膜结构建筑是现代建筑设计中的一种重要形式,而其核心材料则是膜材料。膜材料主要由基布和涂层两部分组成,常用的基布材质包括聚酯纤维和玻璃纤维,涂层材料主要是聚氯乙烯(PVC)与聚四氟乙烯(Teflon)。根据不同的需求,常见的膜材料可以分为PVC膜材、PTFE膜材和ETFE膜材三大类。
PVC膜材是由聚酯纤维涂覆聚氯乙烯制成。为了提升膜材的性能,制造商通常在其表面增加一层聚偏四氟乙烯(PVDF)涂层。这样能够显著提高膜材料的抗老化和自洁能力,使用寿命可达到25年左右。采用PVC膜材建造的膜结构,被归类为半建筑。
PTFE膜材则是由玻璃纤维涂覆聚四氟乙烯(Teflon)制成。PTFE材料具有卓越的强度、弹性模量、自洁性和耐火性能,虽然价格相对较贵,且不易折叠,对裁剪制作的精度要求极高,但其使用寿命一般可达到30年以上,适用于需求较高的建筑。
ETFE膜材,即乙烯四氟乙烯共聚物,结合了聚四氟乙烯的优良特性和乙烯的易加工性,并且具有耐溶剂和耐辐射的特性。ETFE膜材作为继PVC膜材和PTFE膜材之后,成为建筑结构的又一重要材料,已经在国外的一些体育场馆和温室中得到了广泛应用。在中国,膜材结构建筑的设计和施工起步较晚,目前大多数膜工程仍然使用PVC膜材,偶尔会用到PTFE膜材,而ETFE膜材虽然较为少见,但自2008年奥运场馆建设以来,已被视为一种热门材料。
综上所述,膜材料的不同种类各有其独特的优势和适用场合,选择合适的膜材料对于膜结构建筑的性能和耐用性至关重要。