膜结构建筑的美观与功能性使其在现代建筑中备受关注。在膜结构中,膜材料是关键组成部分,主要由基布与涂层两大部分构成。基布一般选择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(PTFE)。根据不同的需求,膜材可分为PVC膜材、PTFE膜材和ETFE膜材三大类。
PVC膜材是由聚酯纤维表面涂覆聚氯乙烯(PVC),为了提升其性能,通常会在表面添加一层聚偏四氟乙烯(PVDF)涂层。这种膜材可以显著提高抗老化及自洁能力,其使用寿命可达25年左右。以PVC膜材建造的膜结构通常归类为半独立建筑。
PTFE膜材则是使用玻璃纤维涂覆聚四氟乙烯(PTFE)。这一材料具备极高的强度和弹性模量,且自洁、耐久和耐火性能卓越,但相对价格较高,且对裁剪制作的精度要求较为严格,使用寿命一般可达到30年以上。因此,PTFE膜材特别适用于高端建筑项目。
ETFE膜材,即乙烯-四氟乙烯共聚物,它兼具了聚四氟乙烯的优良性能和乙烯的易加工特性。同时,ETFE膜材还具备耐溶剂和耐辐射的优点。在膜结构应用领域,ETFE膜材已成为继PVC膜材和PTFE膜材后的新兴选择,尤其在国外的一些体育场馆及温室中得到了广泛应用。
尽管我国膜材结构建筑的设计与施工相对起步较晚,但现在越来越多的膜工程开始广泛运用PVC膜材,少量使用PTFE膜材,而ETFE膜材曾在2008年北京奥运场馆建设中占据了重要地位,成为当时的热门材料。随着技术的发展与需求的随着增加,膜材料的多样化将推动膜结构建筑行业的持续创新与发展。