同時(shí)也對(duì)建筑起到裝飾作用。傳統(tǒng)的門窗主要是木質(zhì)材料。隨著新材料的不斷出現(xiàn)，鋼門窗、鋁合金門窗、塑料門窗的應(yīng)用也越來越廣泛，本文主要介紹玻璃鋼門窗。玻璃鋼是一種輕質(zhì)高強(qiáng)材料，它即可做結(jié)構(gòu)材料，又可做功能材料。它的最大特點(diǎn)是能按照需要進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和材料設(shè)計(jì)，能夠得到最佳效果。 玻璃鋼產(chǎn)品之所以能應(yīng)用在建筑行業(yè)，是因?yàn)檫@種材料本身具有很高的強(qiáng)度、重量輕、耐腐蝕、吸水低、阻燃、保溫、隔聲、長(zhǎng)期光照不變形等綜合性能，優(yōu)于木材、鋼材、塑料、鋁合金等材料，所以玻璃鋼門窗是理想的新型建筑門窗。 2國(guó)內(nèi)外門窗發(fā)展現(xiàn)狀 2.1國(guó)外門窗現(xiàn)狀 國(guó)外的門主要以金屬、木質(zhì)等為主，還有一些是按要求制作的特種門，一般戶外門需具有防火、防盜、保溫等性能。窗一般以塑鋼和帶隔熱的鋁合金為主，少量采用彩板鋼窗，高級(jí)木窗在高檔建筑中也有需求。 塑鋼門窗開始應(yīng)用于本世紀(jì)50年代末，首先由前西德開發(fā)。1959年在德國(guó)杜塞爾多夫舉行的世界塑料展覽會(huì)上，該國(guó)的赫特公司首先展出了塑料窗樣品，并受到了廣大消費(fèi)者和政府的重視。從70年代開始，該國(guó)對(duì)塑料窗的發(fā)展采取了扶持政策，使這種新型門窗得到了迅速發(fā)展。到1978年塑料門窗所占比例已達(dá)40%左右，到1986年達(dá)到44%居各類門窗之首，此外，奧地利、意大利、英國(guó)、法國(guó)、瑞典、瑞士等國(guó)家也積極開展塑料門窗的研制與生產(chǎn)，到本世紀(jì)80年代末已達(dá)到了相當(dāng)大的市場(chǎng)占有率和生產(chǎn)規(guī)模。其中奧地利塑料門窗占有率已超過90%。美國(guó)雖然起步較晚，但年增長(zhǎng)速度卻超過了15%，是所有建材產(chǎn)品中增長(zhǎng)速度最快的。日本在其最寒冷的地區(qū)北海道，大力推廣防寒塑料窗，目前普及率已達(dá)35%。 隨著門窗市場(chǎng)的發(fā)展，PVC塑料門窗已不能滿足多功能的需求。因此，于80年代初，加拿大首先成功的開發(fā)了玻璃鋼門窗。 玻璃鋼是國(guó)外于20世紀(jì)初開發(fā)的一種新型復(fù)合材料，它具有質(zhì)輕、高強(qiáng)、防腐、保溫、絕緣、隔音、壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)。其密度為1.5～ 2.2國(guó)內(nèi)門窗現(xiàn)狀 改革開放20多年來，我國(guó)建筑門窗行業(yè)形成了以工程塑料、建筑鋁材、彩色涂層鋼板、不銹鋼板為主的多元化、多層次的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)體系。目前，我國(guó)已成為建筑門窗產(chǎn)量最多的國(guó)家，全國(guó)城鎮(zhèn)建筑市場(chǎng)門窗需求量已經(jīng)達(dá)到 我國(guó)玻璃鋼門窗的研制是從20世紀(jì)90年代初開始， 1994年黑龍江省美城集團(tuán)引進(jìn)6條生產(chǎn)線，因材料、設(shè)備、模具不配套，一直沒有投入生產(chǎn)。到現(xiàn)在我國(guó)研制開發(fā)玻璃鋼門窗已經(jīng)10年了。經(jīng)《國(guó)家玻璃鋼制品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心》和《國(guó)家建筑工程質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心》分別對(duì)玻璃鋼型材和窗戶的檢測(cè)，結(jié)果均達(dá)到了國(guó)家門窗標(biāo)準(zhǔn)。 目前，我國(guó)有玻璃鋼拉擠門窗型材生產(chǎn)企業(yè)20多家，約有120條拉擠生產(chǎn)線，年產(chǎn)量20萬m2左右， 但目前能正常生產(chǎn)的不到10家，其余由于忽視軟件技術(shù)不能正常生產(chǎn)，如工藝配方與工藝參數(shù)關(guān)系沒有完全掌握，一旦原料質(zhì)量變動(dòng)或配方調(diào)整就會(huì)造成質(zhì)量波動(dòng)，使拉擠出的產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定。究其原因主要是一些企業(yè)技術(shù)力量薄弱，對(duì)玻璃鋼拉擠技術(shù)及工藝不能完全掌握，玻璃鋼拉擠門窗型材是屬高科技含量的技術(shù)，是有機(jī)、無機(jī)結(jié)合多功能的復(fù)合材料，它不像一般玻璃鋼，不掌握拉擠工藝技術(shù)和工藝配方是不能拉出合格產(chǎn)品的。 3各種門窗材料的性能比較 在一般房屋建筑中，窗戶傳熱量約占22%，再加上窗戶縫隙的傳熱損失約占建筑物全部耗能的50%左右。各種材料的不同的門窗保溫、隔音、密封、防腐等性能也不同。 3.1木門窗 我國(guó)最早使用的門窗都是木門窗，木門窗的價(jià)格雖低，但由于制作門窗的紅、白松資源枯竭，再加上優(yōu)質(zhì)紅、白松10年才能成材，且容易發(fā)生火災(zāi)，截面尺寸大，透光率小，雖然保溫，但戶外易腐爛，需要涂漆維護(hù)等，因此我國(guó)在20世紀(jì)70年代開始啟用鋼門窗(主要是鋼窗)。 3.2鋼門窗 目前的鋼門窗主要有空腹、實(shí)腹等類型，其中空腹鋼窗應(yīng)用較廣。這種窗雖有截面小，透光率大等優(yōu)點(diǎn)，但也存在易變形、密閉性差、窗戶關(guān)不嚴(yán)，尤其是在沿海鹽霧大的地區(qū)、濕度大的南方地區(qū)易銹蝕等缺點(diǎn)，其用量不斷下降，近年來出現(xiàn)的彩色鋼板門窗，雖然密閉性、防腐性、裝飾效果均優(yōu)于普通鋼門窗，但因其價(jià)格高而無法大量采用。 3.3鋁合金門窗 鋁合金門窗是門窗中的高檔產(chǎn)品，因其造價(jià)大大高于其它門窗型材，故多用于高檔賓館、寫字樓、商廈，大量建造的房屋則無法問津。此外，鋁合金門窗保溫性差，尤其對(duì)于寒冷地區(qū)更不適應(yīng)。一般市場(chǎng)上的鋁合金門窗，價(jià)格雖便宜，但質(zhì)量很差，目前已限制生產(chǎn)。 3.4塑料門窗 塑料門窗比其它門窗在節(jié)能和改善室內(nèi)環(huán)境方面有更為優(yōu)越的技術(shù)特性。塑料門窗的生產(chǎn)能耗最低，生產(chǎn)1噸鋼材的能耗為生產(chǎn)1噸塑料(PVC)的4.5倍；生產(chǎn)1噸鋁材的能耗則為1噸塑料(PVC)的8倍； 即塑料(PVC)：鋼：鋁=1：4.5：8。塑料在使用過程中，是一種熱損失最小的材料，PVC窗材的導(dǎo)熱系數(shù)為鋁窗材的1/1250、鋼窗材的1/357，加之PVC窗可制成多空腔結(jié)構(gòu)，其中的死空腔中空氣的導(dǎo)熱系數(shù)僅為0.04。由此可見，PVC窗是熱損失最小的窗種。優(yōu)質(zhì)的塑料窗的隔聲性能達(dá)到30dB以上，鋼鋁窗的隔聲性能約為19dB，據(jù)日本資料介紹，要達(dá)到同樣降低噪聲的要求，安裝鋁窗的建筑物與交通干道必須相距 3.5玻璃鋼門窗 玻璃鋼門窗型材，是采用無堿或中堿玻璃纖維無捻粗紗及其織物作為增強(qiáng)材料，不飽和聚酯樹脂為基體材料，經(jīng)過特殊工藝將這兩種材料復(fù)合拉擠成各種不同截面的門窗型材。拉擠玻璃鋼型材除具有塑料型材的一些共性外，又有許多不同之處，其一，PVC是線型高分子結(jié)構(gòu)，為熱塑性塑料，不飽和聚酯是體型高分子結(jié)構(gòu)，為熱固性塑料；其二，PVC擠出成型時(shí)未加入增強(qiáng)材料，而玻璃鋼拉擠成型時(shí)已加入玻璃纖維增強(qiáng)，突出特點(diǎn)有以下幾點(diǎn)： ① 抗老化、強(qiáng)度高。玻璃鋼型材的空腹腹內(nèi)，不用鋼管作內(nèi)襯，不需要任何單體材料輔助增強(qiáng)，完全依靠自身結(jié)構(gòu)支撐。由于玻璃纖維及其織物增強(qiáng)不飽和聚酯樹脂后，經(jīng)機(jī)械拉擠熱固成型，因此抗折、抗彎、抗變形性好； ② 耐腐蝕、壽命長(zhǎng)。玻璃鋼屬高性能復(fù)合材料，它對(duì)于酸、堿、鹽、油等各種腐蝕介質(zhì)都具有特殊的防腐功能，不會(huì)發(fā)生銹蝕。普通PVC壽命為15年，玻璃鋼壽命為30年以上，因此，采用玻璃鋼門窗，可減少更換門窗的麻煩， 節(jié)省開支； ③ 保溫、節(jié)能、隔音。玻璃鋼的傳熱系數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于金屬材料，且其型材為空腹，保溫效果顯著。采用玻璃鋼雙層玻璃保溫窗，與其它金屬窗相比，冬季可提高室溫 玻璃鋼與其它門窗材料綜合性能比較。通過對(duì)拉擠玻璃鋼型材及門窗的特性和技術(shù)指標(biāo)的分析、研究，明顯地發(fā)現(xiàn)拉擠玻璃鋼型材及門窗所具有的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。與木材、鋼材、鋁材及塑料等4類材料的物理性能及門窗性能綜合比較的結(jié)果見表1、2、3。 表1 玻璃鋼型材與其他材料性能比較 從上表可看到，拉擠玻璃鋼門窗的綜合性能高于木、鋼、鋁和PVC材質(zhì)的門窗，具有一定的整體優(yōu)勢(shì)。若不斷提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低成本，拉擠玻璃鋼門窗將會(huì)有較好的市場(chǎng)前景。 4玻璃鋼門窗的發(fā)展趨勢(shì) 據(jù)當(dāng)前市場(chǎng)調(diào)查看，全國(guó)建筑門窗仍以鋁合金門窗占的比重較大。60年代鋼門窗取代了木門窗，由于鋼門窗防銹、防腐、保溫性、密閉性能差，被80年代外形美觀的鋁合金門窗擠占了35%的市場(chǎng)，但鋁合金門窗熱導(dǎo)系數(shù)比鋼門窗高3倍，且強(qiáng)度、防腐性能也比較差，均達(dá)不到節(jié)能的作用，國(guó)家要求推廣應(yīng)用節(jié)能保溫的塑料門窗，淘汰鋼門窗，限制鋁合金門窗的使用。新疆、遼寧、黑龍江、上海、北京、及山東省青島、煙臺(tái)、萊州等省市都明文規(guī)定，在本地區(qū)內(nèi)禁止使用鋼窗、木窗并逐步限制鋁合金門窗的發(fā)展。這樣塑鋼門窗90年代在我國(guó)發(fā)展迅猛，由中央到地方各級(jí)政府都很重視，建設(shè)部、化工部、輕工部、國(guó)家建材局中石化總公司五單位于 < font="">
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