第三節(jié)　建筑用紡織品的特殊性能要求

一、建筑用紡織品結(jié)構(gòu)材料優(yōu)點

1.普適性優(yōu)點

（1）可以極大地縮短建造周期，顯著節(jié)約建筑材料，降低建筑成本。

（2）能極大減輕結(jié)構(gòu)的重量，織物“外殼”的重量只有磚瓦、泥灰、鋼材等常規(guī)外殼材料重量的1/30。

（3）能建造大跨度建筑，這是大型公共場所、體育館、展覽廳、材料設(shè)備庫房所需要的。

（4）能較好地承受地震等嚴(yán)重破壞力，不易受機械損傷，一旦受損修補也比較容易。

（5）可以隨意設(shè)計各種形狀的外觀，可靈活安裝拆卸。

（5）界面摩擦特性。

（6）接頭/接縫強度。

（7）抗伸蠕變和拉伸蠕變斷裂性能。

（8）抗磨損性。

2.土工織物的水力學(xué)性能指標(biāo)

（1）土工織物的等效孔徑。

（2）土工布的滲透性能。

（3）土工布的淤堵性能。

3.建筑用紡織品耐久性指標(biāo)

（1）老化特性。

（2）抗化學(xué)腐蝕。

（3）耐熱性。

（4）蠕變性能。

二、纖維混凝土的性能要求

制造纖維混凝土主要使用具有一定長徑比（即纖維的長度與直徑的比值）的短纖維，但有時也使用長纖維（如玻璃纖維無捻粗紗、聚丙烯纖化薄膜）或纖維制品（如玻璃纖維網(wǎng)格布、玻璃纖維氈），其抗拉極限強度可提高30%～50%。

纖維在纖維混凝土中的主要作用是限制由于外力作用引起的水泥基料中裂縫的擴展。在受荷（拉、彎）初期，當(dāng)配料合適并摻有適宜的高效減水劑時，水泥基料與纖維共同承受外力，而前者是外力的主要承受者；當(dāng)基料發(fā)生開裂后，橫跨裂縫的纖維成為外力的主要承受者。

若纖維的體積摻量大于某一臨界值，整個復(fù)合材料可繼續(xù)承受較高的荷載并產(chǎn)生較大的變形，直到纖維被拉斷或纖維從基料中被撥出，以致復(fù)合材料破壞。與普通混凝土相比，纖維混凝土具有較高的抗拉與抗彎極限強度，尤以韌性提高的幅度為大。

三、膜結(jié)構(gòu)特性

膜結(jié)構(gòu)作為一種建筑體系所具有的特性主要取決于其獨特的形態(tài)及膜材本身的性能，用膜結(jié)構(gòu)可以創(chuàng)造出傳統(tǒng)建筑體系無法實現(xiàn)的設(shè)計方案。

1.輕質(zhì)　張力結(jié)構(gòu)自重小的原因在于它依靠預(yù)應(yīng)力形態(tài)而非材料來保持結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。從而使其自重比傳統(tǒng)建筑結(jié)構(gòu)的小得多，但卻具有良好的穩(wěn)定性。建筑師可以利用其輕質(zhì)大跨的特點設(shè)計和組織結(jié)構(gòu)細(xì)部構(gòu)件，將其輕盈和穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)特性有機地統(tǒng)一起來。

2.透光性　透光性是現(xiàn)代膜結(jié)構(gòu)最被廣泛認(rèn)可的特性之一。膜材的透光性可以為建筑提供所需的照度，這對于建筑節(jié)能十分重要，對于一些要求光照多且亮度高的商業(yè)建筑等尤為重要。通過自然采光與人工采光的綜合利用，膜材透光性可為建筑設(shè)計提供更大的美學(xué)創(chuàng)作空間。夜晚，透光性將膜結(jié)構(gòu)變成了光的雕塑。

膜材透光性是由它的基層纖維、涂層及其顏色所決定的。標(biāo)準(zhǔn)膜材的光譜透射比為10%～20%，有的膜材的光譜透射比可以達(dá)到40%，而有的膜材則是不透光的。膜材的透光性及對光色的選擇可以通過涂層的顏色或是面層顏色來調(diào)節(jié)。

通過膜材和透光保溫材料的適當(dāng)組合，可以使含保溫層的多層膜具有透光性。即使光譜透射只有幾個百分點，膜屋面對于人眼來說依然是發(fā)亮和透光的，具有輕型屋面的觀感。

3.柔性　張拉膜結(jié)構(gòu)不是剛性的，其在風(fēng)荷載或雪荷載的作用下會產(chǎn)生變形。膜結(jié)構(gòu)通過變形來適應(yīng)外荷載，在此過程中荷載作用方向上的膜面曲率半徑會減小，直至能更有效抵抗該荷載。

張拉結(jié)構(gòu)的靈活性使其可以產(chǎn)生很大的位移而不發(fā)生永久性變形。膜材的彈性性能和預(yù)應(yīng)力水平?jīng)Q定了膜結(jié)構(gòu)的變形和反應(yīng)，適應(yīng)自然的柔性特點可以激發(fā)人們的建筑設(shè)計靈感。

不同的膜材的柔性程度也不相同，有的膜材柔韌性極佳，不會因折疊而產(chǎn)生脆裂或是破損，這樣的材料是有效實現(xiàn)可移動、可展開結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)和前提。

4.雕塑感　張拉膜結(jié)構(gòu)的獨特曲面外形使其具有強烈的雕塑感。膜面通過張力達(dá)到自平衡，負(fù)高斯膜面高低起伏具有的平衡感使體型較大的結(jié)構(gòu)看上去像擺脫了重力的束縛般輕盈地飄浮于天地之間。

張拉膜結(jié)構(gòu)可使建筑師設(shè)計出各種張力自平衡、復(fù)雜且生動的空間形式，在一天內(nèi)隨著光線的變化，雕塑般的膜結(jié)構(gòu)通過光與影而呈現(xiàn)出不同的形態(tài)。日出和日落時，低入射角度的光線將凸現(xiàn)屋頂?shù)那屎透〉裥Ч栁挥谶h(yuǎn)地點時，膜結(jié)構(gòu)的流線型邊界在地面上投下彎彎曲曲的影子。利用膜材的透光性和反射性，經(jīng)過設(shè)計的人工燈光也可使膜結(jié)構(gòu)成為光的雕塑。

5.安全性　按照現(xiàn)有的各國規(guī)范和指南設(shè)計的輕型張拉膜結(jié)構(gòu)具有足夠的安全性。輕型結(jié)構(gòu)在地震等水平荷載作用下能保持很好的穩(wěn)定性。

由于輕型結(jié)構(gòu)自重較輕，即使發(fā)生意外坍塌，其危險性也較傳統(tǒng)建筑結(jié)構(gòu)小。膜結(jié)構(gòu)發(fā)生撕裂時，若結(jié)構(gòu)布置能保證桅桿、梁等剛性支承構(gòu)件不發(fā)生坍塌，其危險性會更小。

膜結(jié)構(gòu)的柔性使其在任一荷載作用下均以最有利的形態(tài)承載，結(jié)構(gòu)的布置和形狀要根據(jù)荷載情況來進(jìn)行設(shè)計和調(diào)整。設(shè)計要確定膜面與其輔助結(jié)構(gòu)協(xié)調(diào)工作，以避免力在膜面或輔助結(jié)構(gòu)上集中而達(dá)到結(jié)構(gòu)破壞的臨界值。

四、建筑和設(shè)施用涂層織物性能要求

1.涂層產(chǎn)業(yè)用紡織品的性能要求　取決于其使用領(lǐng)域，主要要求是：抗拉強度大、伸長合適、熔點高、防水、韌度高、抗腐爛、防霉、耐氣候影響、抗老化、干濕狀態(tài)尺寸穩(wěn)定性好、涂層耐高溫和低溫、阻燃、耐磨損和抗撕裂、重量輕、撓曲性好、基布和涂層剝離強度好等，當(dāng)然成本要低。對設(shè)施和建筑用涂層織物來說，耐疲勞以及有關(guān)疲勞的時效性很重要。

由于涂層織物常暴露于室外，因此，抗老化性能很關(guān)鍵。氣候影響使纖維增強材料和涂層物質(zhì)兩者都產(chǎn)生降解，從而對其性能和運行特性產(chǎn)生負(fù)面影響。特別是紫外輻射使某些合成材料降解。涂層織物的壽命取決于涂層材料阻斷紫外線輻射的強度。因此，涂層時要把整個織物的組織交叉點都覆蓋住，這一點很重要。

2.永久性建筑用篷面織物主要功能要求　篷面織物用于建筑時，面臨的主要挑戰(zhàn)是要有足夠的堅牢度和穩(wěn)定性，能抵御大風(fēng)、暴雨和大雪。多向拉伸設(shè)計的關(guān)鍵，是可以采用多元工程技術(shù)和計算機輔助設(shè)計。織物的結(jié)構(gòu)應(yīng)該具有所需要的曲線、輪廓和坡度，并和設(shè)施的構(gòu)架相匹配。充氣結(jié)構(gòu)篷面是一個不透氣織物的組件，用錨固和連接方式固定在基礎(chǔ)或擋土墻上。然后用泵壓入空氣把織物鼓脹撐緊。所需氣壓為大氣壓的100.3%。這樣微小的正壓差別，居住者很難察覺。當(dāng)氣壓下降，設(shè)施中的空壓泵會自動使其恢復(fù)鼓脹狀態(tài)。進(jìn)出口采用單氣閥系統(tǒng)，以盡量減小壓力損失。有時采用雙層外殼織物，夾層內(nèi)就可以充入不流動的空氣以發(fā)揮隔熱作用，并可以采用容納隔聲材料，以改進(jìn)聲學(xué)特性和采取熱空氣循環(huán)以融化積雪等。

“半永久性”的篷面建筑中，絕大多數(shù)使用聚酯織物進(jìn)行PVC涂層后，再用聚氨酯進(jìn)行表面處理。永久性篷面建筑常使用聚四氟乙烯涂層的玻璃纖維機織物，這類材料可用20年，比PVC涂層織物相對要貴一些。

五、功能性地毯的性能要求

1.剝離強度　剝離強度是衡量功能性地毯面層與背襯復(fù)合強度的一項性能指標(biāo)，也是衡量功能性地毯復(fù)合后耐水性的指標(biāo)。

2.黏合力　黏合力用來衡量地毯絨毛固著于背襯上的牢度。

3.耐磨性　地毯耐磨性的數(shù)據(jù)，可為地毯耐久性提供依據(jù)。

4.回彈性　衡量地毯絨面層的彈性，即地毯在動力荷載作用下，其厚度損失的百分比。

5.靜電　靜電用來衡量地毯的帶電和放電情況。靜電大小與纖維本身導(dǎo)電性有關(guān)，一般來說，化學(xué)纖維地毯不經(jīng)過處理或是纖維導(dǎo)電性差，其所帶靜電就比羊毛地毯多，靜電大，易吸塵，難掃除。

6.老化性　老化性用來衡量地毯經(jīng)過一段時間光照和接觸空氣中的氧氣后，化學(xué)纖維老化降解程度。

7.耐燃性　凡燃燒時間在12min內(nèi)，燃燒的直徑在179.6mm以內(nèi)的都為合格。

8.耐菌性　功能性地毯作為地面覆蓋物，在使用過程中，易被蟲、菌所侵蝕且易發(fā)生霉?fàn)€變質(zhì)。凡能耐受8種常見霉菌和5種常見細(xì)菌的侵蝕而不長菌和發(fā)生霉變的，均認(rèn)為合格。