膜结构是现代建筑中一种独特而重要的设计元素,其所使用的膜材料主要由基布和涂层两部分组成。基布材料通常为聚酯纤维和玻璃纤维,而涂层则多以聚氯乙烯(PVC)和聚四氟乙烯(PTFE)为主。根据材料特性,膜材料可以分为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。为了提升其性能,通常还会在其表面涂上一层聚偏四氟乙烯(PVDF)涂层,以增强抗老化和自洁能力。PVC膜材的使用寿命约为25年,因此用这种材料建造的膜结构被称为半*建筑。
PTFE膜材是由玻璃纤维涂覆聚四氟乙烯(Teflon)制作的。这种材料具有高强度、大弹性模量、自洁性、耐久性及良好的耐火性能。虽然PTFE膜材的价格相对较高,且不易折叠,对裁剪和制作精度要求也较高,但其使用寿命一般可达到30年以上,适用于*建筑领域。
ETFE膜材是由乙烯和四氟乙烯共聚而成,结合了聚四氟乙烯的优异性能和乙烯的易加工性,并具备耐溶剂和耐辐射等特点。ETFE膜材作为继PVC膜材和PTFE膜材后用于建筑结构的第三大类产品,已在国际上一些体育场馆和温室中得到应用。
在中国,膜材料结构建筑的设计和施工起步相对较晚,目前大多数膜结构工程仍主要采用PVC膜材,偶尔会使用PTFE膜材,而ETFE膜材的使用则较为稀少。不过,在2008年北京奥运场馆建设中,ETFE膜材成为了备受关注的热门材料,显示出其在膜结构建筑中的巨大潜力。