建筑门窗中玻璃纤维增强塑料应用

　　　　　　　　　建筑门窗中玻璃纤维增强塑料应用

王晓

山东玻纤集团股份有限公司

摘要：文章结合实际，对建筑门窗玻璃纤维增强塑料的应用情况进行研究。首先阐述玻璃纤维增强塑料的性能特点，而后在论述特点的同时对玻璃纤维增强材料在建筑门窗中的应用情况进行探讨，希望通过分析后能够给相关领域的工作人员提供参考。

关键词：建筑门窗；玻璃纤维；增强塑料；应用
引言

　　在从社会总能耗能层面分析，建筑能耗占比为11%-30%左右，所以是社会中能耗非常大的行业。现代社会高速发展的背景之下，对于能源需求量日益增大，而能源消耗量日益增大，所以人类社会面临着严峻的能源问题，减少建筑能耗是目前人们关注的重点，也是建筑领域的重要课题。经过统计发现，在建筑能耗门窗的能耗量达到总能耗的40%-50%，且门窗面积占建筑工程的总面积12.5%-17.5%，所以门窗能耗损失是墙体结构的5倍以上、地面结构的20倍。虽然门窗在整个建筑中占比并不大，但是能耗占比确是非常大的，需要做出必要的改变和调整，才能保证能耗有效的降低。因此，门窗节能在建筑领域节能中有着重要的地位。玻璃纤维增强塑料(GFRP)通常也被人们叫做玻璃钢，其制作材料的主要是是热固性树脂材料，填充材料则是玻璃纤维，通过应用复合性技术让两种或者多种复合性的材料制作成为轻质、耐热、耐久的新型材料，其性能优越，所以被大量的应用到各个领域内。本文主要以玻璃钢门窗进行研究，其主要是将玻璃纤维增强塑料制作框架的结构，加入优质节能玻璃材料，形成新型的门窗产品，应用效果和价值较高。基于此，在建筑领域内，深入研究建筑门窗中玻璃纤维增强塑料的应用有着非常重要的价值和意义。

1. 玻璃纤维增强塑料性能分析

在玻璃纤维增强塑料应用中，包含的类型比较多，采取合适的材料制作为复合材料形式，建筑性能较高，所以应用效果比较好，结合具体情况选择合适的施工材料。通常来说，目前的玻璃纤维增强塑料应用性能主要包含如下几种：

1.1设计可塑性高

建筑工程领域内，应用玻璃纤维增强塑料可以大幅提升设计水平，该材料可塑性好，尤其是提高结构的美观性，具备较高的应用价值；

1.2可减轻建筑物自重

应用玻璃纤维增强塑料之后，结构强度提升比较明显，且该材料的强度较高，自重小，所以不会给建筑结构产生过大的负担影响，运输、施工都非常方便；

1.3力学性能

因为玻璃纤维增强塑料的刚度、强度性能较高，且韧性好，但是在施工中要注意，这种材料不能应用到高强度、长时间复合承载条件，只能是间歇荷载或者短期荷载，所以在侧墙上应用效果良好；

1.4装饰性强

应用玻璃纤维增强塑料后，表面色彩比较鲜艳，在表面绘画也比较方便，装饰效果好。

1.5透光率高

玻璃纤维增强塑料的最大透光率可以达到85%以上，采光效果良好，所以在现场施工中，可以制作为透明度不同的墙体结构形式；

1.6隔热性好

应用玻璃纤维增强塑料作为夹层结构，导热系数可以降低到混凝土的1/25、普通玻璃的1/3，节能减排的效果良好;

1.7隔音效果好

玻璃纤维增强塑料与传统材料对比来说，供应下过较好，这与该材料的密度小、有夹层存在直接的关系，完全达到隔音、隔热的效果，符合建筑工程的使用需要。

2玻璃纤维增强塑料在建筑中的应用

2.1结构材料

因为玻璃纤维增强塑料的强度较高，基本上可以取代混凝土材料的配筋，尤其是在酸、碱、盐等环境下，抗腐蚀性能较高，避免钢筋混凝土结构发生腐蚀的问题，有效的提升结构的耐久性，延长工程结构的使用寿命。在建筑工程建设施工中，应用玻璃纤维增强塑料加固施工，利用黏贴玻璃布的方法加固柱、梁等结构，质量轻且耐腐蚀效果好。通过加固施工后，柱、墙结构的性能提升约15%左右，极限承载性能提升30%左右，且施工操作方便，不需要特殊方式养护即可满足要求。

2.2围护材料

玻璃纤维增强塑料的自重比较轻，在高层建筑的墙体建设施工有良好的效果，有效的降低墙体的自重，结构荷载下降明显。因为玻璃纤维增强塑料材料的承载性能较高，还具备隔音、保温的效果，通过压挤、手糊等方法即可满足要求，保证板材性能合格。与传统墙体形式来说，玻璃纤维增强塑料制作的墙体厚度小、自重小、强度高，可以大范围施工。

2.3门窗工程

目前我国建筑领域内，门窗主要材料是铝合金，但是铝合金材料的门窗热导系数超过玻璃纤维增强塑料的门窗结构3倍，但是铝合金材料的耐腐蚀、强度方面较差，节能效果也不高。应用玻璃纤维增强塑料制作的门窗材料，使用寿命比较长。玻璃钢的中期传热系数要比金属材料的系数要低很多，且玻璃钢应用的是空腹形式，保温性能较高。相比其他的金属门窗的形式来说，玻璃纤维增强塑料双层玻璃保温窗的冬季条件下，室内温度可以达到35℃，而夏季则能够降低室内温度，达到舒适度要求，减少空调的使用，能源节约效果良好。玻璃钢门窗使用中，可以制作多种颜色的装饰面，通过特殊工艺处理，达到不褪色、耐清洗的效果。在我国节能技术高速发展之下，玻璃纤维增强塑料门窗也成为必然趋势。

3玻璃纤维增强塑料在建筑门窗中的应用

3.1玻璃纤维增强塑料板块安装固定

对于玻璃纤维增强塑料板材来说，固定方式主要包含正面固定和悬吊方式，以满足结构施工的要求。通常情况下，玻璃纤维增强塑料板背有足够的空间，人员操作可以顺利进行的条件下，通过悬吊方式效果好；如果背部空间较小，人员无法进入到现场，可以选择应用正面固定的方式。如果使用正面固定的方法，生产环节，预埋件应用的是铝片的形式，且要对龙骨结构合理选择，确保支架和背部的连接更加的稳固。工作人员处于板的正面，通过自攻螺丝将预埋件直接安装到规定部位上，和龙骨进行连接，螺钉头应该沉入到板材结构内，通过应用腻子填充处理。在该方式安装施工中，保证玻璃纤维增强塑料龙骨表面达到平整度的要求，通常情况下，安装偏差控制在±3mm以内，防止给后续平整度造成不利的影响。

3.2GRP板块拼接处连接固定及接缝处理

因为玻璃纤维增强塑料板材固定中，使用的固定方式有很大的差异，所以相应的拼接截面也会有不同。比如，在某建筑项目内，应用的是悬吊固定方式，对于玻璃纤维增强塑料板块深化加工处理，实现整体翻边处理，这种方式可以有效的防止发生板材的变形，以避免出现翘曲的问题，拼接的过程中，利用对拉螺栓的方法把两块板材固定连接，保证结构的稳固性。在安装板材之后，先检查和验收，检验合格后，表面进行打磨处理，玻璃纤维浸透树脂以填充接缝。

３结语

　新时期背景下，随着我国科学技术的不断发展，越来越多的新技术出现在人们的视野当中。对于玻璃纤维而言，它也是诸多技术的集成一种，将玻璃纤维增强材料应用到建筑门窗领域当中，能够改善传统材料带来的不足，提高门窗结构的稳定性，在上门分析中对建筑工程门窗玻璃纤维增强塑料的应用要点进行了探讨，对相关的技术措施进行了分析，目的在于提高门窗工程的质量，从而给工程项目的开展奠定了基础。

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