建筑領域已成為纖維增強復合材料最具潛力的應用市場之一
時間：2022-12-09 08:44:09 瀏覽量：
近日，采用玻璃纖維和碳纖維材料制作、近600平方米的一體化整體屋面結構和整體化雨棚結構已建成。該項目位于北京科興中維生物技術有限公司凱信基地項目的門房和立面雨棚工程中，這是一次對屋面結構采用模塊化設計的探索和創(chuàng)新，巧妙利用復合材料靈活的外形設計，實現最終產品優(yōu)美曲面效果。
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現在，就讓我們一起來盤點一下全球有哪些知名建筑采用了纖維增強復合材料。
1.歐盟檢察署大樓
荷蘭TGM建筑公司與Indupol公司、力聯(lián)思以及BüFA和 Solico公司通過緊密而成功的合作，成功的實現了歐盟檢察署大樓外立面獨特的設計和造型，為建筑業(yè)注入創(chuàng)新的復合材料應用技術。復合材料部件由采用手糊工藝在模具里成型獲得特定的形狀和尺寸。模壓之后，制品表面經過處理，覆以白色面漆，然后運送到安裝現場。制品安裝僅需很少量腳手架，由起重機吊起安裝到大樓上。
2.舊金山現代藝術館(SFMOMA)
Kreysler & Associates公司為舊金山現代藝術館(SFMOMA) 的東立面設計了700塊“雨幕”纖維增強復合材料板。這些FRP板覆蓋10層的建筑，并起到防水作用。這些FRP板固定在鋁制框架上，形成一個水平的漣漪紋理就像舊金山灣的水域。根據Kreysler & Associates 公司總裁Bill Kreysler 介紹，SFMOMA擴建項目是北美最大的多層建筑纖維增強復合材料外墻的應用例。
這些FRP板是由可回收的發(fā)泡聚苯乙烯(EPS)泡沫模具制成，先用由數控熱線機磨成大致形狀，再用五軸數控刳刨機制作最后的雙彎曲表面。沒有兩塊板是一樣的，大多數的寬度是5.5英尺，長度在6到30英尺之間。其表面厚度只有3/16英尺。
3.蘋果公司總部大樓
位于加州庫比蒂諾的蘋果公司新總部價值50億美元，其屋頂由迪拜第一復合材料技術公司制造，總生產面積達64250平方米。
這是有史以來最大的獨立碳纖維屋頂。這種圓形屋頂由44塊同樣半徑的板構成，平均70英尺長11英尺寬，分別連接到中間的小型中心轂上。它在迪拜沙漠中組裝和測試，然后運送到加利福尼亞州的庫比蒂諾（Cupertino），其重量為80噸，直徑超過140英尺。相比之下，波音787的起飛重量不到30噸，翼展197英尺。
4.麥加大清真寺
這是迪拜第一復合材料技術公司（PCT）的另一個壯觀的作品，該公司在麥加大清真寺建造了一座世界最大的滑動穹頂。其直徑將達到36米，用一個移動的系統(tǒng)驅動，具有下穹頂和上部覆層雙層的結構。據PCT的市場和活動協(xié)調員Djibril Waimer介紹，玻璃纖維增強聚合物（GFRP）板用于覆蓋屋頂的結構鋼框架。這種框架支撐在四個電動輪驅動器上，可以滑動到一側，以便庭院可以露天，為清真寺提供自然通風。
5.巴黎俄羅斯東正教大教堂
圓屋頂的板材本身是在Multiplast公司在法國瓦納的工廠使用Sicomin SR8100 / SD4772環(huán)氧灌注系統(tǒng)和專門研制的玻璃纖維增強材料鋪層生產的。通過將其重量級四軸向品牌織物QX1180和500 gsm機織物結合。圓屋頂使用Sicomin的復合材料解決方案對該項目來說有許多優(yōu)點。輕質屋頂可以快速安裝而且能減少建筑結構的靜負荷。另一個好處就是屋頂的離線生產和裝飾可以在受控條件下進行，生產過程不會受到天氣影響。Sicomin在實驗室進行大量的DSC試驗以優(yōu)化后固化過程，以確保完成的部件的穩(wěn)定性，隨后工匠用86000片真正的金箔鍍在640平方米的圓屋頂表面。
6.生態(tài)膠囊屋Ecocapsule
這種小巧的膠囊屋只有4.57米長，2.13米寬，可利用面積僅為6.5平方米。項目團隊利用玻璃纖維和聚酯樹脂，分別造出膠囊屋的主要三個部件（底部、左側半弧和右側半?。约伴T窗和其他內飾部件。采用真空灌注的生產工藝，玻璃纖維織物和聚酯樹脂被分層鋪放在鋁結構之上，最終形成輕量化膠囊屋。
框架結構完成之后，其余零部件（包括電力、水系統(tǒng)、地暖系統(tǒng)、內飾等）都是依靠人工安裝上去的。里面的桌椅櫥柜采用的是輕質蜂窩板材。建成之后，膠囊屋總重僅為1.18噸。
7.倫敦維多利亞和阿爾伯特博物館(V&A) John Madejski庭院涼亭
這種長亭現在陳列在倫敦維多利亞和阿爾伯特博物館(V&A)的John Madejski庭院。亭子的每個部件的設計是基于甲蟲前翅的結構——被稱為“翅鞘”。200平方米的結構由漏斗形支架支撐，其中每一塊是用單段樹脂涂敷纖維構成的，重量為45公斤。制造每個部件時，樹脂浸漬的玻璃纖維和碳纖維纏繞在金屬模架上，然后固化形成剛性六邊形部件。
該技術涉及到用機械臂纏繞復合材料——旨在利用碳纖維的材料特性賦予像制造結構部件一樣的強度。一系列這些單個細胞樣的模塊用來建造長亭獨特的形狀。這40個單元平均每個需要3小時來制造。
8.ICD/ITKE亭
斯圖加特Achim Menges教授在新作 ICD/ITKE亭中展示了一種全新的建筑，其靈感來自于生活在水下，并居住在水泡中的水蜘蛛的建巢方式。整個亭子是在一層柔軟的薄膜內部用機器人織上可以增強結構的碳纖維而形成的輕型纖維復合材料外殼構筑物，同時這種建造方式使用到最少的材料實現了結構穩(wěn)定性。
9.上海迪士尼樂園明日世界
?文章來源：復材應用技術（本文是根據中國建材報、玻纖情報網等資料整理編輯而成）
