羅淞

摘要：現(xiàn)代科技的發(fā)展對(duì)各行各業(yè)的要求越來(lái)越高，尤其是從事建筑設(shè)計(jì)這一職業(yè)，市場(chǎng)日新月異的變化材料的更新也是考驗(yàn)設(shè)計(jì)師的創(chuàng)新和應(yīng)變能力。本文作者通過(guò)對(duì)塑料建材特性的分析，以及在相關(guān)建筑項(xiàng)目上的運(yùn)用，來(lái)進(jìn)一步認(rèn)識(shí)這種新興材料在當(dāng)代建筑中的重要性。

關(guān)鍵詞：塑料建材；建筑；水立方

中圖分類號(hào)：TU532 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-3024（2017）05-02-02

前言

在建筑裝飾材料的族系中，塑料制品材料是新興的一員，近年來(lái)塑料材料成為最普遍和最流行的建材之一，市場(chǎng)上出現(xiàn)了各種類型的塑料以及相關(guān)復(fù)合型材料。面對(duì)如今提倡創(chuàng)新，開(kāi)拓發(fā)展的設(shè)計(jì)大環(huán)境之下，新興材料的運(yùn)用顯得十分重要。塑料是目前在我們身邊無(wú)處不在的一種物質(zhì)，在我們的日常生活中和建筑環(huán)境中隨處可見(jiàn)，并且逐步成為了不可或缺的關(guān)鍵性建筑材料。與玻璃相比，塑料更具有可塑性，顏色和形狀具有多樣性，重量更輕，生產(chǎn)成本更低，這些屬性都為近代建筑師們帶來(lái)很大的啟發(fā)作用。以下是對(duì)塑料的定義進(jìn)行簡(jiǎn)單的分類。

1塑料的定義與分類

塑料是由高分子鏈中的碳和氫元素組成的有機(jī)合成化合物組成的，他們是有各種合成或天然原料經(jīng)過(guò)化學(xué)反應(yīng)而形成的，可通過(guò)高溫和壓力作用進(jìn)行塑形，塑料是聚合物這個(gè)“大家族”的一份子，并由重復(fù)單元的長(zhǎng)分子構(gòu)成，工業(yè)聚合物有聚乙烯、聚苯乙烯、滌綸、尼龍和聚四氟乙烯。

塑料大致可分為兩類：熱塑性塑料和熱固體性塑料，熱塑性塑料加熱時(shí)變成液體，可以被塑形和鑄造，冷卻后邊的堅(jiān)硬和透明。相反，熱固性塑料通過(guò)加熱、化學(xué)反應(yīng)或者輻射固化后，是不逆轉(zhuǎn)的。常見(jiàn)的塑料材料有如下幾種：

1.1聚碳酸酯，是一種熱塑性聚合物，具有良好的耐沖擊性聚碳酸西言是一種熱塑性聚合物，具有良好的耐沖擊性，密度在1200和1260千克，立方米之間。如今它已廣泛作為玻璃的替代品用于建筑中。聚碳酸酯首先在20世紀(jì)50年代產(chǎn)生，由于表面硬度及絕緣性能和抵制大氣惡劣環(huán)境佳而著稱。此外材料還具有高度透明度，且外表美觀，使得它們適用于安全帽和安全玻璃。較為經(jīng)典的是阿姆斯特朗和阿爾德林在1969年登月時(shí)所帶的頭盔就是由聚碳酸酯做成的。其有點(diǎn)是透明，阻燃，可回收利用，是良好的熱絕緣體。聚碳酸酯相對(duì)于玻璃，密度較低，實(shí)用性更好。

1.2聚氯乙烯，最早是在1838年由英國(guó)科學(xué)家維克多·妮奧制造出來(lái)，在1912年才實(shí)現(xiàn)材料的工業(yè)化生產(chǎn)，聚氯乙烯中含有碳、氯、和氫原子，部分提取物來(lái)自石油原油和鹽。從化學(xué)角度來(lái)分析，此種材料是惰性的，無(wú)毒的，對(duì)火災(zāi)以及惡劣天氣有抵抗作用，具有防滲和良好的隔熱效果，同時(shí)對(duì)電、聲音都有很好的隔絕作用，透明度高，易于加工，通過(guò)擠壓、注塑、碾壓、熱成型、壓力處理等完全可以進(jìn)行回收再利用。由于它是一種熱塑性材料，可以輕易的加熱并且重新塑形，經(jīng)冷卻可恢復(fù)其原有特性，同時(shí)保持新的形狀。聚氯乙烯被廣泛應(yīng)用于建筑施工，在管材、門窗、百葉窗等方面都有應(yīng)用。

1.3玻璃纖維增強(qiáng)塑料

玻璃纖維強(qiáng)化塑料（GRP），上世紀(jì)1930年開(kāi)始大規(guī)模投入使用，一般指用玻璃纖維增強(qiáng)不飽和聚酯、環(huán)氧樹(shù)脂與酚醛樹(shù)脂基體。以玻璃纖維或其制品作增強(qiáng)材料的增強(qiáng)塑料，稱謂為玻璃纖維增強(qiáng)塑料，或稱謂玻璃鋼，由于所使用的樹(shù)脂品種不同，因此有聚酯玻璃鋼、環(huán)氧玻璃鋼、酚醛玻璃鋼之稱。質(zhì)輕而硬，不導(dǎo)電，性能穩(wěn)定，機(jī)械強(qiáng)度高，回收利用少，耐腐蝕?？梢源驿摬闹圃鞕C(jī)器零件和汽車、船舶外殼等，在建筑上的應(yīng)用多表現(xiàn)在管道，戶外桌椅，雕塑，雨棚，外墻裝飾掛件等。

1.4聚四氟乙烯是四氟乙烯的聚合物。被美譽(yù)為“塑料之王”。它是由四氟乙烯經(jīng)聚合而成的高分子化合物，其具有優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性、耐腐蝕性、密封性、高潤(rùn)滑不粘性、電絕緣性和良好的抗老化耐力。除液氟與熔融金屬鈉外，能抵御大多數(shù)化學(xué)藥品的腐蝕，能在+250℃至-180℃的溫度下穩(wěn)定存在。另外此種材料具有環(huán)保特征，屬于無(wú)毒材料，用作工程塑料，可制成聚四氟乙烯管、棒、帶、板、薄膜等。

2由塑料衍生的常用建材產(chǎn)品

2.1高壓裝飾防火膠板，俗稱密度板，是在高溫高壓下產(chǎn)生的纖維狀物質(zhì)，層層疊加組合，具體成分為80%的木材，20%的聚氯乙烯，由一個(gè)透明的保護(hù)層組成，通常為密胺樹(shù)脂，而核心部分的耐沖擊性則來(lái)自高密纖維聚合材料。此種材料近年來(lái)受建筑設(shè)計(jì)師的青睞，作為持久而新穎的內(nèi)飾面，承受了較好的耐磨，抗壓考驗(yàn)，且易于被安裝，后期維護(hù)便捷，在顏色和樣式上可以變化出多種形式供市場(chǎng)選擇，被廣泛應(yīng)用于水平和垂直面的裝飾，同時(shí)也帶動(dòng)了軟裝與家具業(yè)的革新。

2.2亞克力復(fù)合板，一般形態(tài)為內(nèi)部多孔透明的芯材，外部為丙烯酸層材料附著。其特點(diǎn)為重量輕，硬度大，透明或半透明，可以輕易加工成各種圖案形狀。在內(nèi)裝頂面墻面飾面材料中有大量應(yīng)用，另外多孔透明芯材，可以創(chuàng)造局部的透明度，根據(jù)不同的視角，其外層可以使光線的透光率變化，形成變換的色彩和光影?；谶@一特性，很多外墻發(fā)光裝飾材料用其作為外層封邊和飾面材料。

2.3塑膠板，塑膠是由三元乙丙復(fù)合材料構(gòu)成，這些材料通過(guò)使用水性聚氨酯聚合物結(jié)合在一起，生產(chǎn)過(guò)程很環(huán)保，用水量低，產(chǎn)品的揮發(fā)性有機(jī)物排放量較低，且能夠循環(huán)使用。其成分兼具了耐磨性與耐腐蝕性，在生產(chǎn)的過(guò)程中還可以加入其它帶顏色的復(fù)合原料，來(lái)調(diào)配出美麗的圖案和形狀，使得產(chǎn)品兼具實(shí)用性和裝飾性。

3塑料建材在建筑工程上的運(yùn)用

國(guó)家游泳中心又稱“水立方”（Water Cube），位于北京奧林匹克公園內(nèi)，是北京為2008年夏季奧運(yùn)會(huì)修建的主游泳館，也是2008年北京奧運(yùn)會(huì)標(biāo)志性建筑物之一，其魔幻的外表面膜結(jié)構(gòu)材料采用了ETFE材料，此材料主要成為就是四氟乙烯聚合物，ETFE材料通常被制作成雙層或者多層氣泡或氣墊的形式，結(jié)合結(jié)構(gòu)形成建筑外墻，可塑性強(qiáng)，可以被后期加工成圓形、方形、多邊形。多個(gè)小單元鏈接層一個(gè)群體填充特性空間。應(yīng)用在水立方建筑工程時(shí)充分的體現(xiàn)了此種材料的各種特性。

3.1其具有優(yōu)越的透光性：ETFE材料通常為無(wú)色透明，可以加工成其他顏色，也可以印制各種圖案，0.20mm的薄膜材料單層透光率可達(dá)95%，白色的透光率也可以達(dá)到55%左右，配以不同的顏色或者圖案，可以調(diào)節(jié)建筑的室內(nèi)光線?！八⒎健眽?mèng)幻般的藍(lán)色來(lái)自外面ETFE薄膜，因?yàn)閺澢谋砻媾浜喜牧咸赜械姆肿咏Y(jié)構(gòu)，能夠折射陽(yáng)光，使整個(gè)建筑的表面看起來(lái)像是陽(yáng)光下晶瑩的水滴。而如果置身于“水立方”內(nèi)部，感覺(jué)則會(huì)更奇妙，進(jìn)到“水立方”里面，會(huì)產(chǎn)生如置身在水下的光影幻覺(jué)。

3.2良好的自潔性：作為外墻材料日常清潔尤為重要，ETFE薄膜由于其特有的分子結(jié)構(gòu)，膜結(jié)構(gòu)表面基本上不沾灰塵。除了遇上沙塵暴等極端天氣，一般情況下，自然降水足以使之清潔如新。

3.3久經(jīng)考驗(yàn)的耐候性：ETFE材料具有耐腐蝕，抗氧化的特征，水立方表面采用的類型可以滿足25年以上的使用年限，此材料的穩(wěn)定溫度在150-零下200度之間，完全能適應(yīng)北方的夏季酷熱和冬季嚴(yán)寒。建筑實(shí)踐證明，在惡劣環(huán)境下ETFE材料能夠保持15年以上穩(wěn)定的力學(xué)和光學(xué)性能。其抗撕裂和耐磨性能也凸顯了塑料材質(zhì)在建筑上的完美表現(xiàn)。

4結(jié)束語(yǔ)

綜上分析可以得知，隨著時(shí)代的飛速進(jìn)步，材料科學(xué)的不斷更新，塑料建材在行業(yè)發(fā)展中的作用必將做出更大的貢獻(xiàn)，針對(duì)此類型材料的研發(fā)與更新將致力于更廣的領(lǐng)域，解決更多的實(shí)際技術(shù)問(wèn)題，未來(lái)的塑料建材必將更加先進(jìn)，對(duì)材料的創(chuàng)新應(yīng)用也必將成為未來(lái)工程設(shè)計(jì)過(guò)程中必須遵循的趨勢(shì)。