复合材料在建造人行天桥、构建外墙时，可作为传统材料的替代品；在加固桥梁时，是理想的增强元件。

聚合物基复合材料是由两个或两个以上的成分协同作用而形成的。与传统材料相比，聚合物材料的主要优势是具有更高的机械强度。因此，复合材料在广泛的应用中有许多显著的优点。例如，它们可以获得高精度的复杂形状；对降解也有很好的抵抗能力，并且耐腐蚀能力强。

先进的复合材料在过去50年中已经被用于一些高性能的应用领域：军用车辆、豪华游艇、大型风机叶片、飞机、体育休闲设备如滑雪板、滑雪板和冲浪板。目前，它们开始在建筑中得到更为广泛的应用。在这些建筑中，它们提供了显著的重量节省和创造复杂形状的能力，从而为建筑师提供了更多的设计自由。

利用复合材料的设计在建筑领域开辟了一系列的可能性，例如通过对复合材料的某些成分（树脂类型、增强材料的类型和结构等）的简单改变来优化结构性能。

设计的自由和未来的建筑

而在过去的100年中，建筑师一直使用传统的建筑材料（木材、石头、钢铁、混凝土等），复合材料的引入带来了建筑业的革新。它们在施工领域的应用使得传统材料被逐渐取代，设计人员在实施具有未来派设计的项目时所遇到的许多障碍已经不复存在。

到目前为止，复合材料已经在二级结构和巨型支撑结构（如穹顶）中得到广泛应用。然而，一些建筑师和工程师目前正在开发更加复杂的解决方案，以满足一些设计师的创造力，以及他们在设计建筑和独特作品时挑战既定的准则的愿望。这些设计应用只有在使用复合材料的情况下才有可能，因为我们利用了这些材料的低重量和它们在如此复杂的形状中被塑型的能力。

与传统建筑材料相比，复合材料提供的主要优势有：

美学：它们提供了新的美学可能性，因为它们有能力塑造复杂的、流畅的和有创意的形状，以及能够整合特殊的表面处理和广泛效果的能力，包括对传统材料的模拟。

耐腐蚀：复合材料不会氧化也不腐蚀。有许多聚合物基质系统在大多数的温度和化学环境中提供了长期的抵抗力。与传统的建筑材料相比，设计合理的复合材料部件具有较长的使用寿命和最小的维护保养。

轻便：复合材料比同类应用中使用的大多数材料具有更高的电阻率。这些比大多数金属合金提供更多的重力。

耐久性：复合材料能持续多长时间？有超过50年的持续时间参考。聚合物基复合材料相对于它们通常取代的材料，如混凝土、钢铁和木材，相对来说比较新，因此它们的“预期寿命”在许多复合材料中还没有得到应用。

设计灵活性：复合材料几乎任何形状都可以实现：它可能具有复杂的结构；它可能是大的或小的、有结构的、带装饰的，甚至是它们的组合。复合材料使建筑师和设计师们可以尝试新的概念，从原型到生产。鉴于这种灵活性，复合材料的单个部件能够取代需要许多固定元件的复杂单元，而这些部件是用传统材料，比如木材、钢铁和铝制造的。

尺寸稳定性：由FRP形成的材料，即使在机械和环境严重的压力下，保持其形状和功能。

介电性能：聚合物基质复合材料具有优异的电绝缘性能。

高使用温度：使用聚合物基质和合适的填料制造的部件在高温应用中具有非常好的性能。

使用复合材料时的障碍

纤维强化复合材料（FRP）在民用建筑领域的采用程度与其他行业（如航空航天，竞争引擎和海运）相比，进展情况令人吃惊。复合材料仍然是一种相对较新的建筑材料，所以许多用户需要为他们的选择辩解的细节还不存在，或者他们还没有完全开发出来。例如，我们有足够的经验就其他材料，如混凝土、木头或钢铁，在特定的条件下预测它们的生命周期。但是，目前而言，我们不能确切地说一个复合材料的结构在100年内会表现如何。

必须以新的视角来看待施工中的复合材料，它们不仅可以直接替代现有部件，而且也是最大化效益的一种方式。例如，在过去20年中，在美国的房屋建筑市场发生了两次重大的复合材料渗透。制造门窗框架型材的拉挤成型，以及用于外门的玻璃纤维增强聚酯和聚氨酯外皮的压塑成型。这些应用相当普遍，与传统材料相比具有竞争力的成本。所得到的窗户和门框具有与金属一样的耐用和抗性，且效率更高。

正如一些建筑师和工程师正在发现的那样，FRP复合材料可用于许多基础设施的建设，例如人行天桥、构建外墙及作为桥梁的加固元件。它们的使用在构建外墙的情况下十分重要，因为钢铁、混凝土和砖石的死负荷非常高，而FRP可以轻松抵抗几个震级。有鉴于此，与使用混凝土或石灰石所需要的材料相比，这些材料需要更少的支撑结构。它还允许更多的设计自由。

标准和长期前景

由于在公共安全方面控制风险的重要性，在民用建筑中使用的FRP材料必须遵守标准和技术规范。然而，目前的标准文献还很少，有限的标准/技术规范还在发展中。如果没有足够的标准和技术规范，这些纤维增强材料就只能被用于演示和研究项目之列。标准化的测试和材料表征方法能够最大限度地减少FRP材料的输出和规格的不确定性。技术规范允许安全、自信地设计、建造和管理含有FRP材料的结构。

尽管存在这些困难，但由于其独特的特点，一些复合材料已经被选择成为传统建筑材料的替代品。在不同的相关技术方面，建筑师、设计师、工程师和建筑工人对聚合物基复合材料的专业培训，以及FRP等材料的使用，对于这些材料在建筑中的成功应用至关重要。

总而言之，我们确信，在基础设施中使用复合材料在不久的将来会有一个辉煌的前景，因为建筑师和工程师对这些材料，如玻璃纤维增强材料，能够为建筑和土木工程所带来的好处变得越来越敏感，而且它们很快就会成为目前可获得的材料之一。