欧洲成功开发出全球首个完整汉麻材料轻量化建筑系统

一种新的建筑原型表明，欧洲研究人员和行业合作伙伴在将汉麻长纤维应用于结构复合材料方面已取得了进展。根据一项新开发的建筑原型表明，这一进展有望为建筑及其他工程产品领域开拓更高价值的市场。

Hemp Halo Canopy是一个高3.3米的建筑结构，由欧盟资助的RAW项目开发。该建筑采用特殊的制造工艺，将汉麻基结构构件与汉麻织物表面有机结合在一起，打造出了组织者们所谓的全球首个完全由汉麻材料制成的轻量化建筑系统。

RAW是一项欧洲主导的研究项目，主要致力于推动生物基材料和制造技术在工业和建筑领域的应用。RAW项目为建筑、工程和施工（AEC）行业引入了一种变革性的资源模型，重点在于利用废弃物和快速生长的生物基材料。该模型考虑了气候和当地生态因素造成的材料质量和可用性的固有差异，从而扩展了可用生物材料的范围。

作为气候变化的主要驱动因素，建筑、工程和施工（AEC）行业必须迫切采用循环经济模式，使用天然和再生材料。然而，这些材料的质量和供应往往存在显著差异，使其不适用于目前依赖稳定供应高度同质化材料的AEC行业。 

RAW 新资源模型构建了一个连接材料采购、计算设计和制造的尖端数字基础设施。该模型具有良好的适应性，可应用于各种生物基材料类别和规模，其创新之处在于开发了机器学习技术，用于在单个元素和小批量层面无损表征生物材料的性能。这使得科研人员能够精确描述生物材料流内部的变异性，并对特定批次或部件的力学性能进行详细分析。

该项目重点关注三种新兴材料流：来自挪威南部的再生木材、来自丹麦农业废弃物的生物聚合物复合材料，以及来自阿尔卑斯山区的速生汉麻纤维。通过探索这些材料，RAW 旨在解决它们特有的变异性，并为该领域亟待解决的问题提供更广泛的解决方案。这些案例研究为评估所开发技术的环境和社会影响提供了关键数据，为材料采购和更广泛的建筑、工程和施工 (AEC) 行业中协同设计的数字化转型和循环经济战略铺平了道路。

据悉，Hemp Halo 项目已在今年的JEC World展会上进行了展示，JEC World展会是一个总部位于巴黎，专注于先进的复合材料和制造技术的国际性展会。

此次展示意义重大，因为它凸显了一种制造工艺，该工艺有望使汉麻纤维在传统上由玻璃纤维复合材料主导的技术应用领域展开竞争。研究人员指出，汉麻和亚麻等韧皮纤维兼具刚性、减震性能和较低的隐含碳排放等优势，使其用途远不止于传统的纺织品、隔热材料和无纺布产品，还能胜任更多领域的应用。

Hemp Halo结构采用了两种先进的制造技术，其结构构件采用拉挤成型工艺制成，即将汉麻纤维穿过树脂体系进行拉制，从而形成轻质高强的型材。该结构的顶篷表面则由计算机控制的针织机织造的汉麻纱线制成，这种方式能够以极少的材料浪费织造出复杂的纺织形态。

据欧洲亚麻与汉麻联盟介绍，长纤维汉麻加工技术的最新进展已使得高强度汉麻拉挤成型工艺成为一种可行的制造途径。Hemp Halo项目的开发旨在通过一个全尺寸建筑结构的形式来展示这些技术的应用潜力。

未来的研发重点可能包括：验证拉挤成型汉麻型材的力学性能、优化树脂体系、评估生产经济可行性，以及将其性能与传统玻璃纤维拉挤成型产品进行对比。这些因素将最终决定该技术工艺能否从示范项目走向商业建筑及工业应用市场。

行业合作伙伴

该项目汇集了来自欧洲汉麻和复合材料价值链各环节的参与者，合作伙伴包括法国的纤维公司Terre de Lin 和Safilin、意大利的Linificio e Canapificio Nazionale和Polynt、荷兰的埃因霍温理工大学和Infra Composites、瑞士天然纤维复合材料开发商Bcomp以及卢森堡的材料制造商 Armacell。

在 JEC World 展会上，另一款由汉麻纤维和生物树脂制成的波纹状生物复合材料覆层系统BastWave也备受瞩目。该技术已用于伦敦青年 V&A 博物馆的安装。