玻璃鋼在我國建筑方面應(yīng)用淺析
日期：2009-08-21
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一、板材與筒拱
南京費隆復(fù)合材料總公司引進了美國索亥俄化學(xué)公司費隆分部（Filon division SohioChemical Compary）連續(xù)成型波形瓦生產(chǎn)線。年生產(chǎn)能力180萬平方米，合128萬標張/年。
秦皇島耀華玻璃鋼廠與無錫樹脂廠均引進了英國普羅非爾斯層壓板公司（Profilcs laminated Ltd）連續(xù)成型陂形瓦生產(chǎn)線，年生產(chǎn)能力129萬平方米，合92萬標張/年。
現(xiàn)各種透明板、彩條板、太陽能板在體育場館、工業(yè)與民用建筑上已得到廣泛的采用。武漢鋼鐵公司連續(xù)軋鋼車間廠房屋頂，1公里長，均系玻璃鋼波形瓦覆蓋，采光效果非常好。
隨著工業(yè)廠房、集貿(mào)市場等紛紛興建，筒拱（拱形波瓦）生產(chǎn)與應(yīng)用已十分普遍。國內(nèi)以云南省昆明市為發(fā)達，跨度已做到12~40米。
今年秦皇島耀華玻璃鋼廠在消化引進設(shè)備的基礎(chǔ)上，自行試制成功國產(chǎn)波形瓦生產(chǎn)線，己于近日投產(chǎn)。
遺憾的是農(nóng)業(yè)溫室建筑上玻璃鋼瓦還未普及，主要是一次投資比農(nóng)用塑料薄膜大。實際上，透明玻璃鋼透平行光少，僅23％~67％；透散射光多33％~77％，遠比玻璃、聚乙烯、聚氯乙烯等材料優(yōu)越。使溫室溫度波動范圍小，有利農(nóng)作物的光化作用，產(chǎn)量與質(zhì)量提高，且可較玻璃溫室節(jié)水20％之多。希望從事農(nóng)用溫室建筑設(shè)計者優(yōu)先選用玻璃鋼材料。
二、冷卻塔
我國臺灣省與香港特區(qū)從1966年起步，內(nèi)地從1973年起步生產(chǎn)冷卻塔。國內(nèi)（僅計大陸）目前保有量85萬臺（以100t/h當(dāng)量臺計），按利用率50％計，日節(jié)水達10.20億立方米！
近年臺商良機、金日等公司的冷卻塔大舉進軍大陸，其市場占有率約15％。并已在上海、廈門、北京等地建廠。內(nèi)地業(yè)者提高冷卻塔的設(shè)計與制作水平是當(dāng)務(wù)之急。以近通過鑒定的浙江聯(lián)豐集團公司的產(chǎn)品為例，其水平已優(yōu)于美國、臺灣等同類產(chǎn)品。
近兩年江蘇省常州市武南玻璃鋼廠生產(chǎn)的噴霧式冷卻塔已面世，并已在中科院高能所投入使用。這種塔無風(fēng)機、無風(fēng)帽、無填料，節(jié)能、噪聲低，維修方便，已得到用戶好評，并在電視臺經(jīng)濟節(jié)目中介紹此產(chǎn)品。
冷卻塔的主要研發(fā)單位有機械部第四設(shè)計院、上海交通大學(xué)、化工部四院與八院等。生產(chǎn)集中地有浙江上虞、江蘇武進、山東武城、河北棗強、河南沁陽、廣州市及北京近郊等。 我國冷卻塔標準，分中小型塔（l000m3/h以下）與大型塔兩個標準。標準上制訂的是針對橫流與逆流兩大類。目前，單塔已做到5000m3/h。小塔則自8m3/h起，各種品種規(guī)格已系列化。冷卻塔早己出口，如浙江上虞聯(lián)豐集團的產(chǎn)品迄今已出口到16個。[-page-]
三、衛(wèi)生潔具
我國純玻璃鋼、壓克力浴缸近10年來得到了長足的發(fā)展，而人造瑪瑙、人造大理石浴缸自1995年以來就陷入低谷。
壓克力浴缸系先將壓克力（Acrylic）板材預(yù)熱后置入玻璃鋼模（模內(nèi)有許多小孔），抽真空，吸附成型，作為浴缸內(nèi)壁；在其背面覆以玻璃鋼，以增其剛、強度。此種浴缸典雅豪華、膚感好，日本稱之為"全天候浴缸"。因近年生活日益提高，加之購真空吸型機價格亦只在35~60萬元幣之間，故業(yè)者頗不乏人。
10年前純玻璃鋼浴缸曾因個別廠家粗制濫造而瀕臨消失，近5年，因國內(nèi)原輔材料已臻配套、制作技術(shù)的提升，純玻璃鋼浴缸又卷土重來。除傳統(tǒng)的噴射與手工成型外，長沙遠鈴與青島海爾先后引進日本技術(shù)與設(shè)備，以SMC（片狀摸塑科）模壓法生產(chǎn)浴缸與整體衛(wèi)生間。投資甚巨，然產(chǎn)品市場開發(fā)，還有相當(dāng)長的一段路要走。如整體式衛(wèi)生間的馬桶（陶瓷）、塑料門、五金件等要從日本進口，普通的一套整體衛(wèi)生間（含洗面器、浴缸、馬桶、燈具、抽風(fēng)機、上下水接口、鏡子等）賣價1 8萬元。放在三星以上賓館檔次不夠，一般平民無力問津，與小康住宅工程聯(lián)系起來或許能成功。
目前在大陸主要廠家有陜西省興平海特克公司、山東省威海市環(huán)球玻璃鋼廠、上海市澳金玻璃鋼制品公司、溫州東方集團公司、江蘇省張家港日比野公司等。廣東省東莞一帶業(yè)者也不少。計有10余家生產(chǎn)，在重慶、成都也有新的業(yè)者。品種繁多，舉凡沖浪按摩浴缸、合家歡浴池（逍遙池）、蒸汽浴、臥式蒸洗周身浴、多點噴射式淋浴等均有生產(chǎn)。面對日、美、意、法等國（包括在泰國及在境內(nèi)設(shè)廠生產(chǎn)的）的舶來品，國產(chǎn)潔具尚具一定抗衡能力。目前國產(chǎn)原材料主要是Acrylic片材的耐磨性與硬度尚欠人意。
人造大理石、人造瑪瑙潔具生產(chǎn)企業(yè)一度多達20余家，集中在浙江省寧波、山東省煙臺、江蘇省常州等地。由于當(dāng)初少數(shù)企業(yè)缺乏質(zhì)量意識，一味降低成本，質(zhì)量不佳，失掉信譽，整體形象下滑。其實人造大理石、人造瑪瑙潔其做得好還是相當(dāng)不錯的。
來大陸銷售潔具或設(shè)廠者，大多產(chǎn)銷兩旺，臺灣Acrylic板材硬度、耐磨性有待進一步改良。亦有個別臺商在大陸辦合資企業(yè)時，將設(shè)備價格抬得過高。爾后又經(jīng)營不善，地方主管部門起碼難逃失察之責(zé)。
四、水箱
目前面市的玻璃鋼水箱主要有三種：1.球形；2.圓柱形；3.板塊單元拼裝組合型。前兩種系手工成型；第3種多系SMC模壓成型。目前已制訂行業(yè)標準。臺灣省的標準較詳，可供參考。
成都金牛玻璃鋼廠、北京市玻璃鋼制品廠、湖北石玻璃鋼廠以RTM（樹脂傳遞成型）法生產(chǎn)組合式水箱，效果亦佳。SMC模壓水箱主要生產(chǎn)單位為北京玻璃鋼研究設(shè)計院（251廠）、北京汽車玻璃鋼制品廠、山東省武城金光集團公司等。手糊水箱以江蘇省北部、云南昆明及周圍地區(qū)、四川成都一帶較發(fā)達。
江蘇省鹽城市政府已發(fā)布文件，今后發(fā)展玻璃鋼水箱，其它材質(zhì)水箱不再采用。上海市建材局、衛(wèi)生局對水箱制訂了管理辦法。政府的這些文件出臺，促進了玻璃鋼水箱的發(fā)展。
日本"績水"、"石橋"等公司出品的組合式水箱曾售到北京、上海、天津等地，為數(shù)不多。
北京工人日報社、香格里拉飯店、解放軍總醫(yī)院、新近落成的軍委辦公大樓，美國駐成都領(lǐng)事館等重要建筑都采用了國產(chǎn)組合式水箱。由北京251廠承擔(dān)的廣州至尊高爾夫球場1260m2，20×18×3.5m的SMC組合式水箱安裝竣工，一次試水成功。這是國內(nèi)目前大的SMC組合式水箱，標志我生產(chǎn)及組裝技術(shù)已邁入國際先進水平行列。[-page-]
五、門窗
玻璃鋼門窗是繼木、鋼、鋁、塑鋼之后的"第五代門窗"。古老的木門窗畏火災(zāi)、白
蟻、雨雪；鋼門窗密封性與隔熱保溫性差，易銹蝕，已明令淘汰實腹鋼窗；鋁門窗能耗高，在漁濱與化工廠區(qū)易被腐蝕；塑鋼，塑是PVC（聚氯乙烯），鋼是內(nèi)襯薄碳鋼型材。PVC老化性能不如玻璃鋼，塑鋼門窗剛度較差，高層建筑不宜使用。發(fā)展玻璃鋼門窗并非要取代上述材質(zhì)的門窗，只是以其優(yōu)異特性，增加一個新品種。作為普遍推廣的塑鋼門窗，在德國市場上已占到52％，而玻璃鋼門窗亦將占一席之地。
玻璃鋼門窗的優(yōu)點：1.輕質(zhì)高強。其型材拉伸強度近普通碳鋼，彎曲強度與彎曲模量為塑料的8～10倍，故毋需鋼襯加固。抗風(fēng)壓性能達國標GB7106第Ⅰ級水平。2.密封性好。采用橡膠條與毛條密封。氣密性達國標GB7107第I級水平；水密性達國標GB7108第Ⅱ、Ⅲ級水平。3.隔熱保溫，節(jié)能。保溫性達國標GB8484第Ⅱ級。4.尺寸穩(wěn)定。其熱膨脹系數(shù)約為碳酸鈣填充聚氯乙烯塑料（塑鋼門窗型材原料）的1/4，溫度變化不會影響門窗的順利開關(guān)，穩(wěn)定性較金屬或塑鋼門窗好。5.耐腐蝕、耐老化。塑鋼門窗的塑料型材耐老化性不及熱固性玻璃鋼，玻璃鋼門窗耐候性好，使用壽命長。在－40℃~80℃下性能均穩(wěn)定（當(dāng)然人一般只能在400℃以下環(huán)境中）。6.裝飾性好。玻璃鋼門窗可型材本色，亦可以氣干性聚酯膠衣噴涂，色彩豐富，令人賞心悅目。
玻璃鋼門窗以玻璃鋼型材組裝而成。型材則系以玻璃纖維無捻租紗、布帶、表面氈（或連續(xù)氈），經(jīng)浸漬不飽和聚酯樹脂后，以拉擠工藝成型。我國在60年代，251廠即拉出玻璃鋼型材，而作門窗型材，則發(fā)源在遼寧省錦州市。齊齊哈爾、天津、湖北沙市、河北等地已有生產(chǎn)線，北京發(fā)展較好。
秦皇島耀華玻璃鋼廠引進加拿大茵萊（INLINE）公司2條拉擠生產(chǎn)線，已于今年5月投產(chǎn)，遼寧鞍山玻璃鋼廠引進加拿大同一公司4條線。有些原材料（如連續(xù)氈）尚需進口。國產(chǎn)玻璃鋼窗框已達中檔水平，可望更上一層樓。
玻璃鋼門窗一開始就受歡迎。北京房云盛玻璃鋼公司的玻璃鋼窗框已用在北京方莊小區(qū)工程、東方廣場、大學(xué)、北方交大、金華園小區(qū)、望京小區(qū)、國誼賓館、科學(xué)院、芍藥居小區(qū)、信息中心工程。
據(jù)分析，我國每年約需窗戶10億平方米，僅北京市年需量即達1000萬平方米，若能有1/100采用玻璃鋼窗框，那就十分可觀。
當(dāng)前要注意提高技術(shù)水平與產(chǎn)品檔次。不成熟不配套的技術(shù)與生產(chǎn)線不得到處轉(zhuǎn)讓漁利。切忌一哄而上。要盡早制定相關(guān)標準與圖集，讓這個量大面廣的產(chǎn)品生產(chǎn)與推廣應(yīng)用，在科學(xué)的引導(dǎo)下健康發(fā)展。目前北京玻璃鋼窗（含5mm浮法玻璃、紗窗、五金件及安裝）價格為270~300元/m2，具有相當(dāng)?shù)母偁幜Α?[-page-]
六、建筑結(jié)構(gòu)補強
現(xiàn)有建筑結(jié)構(gòu)由于建筑材料老化或非預(yù)期負荷增加，加之當(dāng)初設(shè)計、施工不良或地震、臺風(fēng)等因素，強度、剛度已不能滿足使用要求。人們長期以來探求合理的補強方案。近年的趨勢是將航空航天與高級運動器材已使用多年的碳纖維復(fù)合材料貼片用于建筑物補強，粘結(jié)劑一般用環(huán)氧樹脂。貼片后，增大了結(jié)構(gòu)受力截面，降低中性軸位置，減少內(nèi)應(yīng)力，限制構(gòu)件裂紋的發(fā)展與撓度。此種補強法比現(xiàn)用的鋼板補強，RC補強有許多優(yōu)勢如表3所示。
三種補強方法比較表 方 法 優(yōu) 點 缺 點
鋼板補強
1. 補強效果佳
2. 費用相對便宜
1.梁柱接頭占用空間
2.要防止腐蝕問題
3.裝修需另外處理
鋼筋混凝土（RC）補強
1. 補強效果尚可
2. 費用便宜
3. 工人熟悉
1. 加大斷面，較占空間
2. 施工期長
3. 施工污染大
復(fù)合材料補強
1.耐腐蝕
2.剪力補強、韌性補強效果佳
3.與裝修相容性好
4.施工性佳、周期短
5.非電磁性
1.原材料費用高，目前碳纖維需進口
2.工程技術(shù)要求較高
3.低模量
4.低韌性
國內(nèi)已有幾家單位從事CFRP補強。冶金部建筑研究總院工程結(jié)構(gòu)研究所自1998年起從事此種業(yè)務(wù)。迄今已先成多達70余項的CFRP補強加固建筑結(jié)構(gòu)工程，如北京大會堂、民族文化宮、大北窯新立交橋、京沈高速公路葫蘆島立交橋，齊齊哈爾、襄樊、吐魯番的鐵路橋等，1999年補強工程產(chǎn)值達4400萬元之巨。臺灣省上緯公司在臺灣省南投從事建筑補強，已用碳纖片材1萬平方米。在地震時，已補強的建筑全部平安無事。
七、上下水管道
近10年來，我國玻璃鋼管道工業(yè)得到很大發(fā)展，生產(chǎn)企業(yè)已達183家。河北中意玻璃鋼公司、新疆玻璃鋼制品公司、浙江東方集團公司三家年銷售額均逾億元。中意去年管道產(chǎn)值3.3億元。
發(fā)展玻璃鋼管當(dāng)初主要是用于石油、化工，作為防腐蝕的管材。近五年來在供水上的應(yīng)用已占玻璃鋼管材產(chǎn)量的90％。
玻璃鋼管除了輕質(zhì)高強、耐腐蝕等優(yōu)點外，一個優(yōu)于傳統(tǒng)管材的特點是：內(nèi)表面光滑，流體阻力小，比傳統(tǒng)管道，可節(jié)能達1/3；當(dāng)流量相同時，可選取較小的口徑。對于大口徑管道工程而言，不僅總的綜合造價低，且管材本身的價格也低于球墨鑄鐵管和經(jīng)涂層處理的鋼管。玻璃鋼管毋需陰極保護，φ300以上的管長達12米，減少了接頭與泄漏的幾率。雙O形圈類型的密封圈在管道安裝時允許有較大的偏心與位移。對高壓管一般采用螺紋聯(lián)結(jié)，目前φ150mm的高壓管工作壓力可達24MPa。
僅勝利油田就用了300公里玻璃鋼管。1991年安裝的管道現(xiàn)仍正常使用；西藏羊八井地?zé)岚l(fā)電站的玻璃鋼管己用了近10年。江蘇省常熟自來水公司已用60公里玻璃鋼管；遼寧省葫蘆島供水管道70公里；新疆庫爾勒供水管道155公里……。秦山核電站、連云港核電站已用或?qū)⒉捎貌Ａт摴堋Ｈ邕B云港核電站僅φ500的玻璃鋼管就將用70公里。
隨著我國基礎(chǔ)建設(shè)的強化，玻璃鋼管的使用將更加普及，用量將進一步增加。當(dāng)務(wù)之急是要提高管理水平與質(zhì)量水平。少數(shù)企業(yè)采取壓低價格不良競爭的做法不足取，現(xiàn)在已自食惡果了，業(yè)者要引以為戒！[-page-]
八、橋
1982年，以原交通部交通科學(xué)研究院公路所建造北京密云公路橋為先河。北京長城玻璃鋼公司、重慶交通學(xué)院、成都科枝大學(xué)、武漢建工學(xué)院（現(xiàn)合并于華中科技大學(xué)）等單位先后開發(fā)制造了多座玻璃鋼橋。廣州造船廠曾為香港建造了兩座玻璃鋼人行橋。也有普通橋采用拉擠玻璃鋼型材作欄桿的。
九、其他
凈化槽已在江蘇宜興一帶生產(chǎn)，然迄未普及。韓國FRP協(xié)會曹會長已在北京順義購地，建廠專門生產(chǎn)凈化槽，年內(nèi)可望投產(chǎn)。
雕塑、羅馬柱等早己流行近20年，以昆明玻璃纖維廠、江芳如皋亞特蘭公司之作品造型生動。北京251廠與常州253廠于60年代塑建的毛主席塑像，至今完好無損。
北京長安街上的長話大摟的第9層到第12層是微波塔摟，其全部圍護結(jié)構(gòu)（包括墻板、連接構(gòu)件均為玻璃鋼，墻板為聚酯玻璃鋼蜂窩，厚65毫米，在4000兆赫時，透微波的功率損耗為0.2～0.7dB，駐波比為1.05~1.15。聯(lián)接螺栓采用酚醛樹脂玻纖預(yù)浸料模壓而成。上海玻璃鋼研究所為上海電視塔一東方明珠制作的玻璃鋼結(jié)構(gòu)得到好評。
地面雷達罩大者系上海玻璃鋼研究所設(shè)計制作的φ44米蜂窩結(jié)構(gòu)雷達罩。哈爾濱玻璃鋼研究所制作等腰梯形分割的雷達罩多座。北京玻璃鋼研究設(shè)計院研制成功的φ24米空間網(wǎng)架薄膜式雷達罩，由24種規(guī)格、共570塊三角形板塊單元拼裝而成，頗具特色，已使用15年。
目前國內(nèi)已有15家企業(yè)生產(chǎn)玻璃鋼格柵，多用于化工廠，去年東方廣場也采用了。海上石油平臺也用了。產(chǎn)品已有出口，銷往歐美及我國臺灣省。
黑龍江省雞西市開發(fā)的玻璃鋼竹芯糧食造價低、防火、防雨雪、防家雀、防老鼠、防風(fēng)、防蝕，可采用智能管理，電腦控制，充氮保護，使糧食保鮮。由于采用了天然纖維與傳統(tǒng)玻璃鋼復(fù)含，既保證了良好的貯糧性能，在使用壽命與市場競爭上極具競爭力。
玻璃鋼在建筑領(lǐng)域所使用的比例甚大，要銳意開發(fā)新產(chǎn)品，提高工藝水平，大宗產(chǎn)品（如門窗、潔具、常規(guī)波形瓦等）必須搞現(xiàn)代化規(guī)模生產(chǎn)（如拉擠、模壓、RTM、噴射、連續(xù)成形等），務(wù)須做到產(chǎn)品內(nèi)在質(zhì)量與外觀均應(yīng)高品質(zhì)，當(dāng)前宜以節(jié)能、環(huán)保、節(jié)水產(chǎn)品為主，對門窗切忌低水平一哄而上。必須瞄準國際先進水平，借鑒日本、加拿大、美國等工業(yè)發(fā)達 的經(jīng)驗并吸取有關(guān)教訓(xùn)，認真去做，玻璃鋼在建筑領(lǐng)域大有可為！
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