拉挤复合材料在建筑节能领域中的机遇与潜力

作为全球最大的能源和原材料用户之一，建筑业正面临着改善其可持续性的巨大压力。据估测，全球大部分建筑都是低能效的，比如在欧洲约有75%的建筑为低能效，这意味着很大一部分能源被浪费掉了。将需要新的材料来最大限度地减少自然资源的使用，实现碳足迹的减少，并促进循环经济实践。在整个生命周期中，选择耐用性所需的最佳材料将越来越重要。预计也将转向非现场生产，工厂控制的环境和自动化流程可以改善质量控制，降低浪费，并减少现场工作。

轻质拉挤部件可以在工厂里预先组装成模块或完整的结构，以便在现场更快地安装。轻质型材降低了运输和安装过程中的能源消耗，更长的使用寿命加上最少的维护，可以减少整个生命周期中的碳足迹。拉挤部件，如型材、格栅、横梁、管材和木板，越来越多地出现在一系列建筑、施工和基础设施应用中。例如，桥面、围栏、楼梯和扶手、火车平台、覆层、电线杆、模块化建筑概念和窗框。

桥梁

为复合材料提供巨大增长潜力的一个应用是桥梁。复合材料桥梁被设计成可提供100年的使用寿命，而且与钢桥不同，不需要定期重新喷漆以保护其免受腐蚀。近年来，拉挤玻璃纤维复合材料已成为人行桥和自行车桥的一个非常受欢迎的选择。现在有预制的 "易装 "桥面板、预组装的桥梁模块和完整的桥梁 "套件"。抗腐蚀的复合材料桥是在水边或海岸边使用的理想选择，也是在难以进行定期维护的偏远地区使用的理想选择。复合材料桥可以提供与钢结构相同的性能，但重量可减轻50%或更多。这使得桥梁设计更加精简，对支撑结构和地基的要求降低，大大减少了材料和能源的消耗。轻量级也导致了更容易的物流和简化的安装。拉挤的更容易运输到施工现场，燃料消耗更少，而且更容易在现场移动，通常可以减少劳动力需求和起重设备的能力。

节能门窗

玻璃纤维复合材料是优质窗户系统的首选材料，其整体性能优于木材、PVC和铝制替代品。拉挤窗框可提供50年以上的使用寿命，维护要求极低，并限制热桥，使通过窗框的热传递减少，从而减少随后的冷凝和发霉问题。拉挤型材即使在极端炎热和寒冷的温度下也能保持尺寸稳定和强度，并以与玻璃相似的速度膨胀和收缩，从而降低故障率。拉挤窗系统具有非常低的U值，可以大大节省能源和成本。

保温混凝土夹层板被广泛用于建造现代建筑外墙。外部的混凝土层通常用钢棒与内部的混凝土层相连，但这有可能形成热桥，使热量在建筑物的内部和外部之间传递。当需要高隔热值时，钢连接件被拉挤的复合棒取代，它可以 "打破 "热流，提高成品墙的U值。这种易于安装的复合连接件具有抗腐蚀性，适用于有支撑的和自支撑的外墙，可以适应不同的保温层厚度，并有利于大尺寸面板的使用。为了防止在连接雨幕覆盖面和混凝土或砖的保温和非保温基材墙时出现热桥，复合紧固件的一端有一个集成的不锈钢螺纹杆，以便于与覆盖板的框架连接。对于悬臂式阳台等应用，如果连接处穿过隔热层会导致大量的能量损失，则采用结构性隔热解决方案。这些承重的保温元件通常结合了钢筋和保温材料，如EPS泡沫。在为最高隔热性能而设计的产品中，复合拉杆取代了钢筋。轻质、较短的拉杆减少了装配重量和尺寸，便于安装。

通过广泛的玻璃区域获得的太阳热量会导致建筑物内部过热，从而需要安装能源密集型的空调。建筑物外部的Brise soleil（"遮阳板"）可以控制进入建筑物的太阳光和热量，并能减少能源需求。建筑师们也越来越多地将"日光浴 "作为一种设计特征，为商业、公共和住宅开发项目创造定制的外墙。各种各样的设计和建筑材料都是可能的。高强度和刚度、易于安装的轻质材料、耐腐蚀和低维护要求，以及在大温度范围内的尺寸稳定性，使拉挤复合材料成为传统建筑材料的一个有吸引力的替代物。在巴黎Issy Les Moulineaux的Guynemer大楼的外墙改造过程中，安装了大约750个拉挤的太阳镜型材。这些型材包括三种不同的几何形状，长度从0.5米到13米不等，它们被粘合在特别设计的铝件上，以便与外墙连接。

由于通过提高能源效率和使用可再生能源来减少运营中的碳排放，内含碳（在整个建筑生命周期中与材料和施工过程相关的碳）的影响将变得更加显著。越来越多的生命周期评估（LCA）和生命周期成本计算（LCC）研究表明，与传统建筑材料相比，复合材料在整个生命周期内具有可持续性和经济效益，特别是在苛刻的环境条件下。轻质、耐腐蚀的拉挤型材在运输和安装方面需要较少的能源，在较长的使用寿命内需要较少的维护资源，并且可以进行薄壁设计和部件整合，以有效地使用材料。

据GlobeNewSwire最新报告显示，全球拉挤市场的前景看好，在建筑、风能、运输、电气和电子以及消费品领域都有机会。到2028年，全球拉挤市场预计将达到59亿美元，2022年至2028年的年复合增长率为5.2%。该市场的主要增长动力是各终端使用行业对轻质、抗腐蚀和耐用产品的需求不断增加，尤其是建筑领域。

此文由中国复合材料工业协会综编，文章不用于商业目的，仅供行业人士交流，引用请注明出处。