玻璃钢门窗生产线项目提出的背景及必要性
一、项目提出的背景
玻璃钢即玻璃纤维增强材料英文简称FRP是国外于20世纪初开发的一种新型复合材料他具有质轻、高强、防腐、保温、绝缘、隔音、寿命长等优点。其密度为1.5-2.0克/立方厘米为钢的25%-30%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应用于国防、航空、造船、汽车、旅游、建筑等各领域成为21世纪的优质塑料复合材料。用玻璃钢生产门窗在国外一些地区开发较早并且发展快普及广泛玻璃钢门窗在国际上被成为继木、钢、铝、塑之后的第五代门窗产品。
80年代初加拿大首先成功开发了玻璃钢门窗。由于玻璃钢材料自身具有独特的优势所以市场吸引力很大。到90年代玻璃钢门窗已迅速扩展到美国、俄罗斯、德国和日本等国家。
1近年来国家在建筑工程中要求使用环保节能优质材料门窗逐步淘汰劣质材料门窗并出台了相应的国家建筑节能产业政策。1997年6月国际五部委发文《全国化工、建材“九五”计划目标纲要》要求“到2000年末在华北、西北、东北等采暖地区使用节能保温门窗须达到50%沿海地区不少于30%有腐蚀环境的建筑要全部使用节能保温门窗”。
21999年北京市建委下发了文件淘汰钢门窗从而结束了十几年来钢门窗在市场的占有历史。2001年市建委和市规委的京建材[2001]192号文件淘汰单玻普通铝合金门窗同时对高层7层以上含7层楼房淘汰铝合金和塑钢外平开窗。
3建设部于2005年4月15日发出通知要求各省、自治区、直辖市建委及有关部门、新疆生产建设兵团建设局对新建居住建筑严格执行节能设计标准。北京市率先提出新建居住建筑达到节能65%的要求其中门窗传热系数不得低于2.8Wm2?K。 玻璃钢门窗框是采用中碱玻璃纤维无捻粗砂及其织物作为增强材料采用不饱和树脂为基本材料。经过特殊工艺将这两种材料复合并添加其他矿物填料可通过热固化拉挤成各种不同截面的型材。与塑钢门窗材料不同的是这种型材是空腹的而不像塑钢门窗那样是外塑内钢两层。这样就大大减轻了重量却丝毫不降低强度。具体来讲玻璃钢门窗突出的优势有以下几点
a、抗老化强度高。
玻璃钢型材的空腹腹腔内不用钢管做内衬不需要任何单
体材料辅助增强完全依靠自身结构支撑。由于以玻璃纤维及其织物为增强材料经 树脂粘接后无毛丝裸露经机械拉挤热固成型因此抗折、抗弯、抗变形性好。
b、耐腐蚀、寿命长。
玻璃钢属优质塑料复合材料它对酸、碱、盐、油等各种腐
蚀介质都具有特殊的防腐功能不会发生锈蚀。普通PVC寿命为15年玻璃钢寿命为50年与建筑物基本同寿命。因此采用玻璃钢门窗可减少更换门窗的麻烦节省开支。
c、保温、节能、隔音。
玻璃钢的传热系数远低于金属材料且其型材为空腹保温效果显著。采用玻璃钢双层玻璃保温窗与其它不保温窗相比冬季可提高室温3.5℃左右对夏季用空调的房间则有很好的节能效果。我国是一个发展中国家地广人多它每年因窗体为非节能型而浪费的能源相当大数字惊人。据有关专家估算如果把我国非节能型窗的40%改造成节能窗时全国可节省煤炭1.56亿吨折合人民币700亿元同时也少向大气层排放灰尘7000万吨和大量有毒气体。因此推广应用玻璃钢窗对净化空气、保持生态平衡也有重要意义。由此可见玻璃钢门窗因其美丽的外观和特有的优良性能在我国无论是北方还是南方都有广阔的市场前景。
另外玻璃钢门窗饰面颜色丰富采用特殊工艺表面处理后耐擦洗不褪色观感舒适并且价格适中适合中高档消费符合我国国情。作为优质塑料复合材料进入我国门窗市场的玻璃钢门窗对推动我国建筑门窗多元化、多层次的产品结构体系发展具有极好的而促进作用。值得关注的是塑钢型材门窗企业在只在设备使用方面基本一致导致企业之间产品同质化倾向明显。专家指出未来塑钢型材门窗技术的发展应该仅仅围绕市场差异化战略为不同的市场需求提供有针对性的产品。
目前家庭装修的消费者对门窗产品的个性化需求正日趋上升如对色彩、造型的关注度大大提升。调查显示超过40%的消费者表示关注选购门窗与家庭装修色调的有机搭配。目前缺少塑钢门窗品牌、没有形成塑钢门窗体系以及完整的门窗系统概念的现状已成为制约塑钢异型材积门窗制品行业发展进而制约房地产业房屋整体质量提高的瓶颈。对此专家认为塑钢企业的品牌建设实质是观念的转变大多数的企业人停留在做工程的基础上企业往往是凭借人际关系和价格而获得工程项目。调查显示塑钢门窗的需求对象正在发生转移从建筑方向使用方发展。这就需要塑钢型材门窗企业转变观念开展针对消费者的品牌教育。
塑钢门窗从型材、装配、安装到服务正成为一个专业化的流程这对企业的渠道策略提出了新的挑战。专家认为塑钢行业的渠道变革将主要围绕专业化开展如何更近距离的接近消费者和为消费者提供更加完善的服务成为考验塑钢企业的关键问题。
目前中国塑钢型材和门窗行业已进入了整合阶段技术、品牌、渠道将成为推动行业发展的新动力。玻璃钢具有优良的物理性能密度小强度高可阻燃是替代钢材的理想材料。玻璃钢门窗具有轻质高强度密封性好尺寸稳定隔热保温节能耐腐蚀老化装饰性好等优点是现代建筑门窗的最佳选择。玻璃钢门窗是继木窗钢窗铝合金门窗塑钢门窗之后的第五代产品具有最佳的性能价格比因此应用广泛。随着中国不断加大基础设施建设的投入和房地产业的迅猛发展玻璃钢门窗行业将面临更大的历史机遇。据统计中国城市住宅竣工面积每年可达25-30亿平方米玻璃钢门窗年需3.4亿平方米。因此只要立足高起点大规模生产高品质玻璃钢门窗系列制品将具有极强的市场竞争力前景相当可观。
玻璃钢门窗GFRP在我国出现较晚人们对它的认知度较低国内尚未被广泛应用。但随着以不饱和聚酯树脂为基体的玻璃纤维增强复合材料的发展既有钢、铝门窗的坚固性又兼有塑钢门窗的保温、节能、隔音性能的玻璃钢门窗正逐渐成为建筑门窗市场的一个新兴品种越来越受到用户的青睐。
玻璃钢门窗是利用个玻璃纤维作为主要增强材料以热固性聚酯树脂作为主要基
本材料通过拉挤工艺生产出异型材然后通过切割等工艺制成的新型复合材料门窗。它不仅综合塑、钢门窗的优点还有在阳光直接照射下无膨胀在寒冷的气候下无收缩轻质高强无需金属加固耐老化使用寿命长等优点在国外得以广泛应用。 拉挤成型技术由美国在二十世纪五十年代发明并在七十年代大规模投入工业化生产后得到迅速发展。我国在上世纪七十至八十年代开始了拉挤技术的研究并从美国、英国引进了几条拉挤生产线玻璃钢门窗国内也有生产并且用户好评颇多。玻璃钢与铝合金窗、塑钢窗相比有绝对优势是它们的更新替代产品。
首先它质轻高强。玻璃钢型材的密度在1.9g/cm3左右约为铝密度的2/3只有钢的1/51/4比塑钢型材密度略大属轻质材料而强度却很大其拉伸强度与普通碳钢接近弯曲强度和弯曲弹性也非常好是塑钢型材的8倍左右是铝合金的23倍因而不需用钢衬加固。抗风压能力更是比塑钢窗要高约两个等级。
其次是它的密封性好。在密封性方面与塑钢窗的气密性相当水密性要比塑钢窗高两个等级。玻璃钢窗在组装过程中角部处理采用胶粘加螺接工艺同时全部缝隙均采用橡胶条和毛条密封玻璃钢型材为空腹结构因此密封性能好能够隔热保温、节能是优良的绝热材料。 再有玻璃钢窗的尺寸稳定、耐腐蚀、耐老化、寿命长。它对热胀系数约是铝合金的1/3塑钢的1/10不会因昼夜或冬夏温差变化产生挤压变形问题。它优良的耐腐蚀、耐老化性适用于多雨、潮湿和沿海地区以及化工场所。正常使用条件下玻璃钢窗优秀的耐候性使它的使用寿命达30年而铝合金窗的寿命为20年塑钢窗的寿命为15年大大减少了更换门窗的麻烦。此外它还具有良好的装饰性。玻璃钢和铝合金型材硬度高经砂光后表面光滑细腻易涂装可涂装各种涂料颜色丰富耐擦洗不褪色观感舒适。
我国每年因窗体为非节能型而浪费的能源相当大。据有关专家估算如果把我国非节能型窗的40%改造成节能窗时全国可节省煤炭1.56亿吨折合人民币700亿元同时也少向大气层排放灰尘7000万吨和大量有毒气体。因而玻璃钢门窗无疑是比金属、塑料门窗还要优秀的更新换代产品但直到现在玻璃钢门窗在我国的市场份额还处在一个较低的水平这其中既有价格的因素也有技术、质量、市场不规范等各个方面的因素。
我国与国外发达国家和地区相比在玻璃钢拉挤技术及市场开发方面的差距还是很大的。首先是技术比国外落后。原料主要靠进口国内的拉挤玻璃钢型材在外观上通常不如欧美之同类产品其中一个很重要的原因就是国内尚不能生产高质量的玻璃纤维毡以及聚酯表面毡。 其次是门窗产品价格很高。除了原料因素外企业的生产规模偏小一般不足10万m2/年开工率偏低一般不足50%也是造成成本偏高的重要原因。
再有玻璃钢型材行业内没有标准并存在低水平重复建设的问题。由于没有规范的国家标准玻璃钢产品大多未形成系列规格并使一些技术含量低的企业盲目上马造成亏损。而技术含量高、附加值高的产品更受市场的欢迎。 再有在市场宣传方面也不足远落后于塑钢门窗产品的宣传推广。由于政府的引
导塑钢门窗市场得到迅速发展和壮大如果玻璃钢门窗能加强宣传力度使用户了解其优点也将加快推广应用的步伐。 随着国内玻璃钢产品生产规模的扩大其销售单价持续下降因而玻璃钢拉挤产品包括门窗的销量近几年都保持了大幅递增这说明玻璃钢拉挤生产效率有所提高产品性能优良且质量稳定。只要在拉挤技术上有所突破而能生产出高质量的拉挤产品市场就能迅速加以接受。到目前为止科技含量较多的玻璃钢门窗产品的利润率一直处于较高的水平。技术创新、产品更新形成新的利润增长点给企业带来生机这是国内玻璃钢产品开发的方向。
玻璃钢门窗是建筑门窗行业的升级换代产品。新型玻璃钢门窗是在建筑门窗升级换代的良好的机遇中应运而生其自身独特的隔热、保温、隔音、耐腐、耐候、尺寸稳定等性能和特点能满足建筑门窗使用的各种要求适用于我国东、南、西、北各个地区适用于学校、医院、工矿、机关、部队、营房、野外作业活动房、宾管、饭店、高层建筑、高级住宅、写字楼办公建筑适用于工业建筑及能源消耗较大的三北寒冷地区和气候变化比较大的沿海地区也适用于潮湿和腐蚀环境严重的各类建筑。因此使用范围广泛市场需求量大。
玻璃钢门窗优良性能
玻璃钢FRP纤维增强塑料型材是以玻璃纤维及其制品为增强材料以不饱和聚酯树脂为基础材料经拉挤工艺生产出型材经过组装制作成门窗玻璃钢门窗是继木、钢、铝、塑之后的又一代新型门窗玻璃钢具有以下优良性能
1轻质高强
玻璃钢型材的密度在1.7左右它比钢轻45倍而强度却很大其拉伸强度350450MPa 与普通钢接近弯曲强度388MPa、弯曲弹性模量20900MPa因而不需要用钢衬加固玻璃钢窗经检测抗风压性能达到5.3KPa超过国标GB/T7106-2002标准中8级水平。 2节能保温
玻璃钢型材导热系数为0.39W/m·k只有金属的1/1001/1000是优良的绝热材料。同时玻璃钢型材为空腹结构其所有的缝隙用胶条、毛条密封因此隔热保温效果显著。经检测玻璃平开窗单框双玻窗传热系数KO=2.2W/(m2·k),属国标GB/T8484-2002标准中9级水平玻璃钢平窗(单框三玻璃低辐射玻璃)传热系数KO=1.3W/(m2·k),属国标GB/T8484-2002标准中10级水平.3密封性能佳
玻璃钢门窗在组装过程中角部处理采用胶粘加螺接工艺同时全部缝隙均采用橡胶和毛条密封加之特殊的型材结构因此密封性能好。经国家建筑工程质量监督检验中心、北京市建筑五金水暖产品质量监督检验站、北京市建设工程质量检测中心 分别检测其中气密性达到国标GB/T7107-2002标准中5级水平水密性达到国标GB/T7107-2002标准中3级水平.4健康、绿色环保
玻璃钢门窗型材经检测结果符合GB6566-2001《建筑材料放射性核素限量》中建筑主体材料的指标要求检验结果0.2内照射指数0.2外照射指数0.2.5隔音效果好
经国家建筑工程质量监督检验中心检测玻璃双玻和三玻窗空气声计权隔音Rw分别达到36dB和39dB,隔音性能等级为4级。
6耐腐蚀 玻璃钢是优良的耐腐蚀材料对酸、碱、盐及大部分有机物海水以及潮湿都有较好的抵抗能力对微生物的作用也有抵抗性能。其具有的这种特性尤其适合使用于多雨、潮湿和沿海地区以及有腐蚀性介质的场所。
7尺寸稳定性能好
玻璃钢型材的线膨胀系数为7.3×10-6/℃低于钢和铝合金是塑料的1/15.因而玻璃钢门窗尺寸稳定性好温度的变化不会影响门窗的变形和正常开关功能。
8耐候性好
玻璃钢属热固性塑料树脂交联后即形成三维网状分子结构变成不溶不熔体即使受热也不会熔化。玻璃钢型材热变形温度在200℃以上耐高温性能好而耐低温性能更佳。玻璃钢门窗的平均使用寿命应在50年以上。
9绝缘性能好
玻璃钢是良好的绝缘材料它不受电磁波影响不反射无线电波透微波性好能够承受高电压而不损坏。因此玻璃钢门窗对野外临时建筑物及通讯系统的建筑物具有特殊的用途。
10减震性能好
玻璃钢型材的弹性模量为20900用它制成的门窗具有较高的减震频率玻璃钢中树脂与纤维界面的结合具有吸震和抗震能力避免了构件在工作状态下共振引起的早期破坏。
11色彩丰富 玻璃钢型材硬度高可涂装各种涂料制成各种颜色及仿实木效果的门窗以适应不同风格及档次的建筑物内外立面效果使用。经国家建筑研究总院信息中心查新报告结果以上性能指标与同类产品比较居首位。
2007年玻璃钢节能保温窗与振力墙体保温公司共同合作在北京大兴做了一栋建筑节能实验楼现已经过2个冬天3个夏天的实验记录数字显示冬天没有取暖设施室内始终保持在1516℃夏天没有制冷空调室内温度保持在2225℃以下。除此以外隔音效果更佳在门窗关闭的情况下公路上无论过多少汽车或有其他噪音室内声音均无。
玻璃钢门窗不但具有以上的综合性能优势而且价格适中所以它不但适合中国东、西、南、北更适合全球应用。门窗的保温效果完全可以实现夏天告别制冷空调、冬天告别暖气的居室环境由此可见玻璃钢门窗的节能保温、隔音抗噪、耐腐蚀、寿命长等绝对优势可给创建节能型社会、对节约国家的资源和能源起着重要的作用。
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