先进轻量化复合材料在建筑行业的方向与建议

工程结构的轻量化已经是几十年来工程挑战的课题，在许多应用中的优势已经在国际文献中得到了广泛的记录。至少在过去的20年里，欧盟委员会一直通过其框架计划支持先进轻量化复合材料的研究和开发。最近，交通运输电气化的推广，增加了对轻量化设计解决方案的兴趣和需求，这反过来又需要开发创新的材料。减少二氧化碳排放、提高能源效率和可持续发展的更广泛政策也需要新的解决方案，来提高新型轻质材料的可回收性、关键原材料替代，以及开发节能制造技术。

复合材料如何引领建筑领域创新，并为设计师、建筑商提供新的材料、工艺和结构设计思路?

复合材料在建筑和基础设施应用中的优势越来越明显。目前，建筑师得以充分利用复合材料的特性，能够设计和创造具有宽敞、明亮和通风空间的建筑，这是传统材料难以企及的。复合材料可以生产成各种复杂的形状，在设计上提供多功能性，也可以根据设计需求量身定制其特性，例如轻质，隔音或隔热，抗紫外线，防火等，从而节省时间以及降低组件运输和安装成本。30年前，很少有人想到铸铁井盖会被复合材料井盖所取代，它们具有相同的性能特征，但重量只有铸铁井盖的三分之一。

复合材料在建筑领域发展的主要障碍和助力点是什么?

虽然复合材料在民用建筑中的好处是众所周知的，但确实存在障碍。人们无法准确地说出哪些优点是最重要的，这大多是因为不熟悉复合材料，甚至还会引发诉讼。行业内的保守观点仍然认为复合材料难以回收，维修和生产成本太高。

传统的建筑材料已经存在了几千年。因此，相比之下，纤维增强聚合物复合材料可以被描述为“新人”。然而，在1960-1970年间，通过创新和研发在聚合物复合材料的应用方面取得了巨大的进步：开发新型制造技术以降低成本、使用增材制造工艺、增强材料低成本化（特别是碳纤维）、以及具备可循环性的生物基复合材料是未来可能集中精力去开发的一些领域。