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Die FRP Märkte: Bau

Dec 24, 2016

Im sich ständig weiterentwickelnden Bau- und Bausegment war die Composites-Annahme nur langsam gewesen, fängt aber an, sich von einigen vielversprechenden regulatorischen Veränderungen anzuregen. Die frühen Erfolge im Wohn- und Deckungssegment folgten Mitte der 2000er Jahre (mehr dazu in "Holzgefüllte Verbundwerkstoffe springen aus dem Deck" unter "Editor's Picks").

Laudable Bemühungen der amerikanischen Composites Hersteller Assn. (ACMA, Arlington, Va.), Um die International Building Code ( IBC ) zu modifizieren und ein wachsendes Bewusstsein für die ökologische Nachhaltigkeit von Composites durch Lifecycle-Analysewerkzeuge hatte zuvor die Composites-Industrie nur wenig gewinnt, was die Architekten die "Gebäudehülle" nennen Dekorative Elemente wie Gesimse und Säulen und Fensterlinien, Eingangstüren, Oberlichter und Lichtpaneele stellten einen Anfang dar. Aber Industriebeobachter sahen große Möglichkeiten für Verbundwerkstoffe in Wandpaneele, Fundamente, Gebäudeverkleidungen und Dachdecker. Im Jahr 2014 begann diese Tür zu öffnen, als Architekten reagierten auf die International Code Council (ICC, Washington, DC) überarbeitet (2009) International Building Code , die nun IBC Kapitel 26, "Plastic", und Subsektion 12, "Fiber- Verstärktes Polymer "auf der CAMX 2015 in den Dallas TX, den USA, Marcio Sandri, VP und Managing Director Glasverstärkungen für Owens Corning Business Solutions (Toledo, OH, USA) teilten den Teilnehmern mit, dass der Baumarkt 1,45 Millionen MT glasverstärktes verbrauchen würde Verbundwerkstoffe jährlich bis 2018, 3,6% Wachstum pro Jahr.

Unitized Panel-Systeme werden dazu beitragen, die Erhöhung. Sie sind eine beliebte Alternative zu konventionellen, stick-built Bau in Gebäudehüllen geworden, weil sie vorkonfektioniert werden können, vor Ort, unter kontrollierten Fabrik Bedingungen. Sie vereinfachen die Vor-Ort-Installation erheblich, verringern teure Baustellenarbeit und verkürzen Bauzeiten. Im Jahr 2009 genehmigte der IBC neue Unterabschnitt 12 den Einsatz von Faserverbundwerkstoffen (FRP) für solche Systeme. Im Jahr 2014, Kreysler & Associates '(American Canyon, CA, US) Fireshield 285 Panel-System machte sie praktisch in Strukturen größer als 12m (vier Geschichten und größer) mit einem FRP-System, das die erforderliche NFPA 285 Feuerwiderstand Zertifizierung passieren konnte Es wird auf die derzeit größte FRP-Fassadeninstallation in den USA eingesetzt: die Erweiterung der San Francisco Museum of Modern Art (SFMOMA) (siehe "Architectural Composites: Auf neue Herausforderungen" unter "Editor's Picks").

Obwohl Fireshield 285 SFMOMA die kostengünstigste Lösung - angeblich 20% weniger Thansolutions mit konkurrierenden Materialien - anbot und mehr als 450.000 kg Sekundärstahlkonstruktion beseitigte, brauchte die Kep-PanP-Platten von Kreysler noch die Verwendung eines sekundären Aluminium-Panelsystems, das von einer renommierten Fassade hergestellt wurde Design / Bauunternehmen Enclos (Eagan, MN, US). Aluminium-gerahmte Vorhangwände kommen jedoch unter Beschuss, denn hochleitfähiges Aluminium strahlt Sommerwärme in klimatisierte Innenräume und Kanäle erwärmt aus beheizten Innenräumen bei kaltem Wetter, was die Energiekosten deutlich erhöht. Darüber hinaus wird Aluminium in einem energieintensiven Prozess produziert, und das beeinflusst die Gesamt-LEED-Bewertung eines Gebäudes, eine Drittanbieter-Zertifizierung, die den Bau eines Gebäudes und die betriebliche Nachhaltigkeit bewertet. Dies veranlasste Kreysler, Enclos und Architekten Gensler Los Angeles (Los Angeles, CA, USA), Design-Teams im Material Innovation Lab in der California Polytechnic State University - San Luis Obispo (Cal Poly SLO, CA, USA) mit der Entwicklung von Unit-Panel-Systemen zu betreiben Die mehr von der substrukturellen Last tragen (siehe "Die Gebäudehülle: FRP-Fassaden" unter "Editor's Pick"). Der Trend, seitdem, ist zu sehen, Composites erfüllen ästhetische, thermische Management und strukturelle Belastung Anforderungen an externe Gebäudeverkleidungen gesetzt.

Ein paralleler Trend sowohl im gewerblichen als auch im Wohngebäude ist es, Aluminium mit Verbundbauteilen im Fensterrahmen und Linealkomponenten zu ersetzen. Und ersetzen die Stahl- und Aluminiumverstärkungen, die jetzt in bestehende großformatige Vinyl- und PVC-Fensterkomponenten eingesetzt werden. Ein Verfechter der letzteren ist Covestro (ehemals Bayer MaterialScience, Pittsburgh, PA, USA), der die laufende Entwicklungsarbeit von einer Handvoll von Materiallieferanten und Fenster- und Türenherstellern, die auf eine Konvergenz der neuen Fenstertechnologie, Veränderungen in der International Building Code und die Einführung des US-amerikanischen EPA Energy Star 6.0 Rating-Systems, ein föderaler Energie-Performance-Standard für Fenster-Systeme.

Diese neue Technologie verfügt über glasfaserverstärktes Polyurethan, ein wesentlicher Vorteil, der siebenmal effektiver ist als Wärmedämmstoff im Vergleich zu Aluminium, was zu viel weniger thermischen Verlust führt. Ein Partner, Deceuninck Nordamerika (Monroe, MI, USA), startete ein neues Fensterverstärkungssystem, INNERGY, mit pultrudierten glasfaserverstärkten Polyurethan-Fensterversteifungen zum Einstecken in künstliche hohle, extrudierte Vinylfensterflügel und Rahmenprofile. Die Versteifungen bestehen aus 80% Glasfaser und 20% Polyurethan und ersetzen herkömmliche Aluminiumeinsätze. Nach dem üblichen anfänglichen trägen Empfang zu einer Produkteinführung berichtet Deceuninck, ein Lieferant von Fensterkomponentensystemen an Fensterhersteller, eine robuste Abholung im Vertrieb. Im Jahr 2015 stiegen die Sendungen des Fensters um 40-50% über 2014 Bände, "und das Unternehmen erwartet in den nächsten Jahren ähnliche Wachstumsraten. Covestro's Marktmanager Paul Platte 60% der kommerziellen Gebäude in den USA sind drei Geschichten und kürzer, nach Daten von der US Department of Energy veröffentlicht. Leistungsanforderungen (Belastung, Ablenkung, Brand und Rauch) für Hochanwendungen sind auch strenger und teurer. Dementsprechend, sagt Platte, sagt das Unternehmen die nächste Phase in der Markterweiterung der Polyurethan-Pultrusion-Technologie in Wohn-und Low-up-kommerziellen Türen und Fenster-Anwendungen in den nächsten zwei vor drei Jahren sein. Großflächige Hochanwendungen sind in drei bis fünf Jahren auf der Straße vorgestellt.

Im Jahr 2014 wurde in den patentierten Epitom-Verbund-Fundamentwänden von Composite Panel Systems (CPS, Eagle River, WI, USA) ein Ersatz für gegossene Beton-Fundamentwände, der Wohnstandard für Privathäuser in den USA, seit über 100 Jahren eingeführt. Hergestellt von Fiber-Tech Industries Inc. (Cadillac, MI, US), unter Verwendung von feuerhemmenden Modarharz von Ashland Performance Materials (Dublin, Ohio). Im Jahr 2015 wurden strukturelle 3m von 9m thermoplastischen Verbundplatten von Axia Materials (Seoul, Südkorea) für Wände, Böden und Dachkonstruktionen eingeführt. Durch die Verwendung von pulverförmigen, in-house-entwickelten Matrixsystemen erreicht Axia bei der Erwärmung eine wasserähnliche Viskosität, die eine ausgezeichnete Nassleistung, einschließlich der Imprägnierung der Filamente in der Faser, in einem kontinuierlichen Laminierverfahren erreicht. Die daraus resultierende 3m breite Deckschicht, komplett mit UV-Beschichtung auf einer Seite, wird geschnitten, dann auf verschiedene Kernmaterialien laminiert, auch in einem kontinuierlichen Prozess, um Verbund-Struktur-Dämmplatten (SIPs) herzustellen, die leicht, wasserdicht und UV-beständig sind , Und Berichten zufolge geeignet für den Bau von militärischen Unterkünften, modulare Gehäuse und vieles mehr. Die flachen Bauplatten können in einem Container ausgeliefert und dann vor Ort durch Klebe- und / oder Strukturverbundverbinder schnell montiert werden.