多用途工程塑料应对建筑挑战 - 文章

多用途工程塑料应对建筑挑战

作者：沙伯基础创新塑料 Anurag Buch

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展厅 1	工程塑料展厅聚乙烯(PE), 聚苯乙稀PS, 聚酰亚胺PI, 聚酰胺PA, PA66塑料(尼龙), ...

如今，人们对建筑设计和施工中的建材产品的环保性能要求越来越高，但这仅仅是住宅和商用建筑设计师和施工人员面临的众多挑战之一。其他的要求包括更高的耐用性、具有长期的可持续的性能、更佳的安全性，以及为生活、工作在这些建筑中的人们提供更健康、舒适的环境。虽然经济低迷给新的建筑施工项目造成了额外的成本压力，但是美观度和设计创新仍然很重要。

作为传统材料的替代品和革新创造的驱动力，工程热塑性塑料能够满足上述这些需求。这些多用途材料具备诸多环保优势，并可以大幅降低系统成本。通过将塑料应用于顶棚、门窗、外墙和太阳能系统等建筑构件中，建筑师和承包商能够实现美观度、功能性和高性能三者的独特结合。

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上海火车南站的顶棚采用透明却结实的Lexan*聚碳酸酯板材建造

可持续性设计降低了对环境的影响

随着人们开始关注建筑物及其系统在使用过程中对环境造成的影响，可持续性系统设计的理念应运而生。可持续性系统设计旨在创建更健康、更加资源节约型的建造、装修、运营、维护和拆除模式。通过增强可替代能源的使用，节约能源以及可回收性等多种方式，塑料产品可以增强其可持续性系统设计。

随着新技术的不断涌现以及政府、私人加大投资力度，可替代能源在住宅和商用建筑中的使用日益广泛。由于工程热塑性塑料可以增强太阳能集热器的性能，更是推动了这一趋势的发展。轻质塑料正在替代昂贵且笨重的金属材料。例如，挪威的Solarnor AS公司就利用耐热Lexan聚碳酸酯板材开发了一种蓄能池用于太阳能电池板上，该蓄能池符合欧盟环保标准。荷兰一家花卉公司在建造温室时，使用了沙伯基础创新塑料生产的Lexan Thermoclear*聚碳酸酯双层采光板材，用于收集额外的太阳能并将收集的太阳能作为附产品出售。与玻璃相比，这种独特的板材不仅具有较强的透光性，还拥有卓越的隔热性能。

可持续性系统设计的另一优势是可以提高使用传统能源的系统效率。Lexan聚碳酸酯板材能够阻隔红外辐射，减少内部热量的积聚，从而降低能耗，且无需通风和采光设计。对于天窗、过道和顶棚等这些既需要大量采光，又要降低温度的建筑结构来说，该材料是一种绝佳的选择，否则就要通过额外的空调系统来达到降温的目的。位于荷兰阿姆斯特丹的ArenA体育场（图1）自动扶梯采用了沙伯基础创新塑料生产的透明的Lexan* Solar Control板材进行冷弯弧型封闭处理。该材料有助于吸收来自太阳光中的红外线（IR）和近红外线辐射，最多可以使内部聚集的热量降低40%。另外，高强度的Lexan聚碳酸酯板材还能保护体育场内的观众免受恶劣天气的影响。

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图1 荷兰ArenA体育场的自动扶梯采用Lexan* Solar Control红外隔热板材
进行了封闭处理

建筑使用寿命结束后，塑料类建材还能方便回收。ArmorLitetm Roofing首先开发出一些获得专利的塑料聚合物外墙石板、屋顶盖板和塑料瓦等材料，这些可100%回收的建筑材料不仅减少了材料浪费，而且因为塑料建筑材料要比木材、水泥、金属和沥青轻很多，所以 ArmorLite Roofing 材料能够极大地降低运输这些建筑材料时所需的燃料消耗。

安全性与防护性让房屋坚如城堡

面对持续的恐怖主义袭击以及绑架等犯罪威胁，许多建筑物都需要进行额外的物理安全防护，公共建筑尤其如此。另外，全球范围内的日渐增多的极端天气，包括热带风暴，冰暴和龙卷风，让人们越来越关注如何提高建筑物的抗冲击能力。因此在上述两种情况下，采用Lexan聚碳酸酯板材替换易损坏的玻璃门窗可以保护人们的生命和财产安全。

沙伯基础创新塑料开发出的多种透明的高抗冲击Lexan聚碳酸酯板材可抵御发生在岗亭、拘留中心、银行、政府办公楼和发电厂等建筑物中的暴力入侵、炸弹爆炸冲击波、子弹射击等袭击行为。这些材料在受到冲击时不会发生碎裂，也可以有效抵御在狂风和肆虐风暴中坠落的碎片。

Lexan聚碳酸酯板材抗冲击能力强、质量轻，可以应用于竞技场和体育场防护栏等公共安全设施。在意大利都灵举办的冬季奥运会上，Pragelato跳台滑雪比赛的防护障就选用了Lexan板材。这些透明的防护栏不仅能保护运动员免受侧风袭击和撞击伤害，并且还能为滑雪提供了良好的视野。

除了具有高强度和抗冲击力，Lexan聚碳酸酯板材制作的防护栏和门窗还能防止交通运输站等场所的涂鸦和故意破坏等现象。

环境舒适可提高工作休息质量

精心设计的住宅、办公楼或商店能够大幅提高工作和生活的质量。通过控制温度、照明和隔音，Lexan聚碳酸酯板材可以提升居住享受。例如，用Lexan聚碳酸酯板材做为门窗替代玻璃，既可以充分利用自然光线，又可以屏蔽近红外热量。

沙伯基础创新塑料生产的Lexan多层结构聚碳酸酯板材板材也是半透明住宅采光屋顶系统的优选。该材料能够使经过过滤UV及IR的自然光透射到居住区，不会出现玻璃屋顶材料带来的能源损失、加热和制冷成本较高等问题。

另外，在交通运输站和工厂等嘈杂的建筑物中，Lexan聚碳酸酯板材，例如具有隔音功能的Lexan SoundGlaze SC板材，能够降低环境噪音，营造更舒适安全的环境。

高性能实现较长的使用寿命

经过增强的耐用性、色牢度和外观等性能，也是Lexan聚碳酸酯板材替代传统材料的主要原因之一。建筑物如能在其整个使用寿命内都维持良好的外观，不仅可降低保养成本，也能有助于保持资产的价值。对天气、紫外线、极端温度和磨损等环境因素的抵抗力也同样重要。由于塑料聚合物材料在生产时可以融入许多不同的特殊属性（包括模内着色以及表面纹理处理），因此塑料聚合物材料可以解决金属、木材、石材、玻璃等其他材料容易发生的褪色、损毁、划伤、破裂、生锈、油漆剥落等问题。Lexan聚碳酸酯板材还可被设计成双面抗紫外线，以及具备表面易清洁性能或防止乱涂乱画功能的特种涂层。

设计自由度形成竞争优势

新的建筑设计往往会挑战传统材料的极限，并需要应用新的技术。与玻璃、金属、木材、瓷片、石材和水泥相比，Lexan聚碳酸酯板材可以塑造和弯制成各种复杂的形状，也可以做出各种颜色、纹理和特效。凭借较轻的质量，塑料板材可以应用在大型的建筑结构中。例如可容纳1万人的上海火车南站（题图）的巨大采光屋面采用透明的Lexan*多层结构板材建造。这个直径约300米的顶棚覆盖了火车站的整个上层出发区，是世界上最大的圆形聚碳酸酯采光屋面。

由USG开发的Topotm三维系统可以将使用在屋面的平板设计为整体平缓起伏的形状，充分展示了Lexan聚碳酸酯板材具有塑造成各种特殊形状的性能。使用带有纹理的Lexan聚碳酸酯板材，在过滤顶部光线的同时，还增加了美学意趣。

在其他的屋面应用中，Lexan聚碳酸酯板材还可以呈现有别于普通结构的美学新体验。在中国，住宅建筑的屋顶通常为彩色，以丙烯腈—苯乙烯—丙烯酸酯共聚物/聚氯乙烯（ASA/PVC）共挤制成的彩色屋面瓦。由山东方兴建筑材料有限公司生产的热成形装饰性屋面瓦，拥有多款颜色和风格选择，与其他竞争材料相比，性能更优越、质量更轻、成本更低。

同样，作为标准的白色PVC和喷涂铝材的改进产品，模内着色的ASA/PVC共挤树脂可用于制造窗框。凭借这种新型窗框，中材型材有限公司帮助建筑商完成众多新型颜色动感的建筑项目。

迎接未来建设的挑战

环境可持续性、高性价比以及耐侯性能正不断推动塑料在建筑施工领域内的创新。塑料的多用性使其能够适应各种类型的建筑、配置和要求。可帮助设计者实现所期望的灵活性，同时也满足了建筑商对实用性和性能的要求。

通往荷兰阿姆斯特丹ArenA体育场的四部自动扶梯，采用了沙伯基础创新塑料制造的Lexan* Solar Control IR聚碳酸酯（PC）板材进行了封闭处理。Lexan Solar Control IR PC板材有助于吸收来自太阳的红外（IR）和近红外辐射，最多可以使内部积聚的热量降低40%。此外，它的可见光透射率与其他可吸收红外线的塑性玻璃产品高出60%。阿姆斯特丹的ArenA体育场是此材料的首批商业应用之一。

世界上最大的圆形采光屋面使规模庞大的上海南火车站极具特色。该采光屋面由沙伯基础创新塑料生产的Lexan*聚碳酸酯板材建造而成。该材料凭借无与伦比的抗冲击和防紫外线能力，以及高透光性和出色的尺寸稳定性，成为了该项目建筑师和中国政府的首选。

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图2.使用Lexan*多层结构板材的Centerpointtm顶棚系统

正在申请专利的Centerpointtm屋面结构能使已经过过滤的自然光透射到居住区，但不会出现玻璃屋顶材料带来的能源损失、加热和制冷成本较高等问题。该公司为其预组装的顶棚系统选用了沙伯基础创新塑料生产的Lexan* Thermoclear*多层结构板材，该产品具备以下出色性能：出色的透光性；最大能够承受140mph的风荷载；超强的防紫外线能力和抗冲击性；与玻璃相比，质量更轻，设计灵活性更大；出色的声音和热量隔离效果。对于顶棚、天窗、过道和温室等这些既需要大量采光，又要将余热控制到最低的地点来说，这种半透明屋面系统是一个极佳的选择（图2）。 (end)

文章内容仅供参考 (投稿) (10/29/2009)


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