建筑领域已成为纤维增强复合材料最具潜力的应用市场之一
时间：2022-12-09 08:44:09 浏览量：
近日，采用玻璃纤维和碳纤维材料制作、近600平方米的一体化整体屋面结构和整体化雨棚结构已建成。该项目位于北京科兴中维生物技术有限公司凯信基地项目的门房和立面雨棚工程中，这是一次对屋面结构采用模块化设计的探索和创新，巧妙利用复合材料灵活的外形设计，实现最终产品优美曲面效果。
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现在，就让我们一起来盘点一下全球有哪些知名建筑采用了纤维增强复合材料。
1.欧盟检察署大楼
荷兰TGM建筑公司与Indupol公司、力联思以及BüFA和 Solico公司通过紧密而成功的合作，成功的实现了欧盟检察署大楼外立面独特的设计和造型，为建筑业注入创新的复合材料应用技术。复合材料部件由采用手糊工艺在模具里成型获得特定的形状和尺寸。模压之后，制品表面经过处理，覆以白色面漆，然后运送到安装现场。制品安装仅需很少量脚手架，由起重机吊起安装到大楼上。
2.旧金山现代艺术馆(SFMOMA)
Kreysler & Associates公司为旧金山现代艺术馆(SFMOMA) 的东立面设计了700块“雨幕”纤维增强复合材料板。这些FRP板覆盖10层的建筑，并起到防水作用。这些FRP板固定在铝制框架上，形成一个水平的涟漪纹理就像旧金山湾的水域。根据Kreysler & Associates 公司总裁Bill Kreysler 介绍，SFMOMA扩建项目是北美最大的多层建筑纤维增强复合材料外墙的应用例。
这些FRP板是由可回收的发泡聚苯乙烯(EPS)泡沫模具制成，先用由数控热线机磨成大致形状，再用五轴数控刳刨机制作最后的双弯曲表面。没有两块板是一样的，大多数的宽度是5.5英尺，长度在6到30英尺之间。其表面厚度只有3/16英尺。
3.苹果公司总部大楼
位于加州库比蒂诺的苹果公司新总部价值50亿美元，其屋顶由迪拜第一复合材料技术公司制造，总生产面积达64250平方米。
这是有史以来最大的独立碳纤维屋顶。这种圆形屋顶由44块同样半径的板构成，平均70英尺长11英尺宽，分别连接到中间的小型中心毂上。它在迪拜沙漠中组装和测试，然后运送到加利福尼亚州的库比蒂诺（Cupertino），其重量为80吨，直径超过140英尺。相比之下，波音787的起飞重量不到30吨，翼展197英尺。
4.麦加大清真寺
这是迪拜第一复合材料技术公司（PCT）的另一个壮观的作品，该公司在麦加大清真寺建造了一座世界最大的滑动穹顶。其直径将达到36米，用一个移动的系统驱动，具有下穹顶和上部覆层双层的结构。据PCT的市场和活动协调员Djibril Waimer介绍，玻璃纤维增强聚合物（GFRP）板用于覆盖屋顶的结构钢框架。这种框架支撑在四个电动轮驱动器上，可以滑动到一侧，以便庭院可以露天，为清真寺提供自然通风。
5.巴黎俄罗斯东正教大教堂
圆屋顶的板材本身是在Multiplast公司在法国瓦纳的工厂使用Sicomin SR8100 / SD4772环氧灌注系统和专门研制的玻璃纤维增强材料铺层生产的。通过将其重量级四轴向品牌织物QX1180和500 gsm机织物结合。圆屋顶使用Sicomin的复合材料解决方案对该项目来说有许多优点。轻质屋顶可以快速安装而且能减少建筑结构的静负荷。另一个好处就是屋顶的离线生产和装饰可以在受控条件下进行，生产过程不会受到天气影响。Sicomin在实验室进行大量的DSC试验以优化后固化过程，以确保完成的部件的稳定性，随后工匠用86000片真正的金箔镀在640平方米的圆屋顶表面。
6.生态胶囊屋Ecocapsule
这种小巧的胶囊屋只有4.57米长，2.13米宽，可利用面积仅为6.5平方米。项目团队利用玻璃纤维和聚酯树脂，分别造出胶囊屋的主要三个部件（底部、左侧半弧和右侧半弧），以及门窗和其他内饰部件。采用真空灌注的生产工艺，玻璃纤维织物和聚酯树脂被分层铺放在铝结构之上，最终形成轻量化胶囊屋。
框架结构完成之后，其余零部件（包括电力、水系统、地暖系统、内饰等）都是依靠人工安装上去的。里面的桌椅橱柜采用的是轻质蜂窝板材。建成之后，胶囊屋总重仅为1.18吨。
7.伦敦维多利亚和阿尔伯特博物馆(V&A) John Madejski庭院凉亭
这种长亭现在陈列在伦敦维多利亚和阿尔伯特博物馆(V&A)的John Madejski庭院。亭子的每个部件的设计是基于甲虫前翅的结构——被称为“翅鞘”。200平方米的结构由漏斗形支架支撑，其中每一块是用单段树脂涂敷纤维构成的，重量为45公斤。制造每个部件时，树脂浸渍的玻璃纤维和碳纤维缠绕在金属模架上，然后固化形成刚性六边形部件。
该技术涉及到用机械臂缠绕复合材料——旨在利用碳纤维的材料特性赋予像制造结构部件一样的强度。一系列这些单个细胞样的模块用来建造长亭独特的形状。这40个单元平均每个需要3小时来制造。
8.ICD/ITKE亭
斯图加特Achim Menges教授在新作 ICD/ITKE亭中展示了一种全新的建筑，其灵感来自于生活在水下，并居住在水泡中的水蜘蛛的建巢方式。整个亭子是在一层柔软的薄膜内部用机器人织上可以增强结构的碳纤维而形成的轻型纤维复合材料外壳构筑物，同时这种建造方式使用到最少的材料实现了结构稳定性。
9.上海迪士尼乐园明日世界
?文章来源：复材应用技术（本文是根据中国建材报、玻纤情报网等资料整理编辑而成）
