膜结构建筑以其独特的造型和优良的性能,在现代建筑领域中受到了广泛关注。膜结构所采用的膜材料主要由基布和涂层两部分组成。基布一般使用聚酯纤维和玻璃纤维,而涂层材料则主要是聚氯乙烯(PVC)和聚四氟乙烯(Teflon)。根据不同的材料,膜材可以分为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(PVC)制成的。为了提高该膜材的性能,通常会在其表面添加一层聚偏四氟乙烯(PVDF)涂层。这种处理能够显著提升其抗老化和自洁能力,使其使用寿命可达到25年左右。基于PVC膜材建造的膜结构通常被归类为半独立建筑。
PTFE膜材采用玻璃纤维涂覆聚四氟乙烯(Teflon)。该材料以其强度高、弹性模量大、自洁性能优秀以及耐久和耐火等特性而受到青睐。尽管PTFE膜材的价格较贵且不易折叠,对裁剪制作的精度要求相对较高,但其使用寿命可达到30年以上,使其适用于重要的建筑项目。
ETFE膜材是由乙烯四氟乙烯共聚物组成,其具有类似于聚四氟乙烯的优良性能,同时兼具乙烯的易加工性,另外具备卓越的耐溶剂和耐辐射特性。作为继PVC膜材和PTFE膜材之后,ETFE膜材在建筑结构中的应用逐渐增加。它已经在国外的一些体育场馆和温室中得到了成功应用。
尽管我国膜材料结构建筑的发展起步较晚,但随着技术的不断进步,目前大量膜工程仍以PVC膜材为主,也偶尔使用PTFE膜材,而ETFE膜材在我国的使用相对较少。不过,自从2008年奥运场馆建设中开始使用ETFE膜材后,它已成为备受关注的热门材料。