FRP在建筑領域的應用
1 前 言
FRP(玻璃纖維增強塑料,簡稱玻璃鋼),具有許多傳統建筑材料所不具備的優良特性,如輕質高強、透電磁波、耐腐蝕、保溫和隔聲性能好、耐老化以及改性后具有耐磨和防火性能等,還有透光、抗振、成型方便等優良性能,而越來越多地用于建筑領域。
2 FRP在我國建筑領域的應用
80年代以前,FRP主要用于軍工產品,院所之間受到保密限制,不便交流,建筑師對FRP的優良性能不了解,得不到可靠的性能數據,因此未大量用于建筑結構,另一方面,由于當時的FRP自身存在著一些缺點,如價格偏高、彈性模量低、不耐磨等也阻礙了FRP的應用。
90年代開始,隨著對FRP研究工作的不斷深入,使FRP的缺陷得以克服,產品價格有所下降。在大型建筑結構中的應用取得很好的效果。下面簡要介紹幾個實例:
(1)大型FRP機房:1991年在杭州市建成,該機房與其下面賓館取得建筑上的協調,從外觀上難于區分,效果很好;
(2)卡拉OK娛樂廳柱形屋蓋:長26m,跨度10m,1992年在上海大橡膠廠樓頂建成,十分美觀實用;
(3)旋轉餐廳球形屋蓋:球徑45m,1993年在上海長江口商城建成;
(4)東方明珠電視塔大堂雙曲面屋蓋及內裝飾件:直徑60m,總面積約5000m2,1994年完成。從合同簽訂至安裝完成僅用了三個多月,使用至今,效果很好;
(5)方舟大廈尖頂(高7m)及拼裝屋面(約300m2):1996年建成,1997年3月安裝完畢。
3 國外FRP在建筑領域的應用及前景
近,我們赴美考察了新一代雷達天線罩,同時考察了美國FRP在建筑方面的應用,感受十分深刻,主要有以下三個方面的體會:
(1)國外建筑領域應用FRP的數量大、品種多
復合材料在整個工程材料中用量從1950年的2%將上升到2000年的14.7%,預計2020年將有望達到18.4%。美國1993年用量23.7萬t,占總量的20%,僅次于交通運輸業,是第二大應用領域;英國1992年占總用量的26.6%,是大應用領域;西歐1992年用量24.7萬t,占總量的21.3%,是第二大應用領域;日本1993年用量23,7萬t,占總用量的55%左右,是大應用領域。
國外FRP在建筑領域的應用實例有
①直徑66m的全FRP球形娛樂場:該建筑位于美國西海岸臨近舊金山的里諾市,該建筑由2000多塊四邊形FRP單元件拼裝而成;
?、诿绹鳱ew Jersey州、大西洋城Trump Taj Mahal綜合娛樂場:占地39萬m2,門面1.6km長,大部分是FRP藝術造型裝飾件,共有二萬三千多件,總值約1500萬美元;
?、勖绹鳱ew York 的 FRP可口可樂大廣告牌:立體狀l2.5m×19.8m,“可口可樂瓶”高12.8m,冰塊高3m;
?、苊绹鳥oston許多建筑物門窗、門面、欄桿、屋檐板、裝飾拱都采用FRP;
⑤美國Atlanta銀行大廳高樓層蓋采用FRP,美國Florida Tampa市C&S銀行大樓(該州西海岸高的大廈,43層),采用半錐形FRP屋蓋,高7.9m,都兼有防腐、透波和抗風等多種功能。還有機場和氣象雷達罩等也都采用FRP。
(2)新型玻璃鋼品種不斷問世
①阻礙FRP在建筑結構領域更廣泛應用的因素之一是FRP的防火性還不夠理想,加入各種阻燃劑后其氧指數仍難超過40。而近年來研制成功的無機玻璃鋼,其氧指數可達到100,在1000℃的高溫下也不燃燒。目前已應用于防火門和大型通風管道方面,也可應用于建筑內裝飾件;
?、谧璧KFRP在建筑結構領域應用的另一原因是由于FRP常含有殘余苯乙烯,為此,新近開發出了無毒型FRP系列產品,可廣泛用在小康居室建筑;
?、垡话愕谾RP表面不耐磨,新近開發研制的新型FRP耐磨性可比一般的FRP提高3~4倍,可用于建筑結構內外裝飾件,甚至外墻面,可大大減輕建筑物的自重,特別適用于高層建筑。
(3)21世紀FRP在建筑領域應用的內容
據粗略統計,FRP在建筑領域的應用主要有以下五個方面:
?、俑鞣N異形建筑結構物:雷達天線罩、崗亭、廣告牌(物)、球形娛樂場、球幕影劇院、大跨度機庫、車庫、倉庫、旋轉餐廳屋蓋、卡拉OK娛樂廳柱形屋蓋、運動場大跨度看臺屋蓋、室內運動場屋蓋和高層建筑錐形頂等;②各種功能性建筑物:電視塔透波墻、透波機房、屏蔽房、隔聲墻、化工廠防腐車間、碼頭FRP與金屬復合椿、醫院防輻射復合墻、大型冷卻塔、污水處理廠防腐板、大型耐腐蝕槽、罐等;③各種建筑物內外裝飾件:屋檐、沿口、門楣、騎馬廊、燈槽、燈飾、羅馬柱、吊頂、藝術花瓶、假山瀑布、吉祥動物(獅子、牛、象等)等;④小康居室、辦公室建筑構件:門、隔墻、隔段、家具、廚房用具、花園欄桿、圍墻、小車庫、游泳池、各種窗框、盆景等;⑤各種衛生潔具:整體衛生盒子間、整體淋浴間、水箱、移動廁所、凈化池、洗面盆具、抽水馬桶、浴缸、太陽能熱水器等。










































