大空间柔性膜结构材料的现状及应用前景

文章来源:天禧膜官网 发表时间:2018-06-07

  1.膜结构是一种建筑与结构完美结合的结构体系。它是用高强度柔性薄膜材料与支撑体系相结合形成具有一定刚度的稳定曲面,能承受一定外荷载的空间结构形式。其造型自由轻巧、阻燃、制作简易、安装快捷、能易于、使用安全等优点,因而使它在世界各地受到广泛应用。这种结构形式特别适用于大型体育场馆、人口廊道、小品、公众休闲娱乐广场、展览会场、购物中心等领域。
 
  2.机械化生产,取代传统焊接工艺,采用拼装方式
 
  3.②功能性强,集多种功能于一体,节能环保
 
  4.③造型简洁、时尚、外形美观
 
  5.④采用先进喷塑工艺、色彩丰富、永不褪色、细腻自然
 
  6.⑤坚固耐用、常年免维护、永久不生锈
 
  大空间柔性膜结构材料的现状及应用前景
 
  膜结构建筑是20世纪中期发展起来一种新型建筑结构形式,用钢性支撑、上绷膜面,形成大跨度空间结构。膜结构材料一般以高强度聚酯工业纤维或玻璃纤维机织物为基材,两面复合或涂覆聚氯乙烯(PVC)、聚偏二氟乙烯(PVDF)或聚四氟乙烯(PTFE)高分子材料而成,其建筑具有结构轻、跨度大、安装快、成本低、防火难燃和安全性高的优点,被誉为现代高科技建筑和2l世纪的建筑。
 
  随着化学工业的发展,以PVC、PTFE和PVDF为代表的高分子化工产品日渐成熟,加之复合材料工艺的进步,使屋面膜材的综合性能得以改善和提高,为纺织膜结构建筑作为新型建筑形式的出现打下了良好的物质基础。纺织膜结构作为现代化的工程结构物,显示了当今材料科学、纺织工程、建筑技术与电子、机械、化工等多学科的发展水平,具有巨大的发展潜力。
 
  本文系统介绍膜结构材料的品种、优缺点、分类及其应用前景。
 
  膜结构材料的特点和应用
 
  膜结构材料分类
 
  膜结构所用纺织膜材料一般由基布和涂层两部分组成。如图1所示。基布主要采用聚酯纤维或玻璃纤维材料等;涂层材料主要采用聚氯乙烯和聚四氟乙烯等。
 
  聚酯纤维覆聚氯乙烯(PVC)
 
  其主要特点是以聚酯纤维织物为基布,双面涂覆PVC涂层或粘合聚氯乙烯薄膜而成,价格便宜(只有PTFE的20%左右)、容易加工制作、抗折叠性能好、色彩丰富,但是强度低、弹性大、易老化、徐变大、自洁性差,寿命一般在5~7年,主要用于要求比较低的临时性建筑。
 
  玻璃纤维覆聚四氟乙烯(PTFE)(Teflon)
 
  以玻璃纤维基布双面涂覆PTFE涂层而成,具有强度高、强性模量大、自洁、耐久耐火等性能,但它材料费与加工费高且柔软性低不易折叠,在施工上为避免玻璃纤维被折断,须有专用工具与施工技术,对裁剪制作精度要求较高。寿命一般在30年以上,适用于永久建筑。
 
  PVF(聚氟乙烯PolyvinylFluoride)和PVDF(聚偏二氟乙烯PolyvinylideneFluoride)
 
  为改善PVC膜结构材料性能,可在其表面再涂一层氟素系树脂,提高其抗老化和自洁能力,其寿命可达到15年左右。其中,PVF膜材是在PVC膜的表面处理上以PVF树脂做薄膜状薄片(laminate)粘合加工,具有高防沾污、耐久性的优点。但因为加工性、施工性与防火性都不佳,所以使用用途受到限制。目前,用量较大的是PVDF膜结构材料,其基本上达到了难燃水平。
 
  乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE)膜材
 
  ETFE是一种透明膜材,透光率高达95%,以塑料流延法加工而成,被称为“塑料王”,其特有抗粘着表面使其具有高抗污,易清洗的特点,常做成气垫应用于膜结构中,是透明建筑结构中品质优越的替代材料,多年来在工程应用中以其众多优点被证明为可信赖且经济实用的屋顶材料。ETFE膜使用寿命为25-35年,是用于永久性多层可移动屋顶结构的理想材料。但是,该材料价格昂贵,安装要求高、难度大,多用于跨距≤3米的两层或三层充气支撑结构或小跨度的单层结构。另外,该材料不阻挡紫外线等光的透射,在实际应用中通过表面印刷,进一步降低透明度到50%。如用于国家游泳中心-“水立方”的ETFE流延膜作为气枕的含氟材料膜材
 
  

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