第三节　建筑用纺织品的特殊性能要求

一、建筑用纺织品结构材料优点

1.普适性优点

（1）可以极大地缩短建造周期，显著节约建筑材料，降低建筑成本。

（2）能极大减轻结构的重量，织物“外壳”的重量只有砖瓦、泥灰、钢材等常规外壳材料重量的1/30。

（3）能建造大跨度建筑，这是大型公共场所、体育馆、展览厅、材料设备库房所需要的。

（4）能较好地承受地震等严重破坏力，不易受机械损伤，一旦受损修补也比较容易。

（5）可以随意设计各种形状的外观，可灵活安装拆卸。

（5）界面摩擦特性。

（6）接头/接缝强度。

（7）抗伸蠕变和拉伸蠕变断裂性能。

（8）抗磨损性。

2.土工织物的水力学性能指标

（1）土工织物的等效孔径。

（2）土工布的渗透性能。

（3）土工布的淤堵性能。

3.建筑用纺织品耐久性指标

（1）老化特性。

（2）抗化学腐蚀。

（3）耐热性。

（4）蠕变性能。

二、纤维混凝土的性能要求

制造纤维混凝土主要使用具有一定长径比（即纤维的长度与直径的比值）的短纤维，但有时也使用长纤维（如玻璃纤维无捻粗纱、聚丙烯纤化薄膜）或纤维制品（如玻璃纤维网格布、玻璃纤维毡），其抗拉极限强度可提高30%～50%。

纤维在纤维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缝的扩展。在受荷（拉、弯）初期，当配料合适并掺有适宜的高效减水剂时，水泥基料与纤维共同承受外力，而前者是外力的主要承受者；当基料发生开裂后，横跨裂缝的纤维成为外力的主要承受者。

若纤维的体积掺量大于某一临界值，整个复合材料可继续承受较高的荷载并产生较大的变形，直到纤维被拉断或纤维从基料中被拨出，以致复合材料破坏。与普通混凝土相比，纤维混凝土具有较高的抗拉与抗弯极限强度，尤以韧性提高的幅度为大。

三、膜结构特性

膜结构作为一种建筑体系所具有的特性主要取决于其独特的形态及膜材本身的性能，用膜结构可以创造出传统建筑体系无法实现的设计方案。

1.轻质　张力结构自重小的原因在于它依靠预应力形态而非材料来保持结构的稳定性。从而使其自重比传统建筑结构的小得多，但却具有良好的稳定性。建筑师可以利用其轻质大跨的特点设计和组织结构细部构件，将其轻盈和稳定的结构特性有机地统一起来。

2.透光性　透光性是现代膜结构最被广泛认可的特性之一。膜材的透光性可以为建筑提供所需的照度，这对于建筑节能十分重要，对于一些要求光照多且亮度高的商业建筑等尤为重要。通过自然采光与人工采光的综合利用，膜材透光性可为建筑设计提供更大的美学创作空间。夜晚，透光性将膜结构变成了光的雕塑。

膜材透光性是由它的基层纤维、涂层及其颜色所决定的。标准膜材的光谱透射比为10%～20%，有的膜材的光谱透射比可以达到40%，而有的膜材则是不透光的。膜材的透光性及对光色的选择可以通过涂层的颜色或是面层颜色来调节。

通过膜材和透光保温材料的适当组合，可以使含保温层的多层膜具有透光性。即使光谱透射只有几个百分点，膜屋面对于人眼来说依然是发亮和透光的，具有轻型屋面的观感。

3.柔性　张拉膜结构不是刚性的，其在风荷载或雪荷载的作用下会产生变形。膜结构通过变形来适应外荷载，在此过程中荷载作用方向上的膜面曲率半径会减小，直至能更有效抵抗该荷载。

张拉结构的灵活性使其可以产生很大的位移而不发生永久性变形。膜材的弹性性能和预应力水平决定了膜结构的变形和反应，适应自然的柔性特点可以激发人们的建筑设计灵感。

不同的膜材的柔性程度也不相同，有的膜材柔韧性极佳，不会因折叠而产生脆裂或是破损，这样的材料是有效实现可移动、可展开结构的基础和前提。

4.雕塑感　张拉膜结构的独特曲面外形使其具有强烈的雕塑感。膜面通过张力达到自平衡，负高斯膜面高低起伏具有的平衡感使体型较大的结构看上去像摆脱了重力的束缚般轻盈地飘浮于天地之间。

张拉膜结构可使建筑师设计出各种张力自平衡、复杂且生动的空间形式，在一天内随着光线的变化，雕塑般的膜结构通过光与影而呈现出不同的形态。日出和日落时，低入射角度的光线将凸现屋顶的曲率和浮雕效果，太阳位于远地点时，膜结构的流线型边界在地面上投下弯弯曲曲的影子。利用膜材的透光性和反射性，经过设计的人工灯光也可使膜结构成为光的雕塑。

5.安全性　按照现有的各国规范和指南设计的轻型张拉膜结构具有足够的安全性。轻型结构在地震等水平荷载作用下能保持很好的稳定性。

由于轻型结构自重较轻，即使发生意外坍塌，其危险性也较传统建筑结构小。膜结构发生撕裂时，若结构布置能保证桅杆、梁等刚性支承构件不发生坍塌，其危险性会更小。

膜结构的柔性使其在任一荷载作用下均以最有利的形态承载，结构的布置和形状要根据荷载情况来进行设计和调整。设计要确定膜面与其辅助结构协调工作，以避免力在膜面或辅助结构上集中而达到结构破坏的临界值。

四、建筑和设施用涂层织物性能要求

1.涂层产业用纺织品的性能要求　取决于其使用领域，主要要求是：抗拉强度大、伸长合适、熔点高、防水、韧度高、抗腐烂、防霉、耐气候影响、抗老化、干湿状态尺寸稳定性好、涂层耐高温和低温、阻燃、耐磨损和抗撕裂、重量轻、挠曲性好、基布和涂层剥离强度好等，当然成本要低。对设施和建筑用涂层织物来说，耐疲劳以及有关疲劳的时效性很重要。

由于涂层织物常暴露于室外，因此，抗老化性能很关键。气候影响使纤维增强材料和涂层物质两者都产生降解，从而对其性能和运行特性产生负面影响。特别是紫外辐射使某些合成材料降解。涂层织物的寿命取决于涂层材料阻断紫外线辐射的强度。因此，涂层时要把整个织物的组织交叉点都覆盖住，这一点很重要。

2.永久性建筑用篷面织物主要功能要求　篷面织物用于建筑时，面临的主要挑战是要有足够的坚牢度和稳定性，能抵御大风、暴雨和大雪。多向拉伸设计的关键，是可以采用多元工程技术和计算机辅助设计。织物的结构应该具有所需要的曲线、轮廓和坡度，并和设施的构架相匹配。充气结构篷面是一个不透气织物的组件，用锚固和连接方式固定在基础或挡土墙上。然后用泵压入空气把织物鼓胀撑紧。所需气压为大气压的100.3%。这样微小的正压差别，居住者很难察觉。当气压下降，设施中的空压泵会自动使其恢复鼓胀状态。进出口采用单气阀系统，以尽量减小压力损失。有时采用双层外壳织物，夹层内就可以充入不流动的空气以发挥隔热作用，并可以采用容纳隔声材料，以改进声学特性和采取热空气循环以融化积雪等。

“半永久性”的篷面建筑中，绝大多数使用聚酯织物进行PVC涂层后，再用聚氨酯进行表面处理。永久性篷面建筑常使用聚四氟乙烯涂层的玻璃纤维机织物，这类材料可用20年，比PVC涂层织物相对要贵一些。

五、功能性地毯的性能要求

1.剥离强度　剥离强度是衡量功能性地毯面层与背衬复合强度的一项性能指标，也是衡量功能性地毯复合后耐水性的指标。

2.黏合力　黏合力用来衡量地毯绒毛固着于背衬上的牢度。

3.耐磨性　地毯耐磨性的数据，可为地毯耐久性提供依据。

4.回弹性　衡量地毯绒面层的弹性，即地毯在动力荷载作用下，其厚度损失的百分比。

5.静电　静电用来衡量地毯的带电和放电情况。静电大小与纤维本身导电性有关，一般来说，化学纤维地毯不经过处理或是纤维导电性差，其所带静电就比羊毛地毯多，静电大，易吸尘，难扫除。

6.老化性　老化性用来衡量地毯经过一段时间光照和接触空气中的氧气后，化学纤维老化降解程度。

7.耐燃性　凡燃烧时间在12min内，燃烧的直径在179.6mm以内的都为合格。

8.耐菌性　功能性地毯作为地面覆盖物，在使用过程中，易被虫、菌所侵蚀且易发生霉烂变质。凡能耐受8种常见霉菌和5种常见细菌的侵蚀而不长菌和发生霉变的，均认为合格。