膜結(jié)構(gòu)材料介紹

日期：2012-09-25 閱讀數(shù)：1069

    膜結(jié)構(gòu)材料是由基布和涂層兩部分組成.基布主要采用聚酯纖維和玻璃纖維材料;涂層材料主要聚氯乙烯和聚四氟乙烯。常用膜材為聚酯纖維覆聚氯乙烯（PVC）和玻璃纖維覆聚聚四氟乙烯（Teflon）。PVC材料的主要特點(diǎn)是強(qiáng)度低、彈性大、易老化、徐變大、自潔性差，但價(jià)格便宜，容易加工制作，色彩豐富，抗折疊性能好。為改善其性能，可在其表面涂一層聚四氟乙烯涂層，提高其抗老化和自潔能力，其壽命可達(dá)到15年左右。Teflon材料強(qiáng)度高、彈性模量大、自潔、耐久耐火等性能好，但它價(jià)格較貴，不易折疊，對(duì)裁剪制作精度要求較高，壽命一般在30年以上，適用于永久建筑。

　　膜結(jié)構(gòu)是建筑結(jié)構(gòu)中最新發(fā)展起來(lái)的一種形式，它以性能優(yōu)良的織物為材料，或是向膜內(nèi)充氣，由空氣壓力支撐膜面，或是利用柔性鋼索或剛性支撐結(jié)構(gòu)將面繃緊，從而形成具有一定剛度、能夠覆蓋大跨度空間的結(jié)構(gòu)體系。自從1970年代以來(lái)， 膜結(jié)構(gòu)在國(guó)外已逐漸應(yīng)用于體育建筑、商場(chǎng)、展覽中心、交通服務(wù)設(shè)施等大跨度建筑中。 膜結(jié)構(gòu)已成為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)選型中的一個(gè)主要方案。成為化纖紡織品應(yīng)用的一個(gè)重要領(lǐng)域。近年來(lái)在中國(guó)建筑 結(jié)構(gòu)中也有長(zhǎng)足的進(jìn)展。 大阪萬(wàn)國(guó)博覽會(huì)中的美國(guó)館采用了氣承式空氣 膜結(jié)構(gòu)。這個(gè)擬橢圓形、軸線尺寸為 140m×83.5m的展覽館是世界上第一個(gè)大跨度的 膜結(jié)構(gòu)，而且是首次采用了聚氯乙烯(PVC)涂層的玻璃纖維織物。作為一種真正的現(xiàn)代工程結(jié)構(gòu)，大阪萬(wàn)國(guó)博覽會(huì)的展覽館標(biāo)志著 膜結(jié)構(gòu)時(shí)代的開(kāi)始。自此以后， 膜結(jié)構(gòu)在世界范圍內(nèi)得到了迅猛的發(fā)展。從跨度來(lái)說(shuō),美國(guó)龐提亞克的"銀色穹頂"氣承式空氣 膜結(jié)構(gòu)的平面有234.9m×183m,開(kāi)始采用聚四氟乙烯(PTFE)涂層的玻璃纖維織物，類似的大型體育館在北美就建了九座。從面積來(lái)說(shuō),沙特阿拉伯吉大機(jī)場(chǎng)候機(jī)大廳的懸掛膜結(jié)構(gòu)占地42萬(wàn)m2。作為 膜結(jié)構(gòu)一種新形式，索穹頂于1988年首先用在漢城奧運(yùn)會(huì)的體操館與擊劍館，其后又在一些體育建筑中得到推廣。千年穹頂以其獨(dú)特的 膜結(jié)構(gòu)，顯示了當(dāng)今建筑技術(shù)與材料科學(xué)的發(fā)展水平。

　　

　　膜結(jié)構(gòu)材料的特性：

　　

　　一、光學(xué)性能

　　膜材料可濾除大部分紫外線，防止內(nèi)部物品褪色。其對(duì)自然光的透射率可達(dá)25%，透射光在結(jié)構(gòu)內(nèi)部產(chǎn)生均勻的漫射光，無(wú)陰影，無(wú)眩光，具有良好的顯色性，夜晚在周?chē)h(huán)境光和內(nèi)部照明的共同作用下，膜結(jié)構(gòu)表面發(fā)出自然柔和的光輝，令人陶醉。

　　二、自潔性能

　　PTFE膜材和經(jīng)過(guò)特殊表面處理的PVC膜材具有很好的自潔性能，雨水會(huì)在其表面聚成水珠流下，使膜材表面得到自然清洗。

　　三、聲學(xué)性能

　　一般膜結(jié)構(gòu)對(duì)于低于60Hz的低頻幾乎是透明的，對(duì)有特殊吸音要求的結(jié)構(gòu)可以采用具有FABRASORB裝置的膜結(jié)構(gòu)，這種組合比玻璃具有更強(qiáng)的吸音效果。

　　四、保溫性能

　　單層膜材料的保溫性能與磚墻相同，優(yōu)于玻璃。同其他材料的建筑一樣，膜建筑內(nèi)部也可以采用其他方式調(diào)節(jié)其內(nèi)部溫度。例如：內(nèi)部加掛保溫層，運(yùn)用空調(diào)采暖設(shè)備等。

　　五、防火性能

　　如今廣泛使用的膜材料能很好地滿足對(duì)于防火的需求，具有卓越的阻燃和耐高溫性能，達(dá)到法國(guó)、德國(guó)、美國(guó)、日本等多國(guó)標(biāo)準(zhǔn)。

　　六、力學(xué)性能

　　中等強(qiáng)度的PVC膜：其厚度僅0.8mm，但它的拉伸強(qiáng)度相當(dāng)于鋼材的一半。中等強(qiáng)度的PTFE膜：其厚度僅1.0mm，但它的拉伸強(qiáng)度已達(dá)到鋼材的水平。膜材的彈性模量較低，這有利于膜材形成復(fù)雜的曲面造型。