膜结构是现代建筑设计中的一种重要形式,其所使用的膜材料主要由基布和涂层两部分构成。基布的主要材料为聚酯纤维和玻璃纤维,而涂层材料则通常采用聚氯乙烯(PVC)和聚四氟乙烯(Teflon)。膜材料可分为PVC膜材、PTFE膜材和ETFE膜材三大类。
PVC膜材主要是将聚酯纤维涂覆上聚氯乙烯(PVC),为提升其性能,表面还可涂覆一层聚偏四氟乙烯(PVDF)涂层,这样可以显著提高其抗老化能力和自洁能力。使用PVC膜材建造的膜结构通常具有约25年的使用寿命,属于半建筑类型。
PTFE膜材是由玻璃纤维涂覆聚四氟乙烯(Teflon)制成。该材料具有很高的强度、弹性模量大、自洁性强、耐久性好以及耐火性能佳,但相对而言,价格也比较昂贵。此外,PTFE膜材不易折叠,对裁剪制作精度要求较高,使用寿命一般在30年以上,非常适合用于建筑结构。
ETFE膜材(乙烯四氟乙烯共聚物)则是继PVC膜材和PTFE膜材之后,用于建筑结构的第三大类材料。它具备类似聚四氟乙烯的优良性能,同时具有类似乙烯的易加工特性以及耐溶剂和耐辐射的特点。近年来,ETFE膜材在国外的一些体育场馆和温室中已部分应用于实际项目中。
尽管我国膜结构建筑的设计和施工起步较晚,目前仍大量采用PVC膜材,偶尔使用PTFE膜材,但ETFE膜材在我国2008年奥运会场馆建设中却成为了热门材料。随着技术的发展,ETFE膜材在更多建筑项目中的应用前景可期。