膜结构是一种现代建筑形式,其独特的外观和优良的性能使其越来越受到青睐。在膜结构中,所使用的膜材料主要由基布和涂层两部分构成。基布的常用材料有聚酯纤维和玻璃纤维,而涂层材料则通常为聚氯乙烯(PVC)和聚四氟乙烯(Teflon)。根据不同的材料特性,膜材主要分为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。为了进一步改善其性能,通常在其表面再涂一层聚偏四氟乙烯(PVDF)涂层,以提高膜材的抗老化和自洁能力。这种膜材的使用寿命可以达到25年左右,适合用于半建筑结构中。
PTFE膜材则采用玻璃纤维涂覆聚四氟乙烯(Teflon)。该材料具有高强度、高弹性模量、自洁性及耐久性,并且还具备优良的耐火性能。尽管其价格较高且不易折叠,但PTFE膜材的裁剪和制作精度要求极高,一般寿命超过30年,非常适合用于大型建筑。
ETFE膜材是乙烯四氟乙烯共聚物,兼具聚四氟乙烯的优良性能以及乙烯的易加工特点,能够有效抵抗溶剂和辐射的影响。这类膜材是继PVC膜材和PTFE膜材之后,在建筑结构中应用的第三大类产品,已经在国外的一些体育场馆和温室中得到了广泛应用。
尽管我国的膜材结构建筑设计和施工起步较晚,目前普遍采用的是PVC膜材,偶尔使用PTFE膜材,而ETFE膜材的应用仍然较少。然而,ETFE膜材在2008年奥运场馆建设过程中成为了热门材料,显示了其在现代建筑中的发展潜力。