摘要：透明玻璃鋼采光板，系樹(shù)系基復(fù)合材料，它是采用無(wú)堿玻璃纖維氈、強(qiáng)化聚酯樹(shù)脂和進(jìn)口高性能防老化薄膜（或凝膠）及添加劑等材料，經(jīng)機(jī)械化連續(xù)成型的一種采光產(chǎn)品。本文對(duì)其與傳統(tǒng)采光材料——玻璃采光板進(jìn)行比較分析，從生產(chǎn)流程、性能、技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較著手，論證了透明玻璃鋼采光板在各類建筑中的應(yīng)用取代玻璃采光板將是一個(gè)趨勢(shì)，并指出了其存在的不足和今后需重點(diǎn)克服的地方。

關(guān)鍵詞：透明玻璃鋼；玻璃；采光板；技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析

1．概述

透明玻璃鋼（透光復(fù)合材料的主要類型），被稱為第三代采光材料。透明玻璃鋼是一種復(fù)合材料類采光材料。透明玻璃鋼與普通玻璃鋼相比有能抗擊，不怕碰撞，透光率接近玻璃（透光率在90%），能使室照均勻，無(wú)光斑，不眩目，且具有比強(qiáng)度高，不易碎，有韌性，易于加工，耐化學(xué)腐蝕，導(dǎo)熱系數(shù)小等諸多特點(diǎn)，在各類建筑中均有應(yīng)用且日益應(yīng)用廣泛。^[1]

玻璃鋼采光板就是由透明玻璃鋼制成，主要原料是不飽和聚酯樹(shù)脂和無(wú)堿玻璃纖維，廣泛用于工業(yè)、商業(yè)、農(nóng)業(yè)、運(yùn)輸物流業(yè)等工業(yè)建筑屋面、墻面、走廊過(guò)道、體育場(chǎng)館、花圃、苗圃的保溫采光。目前能作為采光板的采光材料有三種，即玻璃、塑料和透明玻璃鋼。由于塑料容易燃燒，燃燒時(shí)產(chǎn)生有毒氣體，且透光度、耐久度遠(yuǎn)不如另外兩者，不具有對(duì)比性，固本文僅對(duì)玻璃和透明玻璃鋼這兩種材料做成的采光板做一些比較分析。

2.生產(chǎn)簡(jiǎn)介

玻璃生產(chǎn)工藝主要包括：①原料預(yù)加工。將塊狀原料粉碎，使潮濕原料干燥，將含鐵原料進(jìn)行除鐵處理，以保證玻璃質(zhì)量。②配合料制備。③熔制。玻璃配合料在池窯或坩堝窯內(nèi)進(jìn)行高溫加熱，使之形成均勻、無(wú)氣泡，并符合成型要求的液態(tài)玻璃。④成型。將液態(tài)玻璃加工成所要求形狀的制品，如采光板一般是平板式的。⑤熱處理。通過(guò)退火、淬火等工藝，消除或產(chǎn)生玻璃內(nèi)部的應(yīng)力、分相或晶化，以及改變玻璃的結(jié)構(gòu)狀態(tài)。玻璃制備過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生廢氣污染、粉塵污染、廢水污染以及玻璃自身也含有害物質(zhì)。

透明玻璃鋼生產(chǎn)方法基本上分兩大類，即濕法接觸型和干法加壓成型。如按工藝特點(diǎn)來(lái)分，有手糊成型、層壓成型、RTM法、擠拉法、模壓成型、纏繞成型等。手糊成型又包括手糊法、袋壓法、噴射法、濕糊低壓法和無(wú)模手糊法。我國(guó)有90%以上的產(chǎn)品是手糊法生產(chǎn)的，手糊法的特點(diǎn)是用濕態(tài)樹(shù)脂成型，設(shè)備簡(jiǎn)單，費(fèi)用少，一次能糊10m以上的整體產(chǎn)品。

3.性能對(duì)比

通過(guò)以上各參數(shù)可以看出，透明玻璃鋼采光板的抗沖擊性能優(yōu)越，它不怕冰雹和碰撞，不會(huì)發(fā)生像玻璃采光板那樣因溫差變化而產(chǎn)生的自爆現(xiàn)象，因此比玻璃制成的安全；兩者透光率相類似，但透明玻璃鋼采光板有足夠的強(qiáng)度和剛度，兼有采光和結(jié)構(gòu)材料的性能特點(diǎn)。

4.技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析

4.1技術(shù)對(duì)比分析

玻璃的熱導(dǎo)率為1．392W／（m#8226;K），而透明玻璃鋼的熱導(dǎo)率只有0．232W／（m#8226;K），比玻璃小5倍以上，因此，用透明玻璃鋼設(shè)計(jì)工廠和住房采光，不論是在寒冷地區(qū)冬季取暖，或是在南方地區(qū)夏日降溫，都能有效地節(jié)約能源；透明玻璃鋼的相對(duì)密度為1．5～1．9，約為玻璃相對(duì)密度的60％～70％，玻璃的最小厚度為3mm，而透明玻璃鋼的厚度只有l(wèi)mm。因此，每平方米透明玻璃鋼采光面積的質(zhì)量只相當(dāng)于玻璃質(zhì)量的20％，透明玻璃鋼的拉伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度比玻璃高1～8倍。^[2]

透明玻璃鋼的最大優(yōu)點(diǎn)是可以根據(jù)使用條件要求，對(duì)其物理力學(xué)性能進(jìn)行設(shè)計(jì)，如強(qiáng)度設(shè)計(jì)、透光率及透過(guò)光質(zhì)量設(shè)計(jì)、耐熱及耐燃燒性設(shè)計(jì)等。還可以根據(jù)裝飾工程要求，任意著色，使制品色澤鮮艷，有利于市政建設(shè)中的亮化工程。透明玻璃鋼施工運(yùn)輸方便，透光復(fù)合材料制品質(zhì)量小，抗沖擊韌性大，在施工和運(yùn)輸過(guò)程中不會(huì)損壞，而一般玻璃在施工和運(yùn)輸過(guò)程中要損壞5％左右。

而且，玻璃采光板施工比較困難，沒(méi)有透明玻璃鋼采光板那樣施工簡(jiǎn)單易行，還有，連接玻璃的膠易黑易漏水，用結(jié)構(gòu)膠也不好，影響美觀和耐久性。透明玻璃鋼采光板自潔性能強(qiáng)，比普通玻璃采光板更不易留下污垢痕跡。

4.2經(jīng)濟(jì)對(duì)比分析

由于重油、純緘等主要原、燃材料大幅漲價(jià)，帶動(dòng)玻璃生產(chǎn)成本不斷上升。今年，如果重油和純堿價(jià)格漲幅在10%，則浮法玻璃成本上漲幅度為6元/重箱至7元/重箱。目前燃油浮法線成本(不含稅)已超過(guò)90元/重箱，再加上銷項(xiàng)稅，玻璃實(shí)際售價(jià)應(yīng)高于100元/重箱，企業(yè)才能保本，否則將造成虧損。^[3]（普通平板玻璃的計(jì)量方法一般以“重量箱”來(lái)計(jì)算，它是計(jì)算平板玻璃用料及成本的計(jì)量單位。一個(gè)重量箱等于2mm厚的平板玻璃10個(gè)平方的重量(重約50kg)。我們把玻璃看作一個(gè)立方體，重量等于體積乘以比重，4毫米的玻璃一重箱的平方數(shù)就是20除以4=5平方，5毫米的玻璃一重箱的平方數(shù)就是20除以5=4平方，10毫米的玻璃一重箱的平方數(shù)就是20除以10=2平方。）5mm厚的就是至少25元/平米，10mm厚度即至少50元/平米；中山市冠輝玻璃制品有限公司對(duì)玻璃的報(bào)價(jià)是8mm厚32元/平米，山西青山環(huán)保工程有限公司對(duì)玻璃鋼采光板報(bào)價(jià)是25元/延米，是1-1.2米寬，北京瑞隆玻璃鋼有限公司對(duì)玻璃鋼采光板報(bào)價(jià)是32-36元/平方米。很明顯，綜合上述價(jià)格可知，透明玻璃鋼采光板售價(jià)絕對(duì)優(yōu)惠于普通玻璃采光板。

并且，上面講到透明玻璃鋼是一種能透光又能承受結(jié)構(gòu)荷載的多功能材料。用它代替玻璃采光，可以簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)，減少采光工程的結(jié)構(gòu)材料（窗框、窗扇等），進(jìn)而大大地提高采光效果和降低采光工程造價(jià)；使用透明玻璃鋼能大大地降低采光制品的自重，增大采光制品的構(gòu)件尺寸，提高采光工程的安裝效率，也降低工程造價(jià)；熱導(dǎo)率低于玻璃節(jié)約能源即節(jié)省費(fèi)用。

總之，透明玻璃鋼采光板相對(duì)玻璃采光板來(lái)說(shuō)，其經(jīng)濟(jì)效用是可觀的。經(jīng)濟(jì)是技術(shù)進(jìn)步的目的，技術(shù)是達(dá)到經(jīng)濟(jì)目標(biāo)的手段，是推動(dòng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的強(qiáng)大動(dòng)力。工程經(jīng)濟(jì)活動(dòng)就是把科學(xué)研究、生產(chǎn)實(shí)踐、經(jīng)驗(yàn)積累中所得到的科學(xué)知識(shí)有選擇地、創(chuàng)造性地應(yīng)用到最有效地利用自然資源、人力資源和其他資源的經(jīng)濟(jì)活動(dòng)和社會(huì)活動(dòng)中，以滿足人們需要的過(guò)程。^[4]透明玻璃鋼采光板正是工程經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的一個(gè)具體實(shí)例。

5.發(fā)展趨勢(shì)和需要解決的一些問(wèn)題

透明玻璃鋼采光板有如上所述的那么多優(yōu)勢(shì)，所以，其在各類建筑中的應(yīng)用取代玻璃采光板將是一個(gè)趨勢(shì)。但是，透明玻璃鋼采光板也存在一些缺點(diǎn)：耐久性差，透光復(fù)合材料的使用壽命為7-10年，大于10年后透光率降低到50%-70%；透明度比玻璃差，其透明度最高只能達(dá)到90%，而玻璃的透明度則為99%，對(duì)于住宅及辦公室的窗戶，透明度低會(huì)限制人們的視野，因此在建筑物向外視野部分，需用均質(zhì)材料。^[5]且對(duì)其老化問(wèn)題也要相當(dāng)重視，只有這樣，才能最終在行業(yè)領(lǐng)域取代普通玻璃采光板。

參考文獻(xiàn):

［1］姚啟均，透明玻璃鋼，建材工業(yè)信息，1995年第23期.

［2］http://frpunion.ok586.cn/上海玻璃鋼制品網(wǎng)數(shù)據(jù)，2007.5.29.

［3］王晶，我國(guó)玻璃業(yè)發(fā)展態(tài)勢(shì)分析，技術(shù)與市場(chǎng)，2008.9.

［4］劉曉君主編，工程經(jīng)濟(jì)學(xué)（第二版），中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2008.1

［5］車劍飛黃潔雯楊娟編，復(fù)合材料及其工程應(yīng)用，機(jī)械工業(yè)出版社，2006.8

（作者通訊地址：武警工程學(xué)院陜西西安710086）