合成材料的社会性：土木工程材料与人类文明

自古以来，人类就应用自然界的材料来搭建自己的居所。石头、木材、竹子、茅草乃至泥土等材料都早已被应用在建筑上，创造出不朽的建筑作品。而直到二十世纪初，伴随着合成高分子材料的出现，人类才第一次大幅度地拓宽了建筑用材的范畴。1909年，美国人Leo Baekeland首次合成高分子酚醛树脂，此后，一系列的科技进步，把合成材料推向了更为广阔的应用舞台。

1957年，美国迪斯尼建起了一座Monsanto House，整座建筑基本由合成材料组成，是合成材料第一次运用于建筑中。

图16-1　Monsanto House

丙烯玻璃构成颇具现代感的窗户，建筑从内到外基本由合成材料构成，大到结构部分，小到各种家具，整个建筑自重远远低于传统建筑。

1968年芬兰的Futuro是当时世界上最著名的人工合成材料建筑，其部件全部预制。该建筑物由16个圆弧构件组成，总截面厚度为58毫米。它由3～5mm的玻璃纤维增强塑料表面层和5cm聚氨酯泡沫芯层组成。

图16-2　Futuro

随着时代的发展，对材料的高效性能和经济性的要求不断提高，使得合成材料在经历了一段时间由于石油价格导致的低潮期后，在20世纪90年代，它又回到了引领建筑潮流的位置。除了化学工业的发展和材料科学的进步，这提高了现代合成材料的性能和质量，另一个必不可少的先决条件是当代计算机技术的快速发展，可以充分利用和实施合成材料在加工和成形中的灵活性。在此期间用于建筑一体化应用的合成材料主要是玻璃纤维增强塑料（GRP），丙烯酸玻璃（PMMA）和各种高强度耐用膜（ETFE，PTFE）。1998年，出现了最高的GRP建筑，Eyecatcher Building，建于瑞士巴塞尔。(www.xing528.com)

2008年Chanelmobile art pavilion，香奈儿活动艺术展厅，建筑物的主要结构由钢制成，内外饰面材料由玻璃纤维增强塑料（GRP）制成。只有这种合成材料才能满足重量轻，强度高的要求，并可铸成各种空间曲线形状。不透明但高度反光的GRP材料使建筑的夜景非常丰富。

图16-3　Chanelmobile art pavilion

德国Vitra公司的生产大厅，于2006年构思并于2012年完工。不仅突破了传统生产建筑矩形的平面，应用适合现代多功能生产要求的圆形建筑平面，并且在建筑物的立面上也使用丙烯酸玻璃（PMMA）。

图16-4　德国Vitra生产大厅

合成材料的发展对于建筑行业有着无可替代的作用。尤其是对于现代建筑来说，合成材料特有的轻盈而坚韧、灵活而表现力十足的优势让其使现代建筑多样化成为可能[1]。