建筑用纺织品分类及介绍
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膜结构是近几十年发展起来的一种新型的大跨度空间结构, 它由具有优良性能的织物(膜材)通过支撑构件(如刚性梁、 柱、柔性索),或给膜内空气加压以一定的方式组合并施加 适当的初始预张力而形成具有一定刚度的空间结构形状, 从而承受一定外荷载的一种空间结构形式。它的历史可以 追溯到远古时期的人们利用树木的纤维和兽皮建造的帐篷。 膜结构有三种类型:薄膜,网材和织物
建筑用纺织品
——
目
2
1
建筑用纺织品概念
建筑用纺织品的发展历史
录
4
3
各类型建筑用纺织品介绍
建筑用纺织品的发展前景
01
PART ONE
建筑用纺织品概念
定义,性能要求,优点
建筑用纺织品定义
建筑用纺织品是指在应用于仓库、生产厂房、大型建筑物 的房顶、屋面及非长久性建筑设施等,作为特殊建筑材料 使用的纺织品。
02 01
可以极大地缩短建造周期, 显著节约建筑材料降低建 筑成本。
02
PART TWO
建筑用纺织品的发展历史
1980 年美 国亚特兰大机场用 改性 聚丙烯腈 纤维非织造材料做成 的覆盖墙壁 ,揭开 了建筑用纺织品的发展帷幕 。覆盖墙壁具有保养 经济 、尺寸稳定和安装简便 的特点,这使得建筑用纺织 品在美国、 法国、德 国和英 国等西方 国家迅速发展起来 。 80 年代末 ,日本开始发展建筑用纺织 品。由于日本独特的地理环境 和经济 因素的影响,建筑用纺织品在日本的发展速度非常迅猛 ,很 短一段时间里就在发展速度和应用数量上超过了美国、欧洲和中东地 区的国家。日本的建筑大多数都采用了建 筑用纺织品,并且加工技术 非常成熟 90 年代初 ,中国台湾 受到日本的影响,发展并应用了建筑用纺织品, 近几年发展速度很快 ,逐渐成为了充满建筑用纺织 品机会的新市场 。 我国在90年代末开始发展和应用建筑用纺织品,应用数量逐年递增 。
②玻璃纤维:玻璃是一种非晶体,没有固定的熔点。将玻璃加热熔融并拉成丝, 即成玻璃纤维。玻璃纤维的特点是:拉伸强度高,不仅超过各种天然纤维,也 超过一般的合成纤维和钢材的强度。但是,它的弹性模量较低,约为钢的1/3, 属于脆性材料;具有良好的耐热性,一般在300℃以下可保持性能不变;具有 良好的电绝缘性。
屋面防水材料有:聚氯乙烯防水卷材(PVC)、氯丁胶乳防 水卷材、聚氨酯防水卷材、膨润土沥青防水涂料等,这些 卷材的基布都为非织造布或机织布。
要求具备以下几种性能: 韧性好、不芯吸、不脱层、耐化 学药品、阻断紫外线、阻燃和防雷等
氯丁胶乳防水卷材
聚氯乙烯防水卷材
聚氨酯防水卷材
纸胎沥青毡的应用
建筑用膜结构材料
膜结构材料
膜结构建筑中最常用的材料:
①
②
主要有聚四氟乙烯(PTFE)膜材
聚氯乙烯(PVC)膜材
③
加面层的PVC膜材。
运用实例:世博会日本馆和德国馆采用了膜结构材料,中国 奥运会建筑水立方等
遮阳蓬和雨蓬
所谓篷面建筑是以篷面织物为施工材料,支撑固定而形成 的特定建筑造型。篷面织物是在织物上涂上防水剂等功能 性涂层材料而构成的涂层织物; 织物基布可以是玻璃纤维布,聚脂、尼龙等合成纤维布:
03
PART THREE
各类型建筑用纺织品介绍
类型介绍,性能,特点,应用等方面
建筑用纺织品类型:
1)纤维增强材料
2)屋面防水材料
3)建筑用膜结构材料 4)遮阳蓬和雨蓬
1)纤维增强材料
土木工程中使用以水泥为基础的集体,其存在的问 题之一是当受到拉伸应力或冲击负荷时会产生脆性 断裂。为了改善其机械性能和减少混泥土的破碎, 可在基体中掺入少量纺织纤维,其目的是增强基体 的韧度或者拉伸性能。
结构:目前建筑用膜结构材料大多采用涂层织物,里层一 般以机织物作为基材,基材决定了膜材的化学性能;外层 为涂层,决定膜材的物理性能。
结构示意图
基布
1. 2.
基布可以是机织布,针织布,非织造布
常用基布材料有:高强聚酯纤维,玻璃纤维,锦纶
例如:
①聚酯长丝(涤纶PET):涤纶的合成原料是乙二醇和对苯二甲酸。在这里引入 苯环的目的是提高材料的熔点和刚度。涤纶的特点是:熔点高,在150~175℃ 以下的机械强度好,耐溶剂、耐腐蚀、耐磨、耐油腻,可多次洗涤,透水透气 性适宜。它是合成纤维中的第一大品种。若用丁二醇代替乙二醇,可制得熔点 较低,较柔软的涤纶聚酯。
有时需要透过和反射一定的光线等
建筑用纺织品所具有的优点
可以随意设计各种形状的 外观,可灵活安装拆卸
能较好地承受地震等严重 破坏力,不易受机械损伤, 一旦受损修补也比较容易。
05 04
能建造大跨度建筑,这是 大型公共场所、体育馆、 展览厅、材料设备库房所 需要的。
03
能极大减轻结构的重量, 织物“外壳”的重量只有 砖瓦、泥灰、钢材等常规 外壳材料重量的1/30。
THANK YOU FOR YOUR ATTENTION!
① ② ③
路面, 装饰覆面, 木材代用品,
④
⑤ ⑥ ⑦ ⑧
薄壳屋顶,
防裂加筋混凝土灌的防水加固、耐久性模板。
盛水罐,
游泳池,
廉价住宅和仓库管材等
2)屋面防水材料
在我国,目前使用最广的屋面防水材料是纸胎沥青毡,但纸 胎基沥青毡防水效果不理想,使用寿命短。而随着科技的发 展,纺织品在建筑防水材料中的应用改善了这一现象,这 是建筑防水材料发展的一个飞跃。纺织品的应用使得防水 材料寿命应尽可能长。各种非织造布都可用作建筑防水材 料,用量较大的有聚酯纤维和聚丙烯纤维纺粘布、粘合法 非织造布、短纤维针刺浸渍法非织造布,也有玻璃纤维非 织造布、再生纤维非织造布,还有再生纤维与机织玻璃纤 维布的复合非织造布等。
涂层材料可以分别选用聚四氟乙烯、有机硅、聚氯乙烯等 树脂;
篷面织物一般具有很好的耐气候性、使用耐久性、阻燃性 和耐磨、防霉、尺寸稳定、透光性、抗拉伸性、防水性等。
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04
PART FOUR
建筑用纺织品的发展前景
建筑用纺织品的发展前景
建筑用纺织品的发展方向是环保和节省能源。 石油基用于屋顶材料中存在污染和不易回收等问题,EPDM防水片材的研发成功, 在一定程度缓解了这个问题,但建筑用纺织品还需要进一步加大对新材料的研 发力度目前,城市化是经济工业化、现代化的必然。 据预测未来20年我国城市化水平将达到 60%。城市化加速将极大的带动住宅、 水、电、环保等公用事业建设及交通、旅游业的发展,这必将带动建筑工程的 大发展。 有人预测仅住宅一项,未来十年内住宅面积平均每年约增长 6亿m2以上,相应配 套的城市公用建筑工程就更多了,这使智能住宅、绿色生态住宅的加快成为现 实。 城市化使人口集中,高楼林立,需要解决热岛效应,植树种草、立体绿化、屋顶 绿化等环境绿化的需要大量发展(广州、上海均已提到议事日程),城市化的发 展不仅需要大量土工合成材料和绿色植草、立体绿化的纤维材料基材,并为建 筑用纺织品发展带来极好的发展机遇,所以建筑用纺织品在我国具有很大的发 展空间
增强外墙壁的结合力和防结露功能 增强装饰材料的功能
检测建筑承载和裂缝功能
纤维增强混泥土
有两种类型:
1.
2.
纤维增强水泥
两种纤维增强材料介绍
纤维增强混凝土
用纤维增强混凝土的技术始于 20 世纪 70 年代。 混凝土具有强度高等优点, 但抗拉强度低、 极限变形小、 抗裂差、 脆性大、 不耐冲击。 若在水泥砂浆内渗入 1 %一 2 %的合成短纤维, 形成三维无规律分布,可增大抗拉、抗折强度, 减少干缩裂缝。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; 近几年,用碳纤维、 芳纶、维尼纶、涤纶、丙 纶短纤维进行 混凝土增强材料,已成为产业用 纺织品的新突破。
北京奥运会建 筑“鸟巢”和“ 水立方”中都 大量使用了这种纤维增强材料
智能水泥
欧美国家开发的智能水泥,是 在水泥中掺入碳纤短纤维,能 使建筑物的导电性增加 l O 倍。 如果将测试电极安装在建筑物 特定部位,还可依据电流强度 变化推断出建筑物的负荷和裂 缝大小,及时发现并掌握潜伏 在结构内部的隐患
纤维增强材料应用领域
PS: 上海世博会上一些国家的展馆和生活体验区 都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和荷 兰馆的智能纺织品等
建筑用纺织品性能要求具有以下几点:
防水,不透气,挡风,耐磨损抗机械损伤 在受张力以及被风雨袭击时,不易变形和伸长 长期暴露于日光和酸雨中不易降解