膜结构建筑是现代建筑设计中一种重要形式,其所使用的膜材料由基布和涂层两部分组成。基布主要由聚酯纤维或玻璃纤维材料制成,而涂层材料则常见聚氯乙烯(PVC)和聚四氟乙烯(Teflon)。根据不同的特性和用途,膜材通常分为PVC膜材、PTFE膜材和ETFE膜材三大类。
PVC膜材是由聚酯纤维上涂覆聚氯乙烯(PVC)制作而成。为了提高材料的性能,通常还会在其表面加涂一层聚偏四氟乙烯(PVDF)涂层,以增强其抗老化和自洁能力,使其寿命可达到25年左右。采用PVC膜材建造的膜结构被归类为半建筑形式。
PTFE膜材则由玻璃纤维涂覆聚四氟乙烯(Teflon)制成。PTFE材料具有很高的强度和弹性模量,同时具备卓越的自洁性能、耐久性以及耐火性能。尽管PTFE膜材的价格较为昂贵,且不易折叠,并且对裁剪制作的精度要求较高,但其使用寿命一般可达到30年以上,适用于更为重要的建筑结构。
第三类膜材是ETFE膜材,即乙烯四氟乙烯共聚物(Ethyiene-tetrafluoe thylene)。这种膜材既具有与聚四氟乙烯相似的优良性能,又具备与乙烯类似的易加工性能,还具备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,用于建筑结构的第三类膜产品,已在国外一些体育场馆和温室中得到广泛应用。然而,我国在膜材结构建筑的设计和施工方面起步较晚,目前大多数膜工程采用的是PVC膜材,偶尔则有PTFE膜材,真正使用的ETFE膜材则相对较少。值得注意的是,在我国2008年奥运场馆建设中,ETFE膜材成为了一种热门的建筑材料。