FRP在建筑领域的应用
1 前 言
FRP(玻璃纤维增强塑料,简称玻璃钢),具有许多传统建筑材料所不具备的优良特性,如轻质高强、透电磁波、耐腐蚀、保温和隔声性能好、耐老化以及改性后具有耐磨和防火性能等,还有透光、抗振、成型方便等优良性能,而越来越多地用于建筑领域。
2 FRP在我国建筑领域的应用
80年代以前,FRP主要用于军工产品,院所之间受到保密限制,不便交流,建筑师对FRP的优良性能不了解,得不到可靠的性能数据,因此未大量用于建筑结构,另一方面,由于当时的FRP自身存在着一些缺点,如价格偏高、弹性模量低、不耐磨等也阻碍了FRP的应用。
90年代开始,随着对FRP研究工作的不断深入,使FRP的缺陷得以克服,产品价格有所下降。在大型建筑结构中的应用取得很好的效果。下面简要介绍几个实例:
(1)大型FRP机房:1991年在杭州市建成,该机房与其下面宾馆取得建筑上的协调,从外观上难于区分,效果很好;
(2)卡拉OK娱乐厅柱形屋盖:长26m,跨度10m,1992年在上海大橡胶厂楼顶建成,十分美观实用;
(3)旋转餐厅球形屋盖:球径45m,1993年在上海长江口商城建成;
(4)东方明珠电视塔大堂双曲面屋盖及内装饰件:直径60m,总面积约5000m2,1994年完成。从合同签订至安装完成仅用了三个多月,使用至今,效果很好;
(5)方舟大厦尖顶(高7m)及拼装屋面(约300m2):1996年建成,1997年3月安装完毕。
3 国外FRP在建筑领域的应用及前景
近,我们赴美考察了新一代雷达天线罩,同时考察了美国FRP在建筑方面的应用,感受十分深刻,主要有以下三个方面的体会:
(1)国外建筑领域应用FRP的数量大、品种多
复合材料在整个工程材料中用量从1950年的2%将上升到2000年的14.7%,预计2020年将有望达到18.4%。美国1993年用量23.7万t,占总量的20%,仅次于交通运输业,是第二大应用领域;英国1992年占总用量的26.6%,是大应用领域;西欧1992年用量24.7万t,占总量的21.3%,是第二大应用领域;日本1993年用量23,7万t,占总用量的55%左右,是大应用领域。
国外FRP在建筑领域的应用实例有
①直径66m的全FRP球形娱乐场:该建筑位于美国西海岸临近旧金山的里诺市,该建筑由2000多块四边形FRP单元件拼装而成;
②美国New Jersey州、大西洋城Trump Taj Mahal综合娱乐场:占地39万m2,门面1.6km长,大部分是FRP艺术造型装饰件,共有二万三千多件,总值约1500万美元;
③美国New York 的 FRP可口可乐大广告牌:立体状l2.5m×19.8m,“可口可乐瓶”高12.8m,冰块高3m;
④美国Boston许多建筑物门窗、门面、栏杆、屋檐板、装饰拱都采用FRP;
⑤美国Atlanta银行大厅高楼层盖采用FRP,美国Florida Tampa市C&S银行大楼(该州西海岸高的大厦,43层),采用半锥形FRP屋盖,高7.9m,都兼有防腐、透波和抗风等多种功能。还有机场和气象雷达罩等也都采用FRP。
(2)新型玻璃钢品种不断问世
①阻碍FRP在建筑结构领域更广泛应用的因素之一是FRP的防火性还不够理想,加入各种阻燃剂后其氧指数仍难超过40。而近年来研制成功的无机玻璃钢,其氧指数可达到100,在1000℃的高温下也不燃烧。目前已应用于防火门和大型通风管道方面,也可应用于建筑内装饰件;
②阻碍FRP在建筑结构领域应用的另一原因是由于FRP常含有残余苯乙烯,为此,新近开发出了无毒型FRP系列产品,可广泛用在小康居室建筑;
③一般地FRP表面不耐磨,新近开发研制的新型FRP耐磨性可比一般的FRP提高3~4倍,可用于建筑结构内外装饰件,甚至外墙面,可大大减轻建筑物的自重,特别适用于高层建筑。
(3)21世纪FRP在建筑领域应用的内容
据粗略统计,FRP在建筑领域的应用主要有以下五个方面:
①各种异形建筑结构物:雷达天线罩、岗亭、广告牌(物)、球形娱乐场、球幕影剧院、大跨度机库、车库、仓库、旋转餐厅屋盖、卡拉OK娱乐厅柱形屋盖、运动场大跨度看台屋盖、室内运动场屋盖和高层建筑锥形顶等;②各种功能性建筑物:电视塔透波墙、透波机房、屏蔽房、隔声墙、化工厂防腐车间、码头FRP与金属复合椿、医院防辐射复合墙、大型冷却塔、污水处理厂防腐板、大型耐腐蚀槽、罐等;③各种建筑物内外装饰件:屋檐、沿口、门楣、骑马廊、灯槽、灯饰、罗马柱、吊顶、艺术花瓶、假山瀑布、吉祥动物(狮子、牛、象等)等;④小康居室、办公室建筑构件:门、隔墙、隔段、家具、厨房用具、花园栏杆、围墙、小车库、游泳池、各种窗框、盆景等;⑤各种卫生洁具:整体卫生盒子间、整体淋浴间、水箱、移动厕所、净化池、洗面盆具、抽水马桶、浴缸、太阳能热水器等。








































