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1.常用膜材
室外用膜材料一般分PVC、PTFE和ETFE膜三大類。PVC膜是以聚酯纖維作基材,覆以PVC形成的;PTFE膜材的基材是玻璃纖維;而ETFE膜則是沒有基材,直接成膜。用于膜結構建筑中的膜材是一種具有強度,柔韌性好的薄膜材料,是由纖維編織成織物基材,在其基材兩面以樹脂為涂層材所加工固定而成的材料,中心的織物基材分為聚酯纖維及玻璃纖維,而作為涂層材使用的樹脂有聚氯乙烯樹脂(PVC)、硅酮(silicon)及聚四氟乙烯樹脂(PTFE),織物基材及涂層材分別具有影響下列的功能性質。織物基材——抗拉強度,抗撕裂強度,耐熱性,耐久性,防火性。涂 層 材——耐候性,防污性,加工性,耐水性,耐品,透光性。
膜結構所用膜材料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材料的主要特點是強度低、彈性大、易老化、徐變大、自潔性差,但價格便宜,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乙烯涂層,提高其抗老化和自潔能力,其壽命可達到15年左右。
Teflon材料強度高、彈性模量大、自潔、耐久耐火等性能好,但它價格較貴,不易折疊,對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?!?/span>
PVC膜材在材料及加工上都比PTFE膜便宜,且具有材質柔軟,易施工的優(yōu)點。但在強度、耐用年限、防火性等性能上較PTFE膜差。
PVC膜材是由聚脂纖維織物加上PVC涂層(聚氯乙烯)而成,一般建筑用的膜材,是在PVC涂層材的表面處理上,涂以數(shù)micron厚的壓克力樹脂(acrylic),以改善防污性。但是,經(jīng)過數(shù)年之后就會變色、污損、劣化。一般PVC膜的耐用年限,依使用環(huán)境不同在5~8年。為了改善PVC膜材的耐侯性,近年來已研發(fā)出以氟素系樹脂于PVC涂層材的表面處理上做涂層,以改善其耐侯性及防污性的膜材。
PVDF是二氟化樹脂(Polyvinylidene Fluoride)的略稱,在PVC膜表面處理上加以PVDF樹脂涂層的材料稱為PVDF膜。PVDF膜與一般的PVC膜比較,耐用年限改善至15~20年左右。
膜材的正確選定應考慮其建筑的規(guī)模大小、用途、形式,使用年限及預算等綜合因素后決定。
2.膜結構特點:
膜結構是一種全新的建筑結構形式,它集建筑學、結構力學、精細化工與材料科學、計算機技術等為一體,具有很高技術含量。其曲面可以隨著建筑師的設計需要任意變化,結合整體環(huán)境,建造出標志性的形象工程。 1.藝術性:充分發(fā)揮建筑師的想象力,又體現(xiàn)結構構件清晰受力之美。多變的支撐結構和柔性膜材使建筑物造型更加多樣化,新穎美觀,同時體現(xiàn)結構之美,且色彩豐富,可創(chuàng)造更自由的建筑形體和更豐富的建筑語言。 2.經(jīng)濟性:由于膜材具有一定的透光率,白天可減少照明強度和時間,能很好地節(jié)約能源。同時夜間彩燈透射形成的絢爛景觀也能達到很好的廣告宣傳效益。膜建筑屋面重量僅為常規(guī)鋼屋面的1/30,這就降低了墻體和基礎的造價。同時膜建筑奇特的造型和夜景效果有明顯的“建筑可識性”和商業(yè)效應,其價格效益比更高。 3.大跨度:膜結構可以從根本克服傳統(tǒng)結構在大跨度(無支撐)建筑上實現(xiàn)所遇到的困難,可創(chuàng)造巨大的無遮擋可視空間,有效增加空間使用面積。 4.自潔性:膜建筑中采用具有防護涂層的膜材,可使建筑具有良好的自潔效果,同時保證建筑的使用壽命。PTFE膜材和經(jīng)過特殊表面處理的PVC膜材具有很好的自潔性能,雨水會在其表面聚成水珠流下,使膜材表面得到自然清洗。 5.工期短:膜建筑工程中所有加工和制作均在工廠內(nèi)完成,可減少現(xiàn)場施工時間,避免出現(xiàn)施工交叉,相對傳統(tǒng)建筑工程工期較短。 6.防火性能:如今廣泛使用的膜材料能很好地滿足對于防火的需求,具有卓越的阻燃和耐高溫性能,達到法國、德國、美國、日本等多國標準。
3.膜結構應用
體育設施:體育場、體育館、健身中心、游泳館、運動場、溜冰場、網(wǎng)球館、籃球場、訓練中心、高爾夫球場等商業(yè)設施:商場、超市、購物中心、汽車銷售展廳、樓盤營銷中心、咖啡館、酒店、餐廳、商店門頭(挑檐)、商業(yè)街、售貨亭、展覽館、批發(fā)中心、會展建筑等
文化設施:展覽中心、劇場、會議廳、博物館、植物園、海洋館、水族館、風景區(qū)、表演中心、旅游區(qū),度假山莊、校園看臺、舞臺、校園標志性建筑、音樂廣場、游樂園、馬戲蓬等
交通設施:機場候機大廳、登機樓、火車站、公交車站、收費站、碼頭、加油站、天橋連廊、火車站臺、公共汽車站、停車棚等
景觀設施:建筑入口、景觀性小品、公園小品、小區(qū)景觀、步行街、音樂廣場、廣場休閑區(qū)、海濱娛樂休閑建筑、泳池小品、小區(qū)長廊、廣場標識、城市與地方標志、入口標識、展覽會標志等
工業(yè)設施:工廠、倉庫、科研中心、大型車棚、碼頭倉庫、物流中心、船塢、溫室、蔬菜生產(chǎn)基地、污水處理中心、物流中心、溫室等