玻璃钢材料在船舶制造中的应用

第一篇：玻璃钢材料在船舶制造中的应用

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玻璃钢材料在船舶制造中的应用

玻璃钢学名玻璃纤维增强塑料，俗称FRP，即纤维增强复合塑料。根据采用的纤维不同分为玻璃纤维增强复合塑料（GFRP），碳纤维增强复合塑料（CFRP），硼纤维增强复合塑料等。它是以玻璃纤维及其制品（玻璃布、带、毡、纱等）作为增强材料，以合成树脂作基体材料的一种复合材料。

玻璃钢是一种常见的环保设备制作材料。它的全称是玻璃纤维复合树脂。它具有很多新型材料所没有的优点。玻璃钢是将环保树脂与玻璃纤维丝经过加工工艺揉合在一起。在树脂固化了以后，性能开始固定而且不可回溯到固化前的状态。严格来讲，它种树脂是环氧树脂的一种。经过多年的化工方面的改良，在添加适当的固化剂后，它会在一定时间内固化。固化以后的树脂没有毒性析出，同时开始具备一些十分适合环保行业的特性。

玻璃钢是一种新型的造船材料，是近代材料革命的一重要组成部分。玻璃钢应用到造船业中的时间不长，但已突显出其强大的生命力和广阔的发展前景。

玻璃钢舰艇的特点是质轻、高强，对减轻重量有较大潜力，适用于限制重量的高性能船舶和赛艇等；耐腐蚀，抗水生物附着，比传统的造船材料更适合使用；无磁性，因而是扫雷艇，猎雷艇最佳的结构功能材料；介电性和微波穿透性好，适宜于军舰艇；能吸收高能量，冲击韧性好，船舶不易因碰撞，挤压而损坏；热导率低，隔热性好，适合建造耐火救生艇、渔船和冷藏船等；船体表面能达到镜面光滑，并且可具有各种色彩，特别适于建造外形美观的各类游艇；可设计性好，能按船舶结构各部件的不同要求，通过选材、铺层研究和结构造型来实现优化设计；整体性好，船体无接缝和缝隙，可防渗漏；成型简便，比钢质、木质省工，且批量生产特别好，降低造价的潜力很大；维修保养方便，维修费比其他材质的船艇少得多，全寿命期的经济性能好。由于玻璃钢具有传统造船材料无法比拟的上述综合性能，故备受造船界的重视，经多年的开发应用，已成为一种重要的船用材料。但因其弹性模量低和受成型技术等的限制，尚不能建造太大的舰船，加之价格较贵，故在整个造船业中用量比钢材少。

中国的玻璃钢/复合材料船艇工业始于1958年，历经近50年的发展，就其船体材料、设计和制造技 术发展的历史沿革和技术状况，可分为以下三个阶段：初创阶段（1958年～改革开放前）、巩固阶段（改革开放后～20世纪末）和发展阶段202_年起至今）前两个阶段中，船体材料、设计计算和制造工艺等方面，技术进展不明显，表现为：

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1.材料方面：四十年来一直采用由E玻纤（甚至中碱玻纤）纺织而成的传统的无捻粗纱方格布和短切毡及性能一般的不饱和聚酯树脂作为船体原料；

2.设计方面：基本上是沿用金属船舶的设计理念，其船体结构绝大多采用常规的实板加筋结构形式；

3.制造方面：几乎所有船厂均采用传统落后的手糊成型工艺方式，或辅以喷射成型工艺，仅个别船厂曾局部采用过真空袋压成型技术；

在这两个阶段中，从事玻璃钢/复合材料船艇制造的船厂属于原中国船舶工业总公司的只有几家，绝大多数均为地方上的中小型船厂以及90年代后到大陆设厂的台资企业。曾经提出过以玻璃钢渔船为突破口来推进复合材料在我国船艇工业中的发展，但都收效甚微。第三阶段的前几年中，国内有些大的集团公司和欧美澳等外资公司已纷纷涉足我国的游艇行业，因而国内复合材料造船技术发展的步伐已明显加快。特别是202_年，以太阳鸟船艇制造有限公司等为代表的国内复合材料船艇制造商已经在采用先进的材料、设计和制造工艺技术方面迈出了可喜的一大步。如珠海太阳鸟游艇制造有限公司的62英尺机动游艇，采用多轴向缝（经）编织物、PVC泡沫夹层结构和真空辅助成型工艺成功制造了该艇的船体；再加佛山市宝达船舶工程有限公司的13.6米海关超高速摩托艇，采用了含有芳纶纤维的混杂增强材料与乙烯基树脂复合，同样也用真空辅助成型工艺来制造艇体。第三阶段前期国内复合材料造船技术的进展表现在以下几个方面：

1.打破了国内船艇一直沿用的普通方格布作为增强材料和聚酯树脂作为基体的局面，开始采用先进的多轴向缝编织物和乙烯基等高性能树脂，大大提高了艇体的性能；

2.结束了单一的实板加筋结构这种传统艇体设计模式，开始进行夹层结构、硬壳式结构和波形结 构等各种艇体结构形式的设计和建造实践；

3.打破了长期采用陈旧的手糊成型工艺之落后局面，实现了复合材料真空辅助成型工艺在船体制造中的突破。

值得提出的是，国务院不久前审议通过的《船舶工业中长期发展规划》中提出，为适应国内旅游、休闲等行业的发展，要大力开发个性化游艇等产品。为此，中国船舶工业集团公司与上海奉贤区人民政府最近在北京签订了合作开发建设上海中船游艇制造基地的框架协议，拟将该基地建成中国最大的游艇制造基地。这不仅将进一步激活上海及长三角地区的游艇技术，还将有力地推动中国复合材料船艇工业技术的脱胎换骨，在更高的层次和水平上参与国际竞争，从而实现中国船艇工业新的突破。推广玻璃钢渔业船舶玻璃钢自诞生以来，已被广泛应用于各个行业，特别是它特有的性能以及其它造船材料无法比拟的优越性，已成为世界发达国家用于建造中小型渔业船舶和游艇的首选材料。

我国虽然在上世纪60年代已开始用于小型船艇的建造，但在渔业船舶的建造中使用玻璃钢材料始终未形成规模。“六五”、“七五”期间也曾对玻璃钢造船加大了研制开发力度，由于缺乏政策扶持、宣传力度不够、社会购买力差等因素，—直未能得到渔

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民的首恳。最早研制玻璃钢渔船的生产厂相继转产游艇及其它玻璃钢制品，玻璃钢渔船发展至上世纪90年代初，在渔船总量中的占有率尚不足万分之一。而在发达国家玻璃钢渔船的占有率已达90%以上。为改变这一现状，1994年农业部、科技部将玻璃钢渔船的建造及产业化列为“九五”科技攻关项目，并出台了优先发放捕捞许可证，三年减半收取资源费，减半收取船检费，减半收取保险费，优先贷款五项优惠政策。

玻璃钢渔船之所以能在渔船中占绝对优势，是因为玻璃钢这种材料具有钢材、木材无法比拟的优越性。玻璃钢是一种复合材料，上世纪40年代诞生于美国，开始主要用于军事和航空，50年代逐渐转为民用。我国玻璃钢船艇从60年代开始发展，至今已近40年。目前已基本占领了小型船艇市场，并以轻质高强、造型美观、色彩多样而受到经营单位和乘客的欢迎。但长期以来，玻璃钢船艇的维护保养工作未能受到应有的重视。生产单位大都未在产品说明书及用户须知等资料中介绍维护保养常识，很多用户单位对玻璃钢材质、性能等缺乏了解，不少人盲目认为玻璃钢强度高、不会锈蚀，又有胶衣层保护，无需保养。这就造成了很多玻璃钢船艇由于缺乏维护保养而过早失去风采，缩短了使用寿命。玻璃钢是以合成树脂为基体，以玻璃纤维为增强材料复合而成的。它具有与钢相近的强度，有耐水、耐腐蚀的优越性能，表面光洁如镜的美观外表，可整体成型的特点；但它也存在一些不足，如刚度较小、耐磨性较差等。特别是影响质量的因素较多（如原材料优劣、作业人员技术素质、生产条件及环境因素等等），这就使同类产品质量上的差异会很大。与钢质、木质船相比，玻璃钢船具有较少维修的特点，这是玻璃钢本身的优越性能所决定的。但玻璃钢与所有材料一样，也存在着老化问题，只是老化进程较缓而已。即使在船艇表面施加了胶衣树脂形成了保护层，但由于厚度仅0.3-0.5毫米，在经常磨擦和环境侵蚀下也会损伤和减薄。所以，玻璃钢较少维护并非不需维护，适当的维护不仅可以保持漂亮的外观，还可延长玻璃钢船艇的寿命。

在世界范围内，玻璃钢（FRP）渔船从20世纪60年代初开发以来，迄今已有50多年的历史。由于玻璃钢渔船具有快速性好、操纵性优、载重量大、省燃料、易维修保养、利于环境和资源保护等优良的综合性能，获得了迅速的发展。截止20世纪末，美、英、法、日、韩等发达国家，中小型木质和钢制渔船基本被淘汰，玻璃钢渔船市场占有率占90%以上；我国台湾的玻璃钢渔船发展也相当迅速。我国大陆从20世纪70年代开始建造玻璃钢渔船，起步并不算晚，但其发展速度与发达国家相比差距甚大。目前我国拥有渔船约104万艘，木质渔船占约84%，玻璃钢渔船约占2%。玻璃钢渔船的发展与我国国民经济迅速崛起极不相称。一些国家和地区的经验应值得我们学习与借鉴。

我国大多数渔民仍在使用落后的木质渔船作为捕捞生产工具，这与国民经济的高速增长和科学技术的快速发展不相适应。更为让人忧虑的是，我国木质渔船大都老旧不堪，存在耗能高、污染水域环境严重；使用寿命短，维修费用高；安全生产条件差，事故隐患多等诸多问题。这既不符合我国发展低碳、可循环的集约型经济的要求，也影响我国渔业生产的效率和安全。在这种情况下，推广应用玻璃钢渔船，提高渔业装备水平已然

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势在必行。中小型渔船玻璃钢化是我国渔船未来发展方向。玻璃钢具有质轻高强、耐腐蚀、抗老化可设计性强等特性玻璃钢渔船正是充分利用了玻璃钢材料的特性，使其在船舶性能和经济性方面有了优于钢质和木质渔船的特点。

在船舶性能方面，玻璃钢渔船船体为一次成型，船体表面光滑，阻力小，与同功率同尺寸钢质渔船相比，航速可提高0.5-1节左右。玻璃钢比重是钢材的1/4，玻璃钢船压载重心低，在风浪中起浮性好，回复能力强，抗风能力强。

在经济性方面，玻璃钢渔船节能效果好。玻璃钢具有良好的隔热性，导热系数只有钢质的百分之一。玻璃钢渔船航速较快，可缩短航行时间，提高出海率，增加捕鱼航次，达到节油的目的。

玻璃钢渔船使用寿命较长。钢质渔船易锈蚀，使用年限一般在10-15年，还得每年维护保养、去锈涂漆，维修费用高。玻璃钢渔船具有良好的耐腐蚀性，船体永不锈蚀，理论上使用寿命可达50年之久，而且无需像钢质船每年进行维护。年均维修费用只有钢质船的十分之一。

玻璃钢渔船具有节能、使用寿命长、维修费用低等特点，虽然一次性投资高于钢质船，但其中长期经济效益仍高于钢质渔船。据不完全统计，我国现有机动和非机动木质渔船90多万艘，这些木质渔船用料混杂，技术性能差，主机耗油大，年维修费用高，而且大量消耗木材，而我国森林资源贫乏，供需矛盾突出。上世纪90年代全国用以建造和维修船只的木材，每年达200万立方米，如果20年内将90多万艘木质渔船更新为玻璃钢渔船，可节约木材930万立方米(平均每艘用料10立方米)。据1999年统计，我国现有不同尺度钢质渔船5万艘，每两年去锈一次，以每艘船产生污染物250公斤计算，平均每年向海洋倾倒6250吨污锈，严重地破坏了海洋生态环境。玻璃钢渔船则无需去锈和耗用大量木材，这样对保护海洋生态环境和森林资源起到积极的作用，具有良好的社会效益。

近年来玻璃钢船的制造量越来越多，尚供不应求，说明了玻璃钢船很有发展前途。为进一步开拓玻璃钢造船的广阔天地，如下几个方面尚需研究提高。

(1)玻璃钢的设计和实验工作目前还处于初步研究阶段。虽然对玻璃钢材料是实验和各种板架结构的实验，以及玻璃钢的典型分段实验等都做了工作，但是缺少系列化的实验。因此，尚无法为玻璃钢船的结构设计提供完整的资料，使设计的可靠性和正确性达到高度水平。

（2）手糊低压接触成型法是目前制造玻璃钢船采用的主要方法，虽然有不少优点，但是劳动强度大，生产效率低，劳动保护不易解决。因此，提高玻璃钢成型的机械化，是发展应用玻璃钢造船的重要课题。

（3）玻璃钢造船也必须实现标准化、系列化、通用化。这是提高机械化程度，实现高速度、高质量的手段。例如大批量生产的玻璃钢救生艇，经过大量调查和辛勤的工作，编订了部标准，实现了线性一致，减少了大量模具，并使生产设备和备件可以通用、船舶动力装置认知实习论文

互换。

（4）玻璃钢的原材料还需要进一步创新。比如为了克服玻璃钢弹性模量低的缺点，需要研制高弹性模量的玻璃纤维；为了减缓老化现象，需要研究新的化学稳定剂；为降低成本，应生产和使用厚的玻璃毡等新产品作加强材料。此外，在提高树脂的耐燃性方面还有不少课题。

（5）玻璃钢的质量检验方法也需要改进。目前对玻璃钢的厚度测量和内部缺陷的检查等还缺乏精确的方法。

目前，世界上202_多万艘6-20米左右的游艇中，FRP游艇占了90%以上。玻璃钢游艇国内市场需求潜力巨大，国内具有不断升温和扩大的游艇消费需求。我国经济多年持续高速增长，居民生活水平大幅提高，千万、亿万富翁已经大量出现，旅游消费不断升温，以及北京奥运成功、上海世博成功、三峡大坝库区建成、沿海发达城市逐步国际化等有利因素，极大地推动了国内景观水系休闲旅游开发的热潮，也使各类旅游休闲船艇和私家游艇市场蕴涵着巨大的发展潜力。据不完全统计，我国游艇俱乐部近5年来已由一二十个猛增到50多个，深圳、广州、珠海、上海、浙江、大连、青岛等地已有私家游艇1000多艘，国内私家购买的最贵游艇高达9000多万人民币。这一切表明游艇经济在我国已见端倪并呈快速升温之势。

总之，由于玻璃钢（FRP）具有许多传统造船材料无法比拟的优点，故从问世以来倍受造船界的重视。现已成为世界中、小游艇和高速船艇制造的首选材料，且具有良好的发展前景。参考文献

[1] 赵红萍,王唯涌,姚琳.我国玻璃钢渔船发展现状、问题与对策[J].中国渔业经济,202_,04:28-33.[2]金海祥.玻璃钢结构特点及其在造船上的应用[J].造船技术,1979,06:7-16 [3]姚树镇.国内玻璃钢船艇与国外产品相比存在的差距[J].中外船舶科技.202_(02)[4]唐军.玻璃钢船艇的维护与保养[J].民营科技.202_(01)[5]李跃先,俞进学.对我国玻璃钢船建造现状的思索[J].交通科技.202_(02)

第二篇：虚拟现实技术在船舶制造中的应用

虚拟现实在船舶制造中的应用

曼恒数字为南通航运职业学院建设了一套船舶建造仿真实训系统，通过动画、声音以及特有的三维模拟方式，为用户营造一个真实的环境，把船舶建造的场景和工艺流程等逼真地呈现出来。

船舶工业是一项劳动密集型、技术密集型和资金密集型的产业。船舶产品是一个巨大的复杂系统，而且大多是少量或单件生产的产品，每艘船舶都由数以千计甚至上万件的零部件和中间产品。

怎样将这些复杂的船舶建造过程通过形象而逼真的方式表现出来，让学生能轻而易举的掌握船舶知识，并印象深刻呢？

虚拟现实船舶建造仿真实训系统通过对船厂厂区及设施、船舶内部结构和布置、船体建造常规工艺流程进行逼真的3D可视化虚拟展示。通过人机互动形式，与虚拟环境中的船体模型进行交互操作，完成钢材预处理、钢材切割、钢材弯曲成型等。同时，该系统还提供了船体装配功能，通过模拟真实的装配方式，帮助学生了解船体装配流程船体构造。

该系统的建成，为虚拟教学和培训提供了重要的教学工具，虚拟环境使他们脱离了现实培训中的风险和制约，并能从这种培训中获得感性知识和实际经验，达到提高培训对象各种技能和学习知识的目的。

第三篇：激光焊接在船舶制造中的应用前景

激光焊接在船舶制造中的应用前景

在20世纪90年代中期，激光作为一种重工业制造工具用于造船工业。大型舰船制造方法逐渐实现由铆接到焊接的变革，焊接方法、工艺和设备也稳步发展，从早先的气焊、电弧焊，发展到激光焊。造船技术的不断发展，带动了造船材料和设计的重大变化。图1所示为造船工业中三明治夹层板的激光焊接。

图1 造船工业中“三明治”板的激光焊接

早期日本的一些船厂就使用激光切割设备获得了准确的切割尺寸和良好的切割质量，并从中受益。1992年，Vosper Thornycroft在欧洲船厂安装了第一台激光切割设备。90年代中、后期，欧洲船厂纷纷安装了用于焊接和切割的成套设备。在美国，Bender 船厂是第一家使用高功率激光切割设备的船厂。1999年Bender 使用6KW的Tanaka LMX Ⅲ激光器，在制造成本和质量上取得了巨大进步。202_年，联邦电动船部在其移动实验室安装了4KW的ESAB系统。激光切割设备在Bender的应用，引起了对发展高效激光焊接技术的关注。下面几个图为激光制造技术与系统在欧洲几个船厂的应用实例。

图2 Vosper Thornycroft船厂在欧洲最先使用激光切割设备

图3 Meyer Werft船厂采用的船板焊接头

图4 Odense船厂采用的Triagon激光焊接头

目前世界工业领域都向着低能耗、短流程方向发展，激光制造具有许多传统制造方法无法比拟的优点，世界各国都加大了对发展制造业的重视程度。但与国外相比，我国激光技术达到应用推广的还是不多，还没有发挥出应有的作用。究其原因，首先在于激光制造系统的高成本、高投入；为了更广泛的普及激光制造技术的应用，弥补高投入的问题，需要在充分认识影响激光制造技术应用关键因素的基础上，综合考虑船舶本身需求、激光加工系统的投入等因素，控制成本，寻找最佳加工条件、提高加工效率的方法，最终形成我国新一代激光制造产业链。

现代激光制造作为通用的加工手段，其前沿领域之一是应用领域的扩展，激光制造应用技术提出并解决新的问题。重点针对汽车、航天运载器、船舶和车辆等运输机械的轻型化、冶金工业和循环经济的发展趋势，实现激光制造技术在国防和重点工业领域的产业化应用。同时对激光制造系统技术提出新的要求，如激光器小型化、高转换效率与集成化等，光纤激光器和半导体激光器将得到大力发展。推动我国激光制造技术向着效率更高、能耗更低、流程更短、光束质量更高、性能更好、数字化、智能化程度更高、成本更低的方向发展，改变我国大工业用激光制造装备完全依赖进口的现状。

本文由万向联轴器www.feisuxs 冷镦机www.feisuxs 联合整理发布 激光技术在船舶制造中的应用又具有其独特性，这跟船舶本身的加工和应用特点以及激光制造系统的特性息息相关。目前铝合金材料逐渐成为运输机械制造的关键材料，全铝结构船显示出良好的发展前景，配合先进的激光制造技术，展示了无限发展潜力。(end)文章内容仅供参考()(202_-8-21)

本文由万向联轴器www.feisuxs 冷镦机www.feisuxs 联合整理发布

第四篇：复合材料在船舶制造和海洋工程结构建造中的应用

复合材料在船舶制造和海洋工程结构建造中的应用

谈到复合材料应用于船舶行业，就会想到它与大量水的关系。

为什么复合材料用于船舶和海洋工程结构的建造中

事实上，复合材料用于船舶和海洋结构建造比以往任何时候都要广泛。与其他大多材料相比，比如钢铁和铝，复合材料从重量上具有较高的刚度和强度。复合材料应用于商业船或游船各个部分，其结果是一艘重量非常轻的船比由铝和钢制成的同类型船速度要高。更重要的是，保持较轻的重量可以降低燃料成本。对于容纳数百甚至数千加仑燃料的船只，减少消耗燃料是非常有意义的。

重量优势

除了减少燃料消耗，还有另外一个与重量有关系的因素，那就是速度。一个很好的例子就是高速客轮Jet Rider，在挪威的操作中可运载244名乘客以每小时48英里的速度航行。由于大部分结构是由复合材料制成，这种轻质船与同类金属制船相比，不仅花销成本低，而且航行速度快。

其他由复合材料制成船体的船包括一艘259英尺的渡轮，它可以承载570名乘客和137辆轿车以每小时54英里的速度航行。

复合材料在船体中的应用

目前来说，复合材料的使用越来越广。而大约20多年前，复合船体只限于较小的船只的使用，例如游艇和小型商业渔船。复合材料应用于大船只的成本过于昂贵。

复合材料在扫雷舰中的应用

早期最普遍的复合材料在大型船舶上的应用是由玻璃纤维制成船体的军事扫雷舰。今天，许多大型船只都是用复合材料制成的，在船只的各个领域，包括船壳、地板、墙壁板、甲板和舱壁，以及管道系统、油箱、废水箱、声呐罩、管道、泵、阀门和上部结构。

复合材料在船舶上部建筑中的应用

特别是，复合材料被广泛用在船舶的上层建筑中（船舶甲板以上的部分）。复合材料的使用减少了重量，这意味着更多的设备可以在不牺牲倾侧稳定性的情况下安装在吃水线上面。虽然船只的目的是维持一定的倾侧而不翻覆，但是对于头重脚轻的结构，一个足够强大的力量就会导致其翻船。较大的上部建筑可以由复合材料制成，从而减少倾覆的危险。

复合材料的抗腐蚀性

复合材料应用于船舶制造和各种海洋工程的另外一个原因是因为复合材料无腐蚀性。不同金

属的腐蚀性，复合材料可以持续很多年。因此，复合材料是对抗极端的温度和海水这些非大气环境的理想选择。像螺旋桨轴、救生圈和灯塔这些海洋装备长时间的停留在水中，容易被腐蚀，采用复合材料制成，可以确保它们有长的寿命。

复合材料船舶应用的材料测试

然而，即使拥有所有的优越性能，复合材料还是要经受和钢铁、金属部件同样严格的测试。为确保复合材料满足适航船舶的需求，模拟海洋影响的各种测试都要进行。总的来说，船舶都有一个很长的使用寿命，预计20年或以上。对于复合材料如何在船舶建造中使用，测试变得必不可少，而且在这方条路上将经历许多年的时间。

冲击试验

冲击试验用来预测复合材料如何应对与碎波中码头和载荷的碰撞、触礁的破坏以及水下爆炸碎片损坏。进行复合材料冲击试验可展示重要的数据，比如韧性到脆性的转变点、受到巨大撞击后的剩余强度。

疲劳性、压缩度和弯曲度测试

在上千次航行中，船舶行驶在海洋上的动作类似于弯曲和扭曲。疲劳性、压缩度和弯曲度测试必须执行，以确保材料不会在这种情况下衰退。疲劳度测试用来检测复合材料在循环加载应用中的耐久性和它们变质的时间。压缩测试用来表明破坏的模式，比如分层破坏或压曲破坏，同时用来检测压缩强度。弯曲和扭转测试用来确定复合材料将什么时候“休息”。

黏合剂测试

同样的道理，因为复合材料的结构和组件经常由黏合剂黏合在一起，所以黏结点也必须经过检测。静态的和循环的测试检测黏合强度、去黏合模式和疲劳寿命。

破坏承受度

测试也可以帮助检测破坏承受度。测试结果确定是否一个极端事件将造成灾难性的损害或是否多年积累下来的损伤证明船是不安全的。

总结

造船业复合材料测试的短期目标是为了设计一款重量轻、坚固、成本低、不会倾覆或因过早被腐蚀增加维修成本的适航船舶。长远的目标是获得数据为进一步完善和改进船舶设计提供帮助。

复合材料在造船中的应用可能还处在初级阶段，但是应用潮流却在快速转向。复合材料代替金属有很多好处，海洋工程产业只是触碰到复材应用的表面。随着时间的推移，严格的测试将证明复合材料是许多海洋工程一流的材料。

第五篇：玻璃钢复合材料在建筑节能中的应用

玻璃钢复合材料在建筑节能中的应用

[202_-08-05] 来源于：

当前，节能和环保已成为人类改善生存环境和社会寻求良性发展的主题，因此，推进建筑节能是我国走可持续发展之路的必然趋势，特别是采用节能环保材料对既有建筑的节能改造和新建建筑的节能选材设计是未来一段时间内降低建筑能耗的必由之路。玻璃钢复合材料凭借其优异的性能，在建筑节能方面的应用日益受到人们的青睐。

玻璃钢管道。近年来，我国新建城市供水工程所用管材多数为金属管、预应力钢筋混凝土管。由于金属管需做防腐处理，长距离的管道防腐不但增加成本，而且质量难以保证；预应力钢筋混凝土管在运行中易出现爆管、渗漏等质量问题，节能效果较差。而玻璃钢管道由内衬层、结构层和外保护层构成，管道内衬层含有丰富的树脂，耐腐蚀且内壁光滑，输送介质摩阻系数小，结构层用玻璃纤维增强，为承受全部荷载的受力层，使用安全可靠。玻璃钢管道与金属管道等其他管道相比，输送介质时运行阻力小、能耗低。当输水量相同时，所需的玻璃钢管道的管径可至少小一个等级。如用相同管径的管道输送相同的水量，玻璃钢管的用电量可比钢管、铸铁管、水泥管低30%-40%，或在相同输送能耗下输送能力提高20%以上。玻璃钢管道的质量只有相同管径、相同长度钢管1/6—1/3，铸铁管的1/9—1/7，混凝土管的1/15—1/10，因此可大大降低施工费用。玻璃钢管道的生产能耗低，分别为功能相同钢管和铸铁管的66.7%和22.3%。采用玻璃钢管可使整体工程造价降低20%-30%。河南理工大学等研发的高强双抗煤矿玻璃钢管道已在河南平顶山、山东兖州及河北邯郸等较大的煤矿企业推广使用，吨煤成本明显降低。高压玻璃钢管在大庆、胜利等油田得以广泛使用。以武汉理工大学为代表研制的纤维缠绕夹砂玻璃钢管道生产技术装备已达到目前国外同类技术装备水平。

近几年我国城市供水量逐年增加，各项费用也在逐年提高。若修建一个供水量30万t/d的水厂，一般需要2条直径1.6m以上的管道，而修建一个50万t/d的水厂，需要2条直径2m以上的管道，如果用玻璃钢管敷设，可为国家节约大量的能源。玻璃钢管在城市旧排水管道改造工程中有着独特的优越性，根据国外的经验，在要改造的旧排水管断面中可引入小于原管直径的玻璃钢管，这样既不影响排水，又不用拆除管道。目前我国城市有很多排水管道因年久失修需要改造和更换，玻璃钢管道在城市给排水管道改造中将会得到广泛的应用。玻璃钢窗框和门板。从能源流失来看，房屋建筑的能源损失中30%是通过门窗流失的，尤其是公共建筑的窗墙比高达70%，更加大了能源的损失。因此，门窗节能在整个节能建筑中起到至关重要的作用。玻璃钢窗框通过拉挤生产出空腹型材，经过切割、组装、喷涂等工序而制成。玻璃钢窗框既有钢、铝门窗的坚固性，又有一半塑钢窗的耐腐蚀、保温、节能性能，更具有自身独特的隔音、抗老化、尺寸稳定等性能，被誉为21世纪建筑窗框的绿色产品。玻璃钢窗框轻质高强，其拉伸强度为350MPa以上，弯曲强度为260MPa以上，为铝合金的2倍、塑钢的4—5倍，从而弥补了塑钢窗框强度低、易变形的缺点。玻璃钢窗框的热绝缘系数为9.96 ㎡·K/w，远大于塑钢窗框和隔热断桥铝合金窗框的热绝缘系数(分别为

5.93、0.16 ㎡·K/w)。优质玻璃钢窗框的保温性能优于国家标准(GB8484一1987)中规定的保温性能一级指标。玻璃钢窗框尺寸稳定、隔音性好。玻璃钢型材热变形温度为200℃，线胀系数与建筑物和玻璃相当，在冷热温差变化较大环境下，不易与建筑物及玻璃之间产生缝隙，可大大提高玻璃钢窗框的密封性能。据有关部门检测，优质玻璃钢窗框型材符合GB一18584—202_《建筑材料放射性核素限量》规定的各项有害物质限量指标。

我国建筑窗框行业形成了以塑钢窗为主的产品结构体系，也是建筑窗框产量最多的国家。目前全国城镇建筑市场的窗框需求量已经达到2亿㎡，由于玻璃钢窗框特有的保温、节能等优点，目前已得到社会各界的认可和国家有关部门的重视和支持，在国内玻璃钢窗框享有品牌声誉和出口海外可数北京建工茵莱玻璃钢制品有限公司。该公司于202_年前引进了加拿大Inline公司的玻璃钢窗框技术后，一丝不苟、精益求精，达到年产10万平方米的能力，累计出口型材10多万平方米。其高性能玻璃钢窗框落户南极中山站。据茵莱公司提供数据，与金属窗户相比，一套100平方的住宿每年可节省能源费用1600元。

玻璃钢门板在轻质、保温方面优于木门板和金属门板。但从门板的经济性方面来看，作为内门用比木门板价高；作为外门板与金属门相比而不耐冲击，因此在住宅区很难得到推广应用。目前玻璃钢门板制造企业国内不到六家，以SMC模成型工艺为主，出口的形式主要为门片，出口主要厂家有山东淄博超力公司和无锡陆通公司。玻璃钢门板和窗框在国内发展的步伐不快，并不是没有市场。许多企业缺乏扎扎实实的市场调研和深入细致的推广应用工作，导致这一产品长期徘徊不前。八年前，河北近十多家玻璃钢企业投资了数十条拉挤生产线开发窗框，如今荡然无存。其主要教训是市场信息模糊炒概念，急于求成而无论证，影响了玻璃钢窗框的推广应用。

玻璃钢屋面节能。屋面的节能不只是屋面表面的黑与白(反射性)，也不限于选用某个屋面系统的问题，而应当考虑整个屋面系统，其中保温是一个重要的方面。在气候寒冷地区，往往屋面保温产生的节能效果比屋面反射率的作用更加明显。屋面反射只有在夏天有太阳的时候才能发挥作用，而保温则是一年365天始终起作用的。

屋面保温的效果关键取决于保温材料，其保温性能由R值决定；有些材料的R值会随时间而降低，因而还需要知道其长期热阻性能指标LTTR；另外，还要考虑尺寸的稳定性和强度等。过去，聚异氰脲酸酯保温材料在生产中使用的发泡剂CFC和HCFC会对大气臭氧层造成危害，根据蒙特利尔公约，美国规定，到202_年底禁止生产和进口HCFC发泡剂。如今，全美国保温材料制造商已经完成从HCFC向新一代发泡剂戊烷的转变。膨胀聚苯乙烯(EPS)和挤出聚苯乙烯(XPS)保温材料在制造过程中不会向大气散发CFC和HCFC，对环保有利，而且可以重复使用；XPS的吸水速度极低，甚至在使用了几十年以后还可以重新使用，从而费用减少，产生的废物也最少。关于玻璃棉保温材料对健康的影响，总的结论是，这种材料在制造和使用方面是安全的。把玻璃钢材料用于屋面节能仅仅开始。据河北省枣强县科技局提供信息，该局已与河北商祺公司在玻璃钢屋面节能方面开展科技合作和推广应用。其节能保温隔热技术包括抗老化SMC屋瓦和PU保温隔热层及其安装技术。商祺公司经过一年多开发，已批量投放市场。对一些旧房屋面的改造，新型屋面建筑和古建筑修缮上起到了非常好的效果。

玻璃钢复合材料在建筑节能的应用市场十分宽广，采暖通风工程中，玻璃钢已用于制造冷却塔、通风厨、送风管、排气管、栅板、防腐风机罩等；另外，玻璃钢在冷库、活动房屋、岗亭、仿古建筑、移动剧院、透微波塔楼、屏蔽房、水箱、井盖、电缆桥架等领域也得到广泛应用。随着我国城镇化进程的加快，建筑业投资越来越多，我国“十一五”规划中明确指出，从202_年起，新建采暖居住建筑应在此前国家节能要求的基础上再提高30%，建设部在节能专项规划中指出，“十一五”期间25%既有建筑要进行改造。建筑节能改造和供热系统的改造巨大工作量，带来玻璃钢的市场前景广阔，绿色环保、阻燃、节能型的新型建筑材料必将大有作为。