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建筑膜结构与纺织的“姻亲”

日期:2014-06-11 15:56:51 / 人气:1

 建筑用纺织品是指在工程建筑领域中作为特殊建筑材料使用的纺织品,包括混凝土增强纤维、膜结构材料、防水基材、智能水泥等。我国在建筑用纺织品方面起步较晚,上世纪90年代,开始在部分建筑领域如内墙装修、外墙维护、水泥增强、仓库、厂房、大型建筑物房顶及非长久性建筑设施中使用纤维材料、膜结构材料等纺织材料。据了解,国外建筑用纺织品已经占到全部纺织品用量的15%,我国仅占1%。2009年,国内建筑用纺织品达到 31.2万吨,比2008年同比增长15.06%。“十二五”期间,建筑用纺织品被列入产业用纺织品推广项目之一,这必将使我国的建筑用纺织品得到长足发展。
从“可用可不用”到“强制使用”
近些年,世界各国对建筑用纺织品给予了极大关注,相关企业开发了许多新产品,应用领域逐步扩大。在上海世博会上,一些国家的展馆、生活体验区使用了大量建筑用纺织品。如德国馆外墙的面料涂层结构、日本馆整体建筑的超轻膜结构材料、荷兰馆的智能纺织品等,都是很好的范例。近年来,非织造布在建筑上的应用越来越多,其优越的性能及方便的拆装使其显现广阔的发展前景。如非织造布基防水材料、纤维吸音、隔音、防霉材料,以及在水泥中加入金属纤维屏蔽电磁波、掺入抗菌、防霉、消臭纤维有利卫生保健等功能,均在建筑领域里得到应用。可以预见,建筑用纺织品正在悄然走进我们的生活。但是,近几年,我国在建筑用纺织品方面普及速度不快,许多建筑应用领域难见其身影,造成我国建筑用纺织品的生产、研发和应用存在不少问题,致使建筑用纺织品占到全部纤维使用的比例非常低,且没有太大的改变。
在上海世博会德国馆参观时,看到那里展示的亚麻生态隔热板、玻璃纤维混凝土阻燃材料、纤维素纤维合成金属材料、碳纤维隔离板等先进的纺织品建筑材料,有的我们没有使用在建筑中,有的使用了但量很少,有的甚至没有听说过。中国产业用纺织品行业协会名誉理事长华用士告诉记者,我国现在的膜材料应用还在起步阶段,在上海世博会场馆建设中有我国生产企业的产品亮相,但水平和规模与国外有差距。一些高档膜结构材料主要依赖进口,如奥运会“水立方”使用的膜材料即为进口;建筑防水材料应用比较广泛,在建筑内墙装修、外墙维护中发挥了作用;水泥增强纤维我国已经可以自己生产,但产量不大,应用范围受到局限。
北京中纺纤建科技有限公司是一家以建筑工程纤维材料研发与推广应用为主的企业。该公司是“中国建筑工程纤维材料研发中心”和“建设部混凝土工程技术研究中心纤维材料分中心”的依托单位。公司副总经理任学文介绍说,中纺纤建公司生产的凯泰牌各种混凝土增强纤维材料,年产几百吨。如改性聚丙烯单丝纤维可有效地提高纤维与混凝土基料的握裹力,应用于砂浆/混凝土中,能阻止、减少和延缓早期塑性开裂,极大地提高砂浆/混凝土的综合性能。另外,还有公司自主开发的用于混凝土增强、增韧的有机纤维产品。如改性聚丙烯仿钢丝纤维等,对改善混凝土的抗弯强度和弯曲韧性,增加混凝土的抗冲击和抗疲劳性能,降低喷射混凝土的回弹率、克服塑性收缩裂缝等具有非常好的功效。这几年,在国家体育场“鸟巢”、中央电视台新址、北京南站改扩建工程等数百项工程中成功应用,支援了国家多项重点工程。
建筑用纺织品代表建筑未来?
有学者认为,建筑行业与纺织行业是两个完全不同的产业,纺织品进入建筑行业仅限于建筑材料领域,建筑中大量使用的还是钢材和水泥。因此,纺织品不可能作为建筑材料的主要方面。其实,建筑材料,特别是新型建筑材料,包括智能水泥、碳纤维房屋结构等在国外已经被广泛应用,环保、节能、低碳的智能建筑中,作为一种未来的建材,少不了纺织品。建筑与纺织品,我中有你,你中有我是一种发展趋势。未来建筑用纺织品将朝着轻质化、功能化方向发展。如纤维增强混凝土的开发,将使纤维材料在建筑工程中的价值大大提高。突破简单的增强功能,使用诸如钢纤维、玻璃纤维、碳纤维等,增强混凝土预制件的强度,起到阻燃、轻质的作用。那么,即使建筑摩天大厦,楼高在500~800米亦无危险隐患。在新型建筑材料中,非织造布将扮演主角。以玻璃纤维织物为布基,涂敷PVC、聚四氟乙烯等形成防水、透气、阻燃篷面织物,大大增强了膜结构的强度和耐气候性及阻燃性,而且建筑物的使用期限将大大延长。
在即将出台的《纺织工业“十二五”规划》中,产业用纺织品放在了举足轻重的位置上。有关建筑用纺织品方面,规划提出要有步骤地大力推广纺织品用于外墙体防水、增强、内墙防裂、防水、阻燃等功能的研发,在建筑用纺织品加工技术上,推广率要在70%以上。建筑用纺织品是否代表建筑领域的未来,答案不得而知。但有一点可以肯定,那就是随着城市建筑的发展,使用更加节能环保、轻质、耐用,并具有各种功能性的建筑材料必将被越来越广泛地应用于建筑中,建筑与纺织品的结合将水到渠成。
建筑用纺织品使用“无极限”
建筑纺织品有显著节约材料、组件可在工厂内制造、现场安装、缩短建设周期、减轻建筑物重量、降低成本等特点,现已形成了新的建筑风格。但是,建筑纺织品的发展仍然受到许多制约,认识上也有许多误区。如认为建筑用纺织品只能用于辅助增强功能;最早使用钢纤维、玻璃纤维、维纶等作为增强混凝土的材料,后来发展到在水泥中掺入碳纤短纤维以增强建筑物的导电性。其实,碳纤维还可以做许多建筑材料。如记者在参观北京一个绿色产业展览会时,看到日本帝人公司开发制作的碳纤维建筑预应梁,重量轻、承重大,代表了未来建筑用纺织品的方向。只是目前售价较高,影响了用户选购和普及。随着碳纤维的产业化进程加快,将来,许多建筑将使用轻质、耐用的高性能纤维材料。此外,随着高性能纤维的应用,许多过去认为不能用于建筑的纤维,将加入到应用大军里来。
PTFE膜结构材料就是一个典型例子。为了在建筑中使用耐腐蚀、跨度大、易清洁透气、阻燃的新型结构材料,许多大型场馆建筑使用了膜结构,在面料表层涂覆功能材料,起到抗老化、自清洁作用,目前膜结构已经成为世界建筑的新风格。上海世博会的世博轴,大量使用膜材料,树立了膜结构使用的典范。
有报道称,国外用木质素纤维做建筑材料,进行高速公路的铺设。木质纤维易分散在保温材料中形成三维空间结果,并能吸附自重6~8倍的水分。这种结构和特点,提高了材料的性能,起到了稳定工程建筑尺寸,解决了高速公路路面易干裂、滑坠的问题,并可加快施工进度。用木质纤维铺就的高速公路,抗滑性、降噪性较好,抗滑性能大大提高。而且,路面能见度好,可减少车灯反射、减少水雾和降低行车时的噪音。

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