浅谈ETFE膜结构的应用
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etfe膜结构ETFE(EthyleneTetrafluoroethylene)膜结构是一种采用氟化乙烯/二氟乙烯共聚物薄膜作为主要材料的建筑外墙和顶棚材料。
它具有高透光性、耐候性、耐化学腐蚀性和轻质等特点,广泛应用于大型体育场馆、展览中心和商业综合体等建筑。
首先,ETFE膜结构的高透光性给人一种明亮通透的感觉。
由于ETFE膜本身具有良好的透光性质,因此在建筑使用中可以最大程度地利用自然光,减少人工照明的需求。
与传统的建筑材料相比,ETFE 膜能够为室内创造一个舒适的自然光环境,给人一种开放和轻盈的感觉。
其次,ETFE膜结构具有良好的耐候性和耐化学腐蚀性。
ETFE膜具有优异的耐候性,不易受到自然环境的影响,能够长时间保持其透光性和物理性能。
此外,ETFE膜还具有较高的耐化学腐蚀性,能够抵抗酸碱等化学物质的侵蚀。
因此,ETFE膜结构能够在恶劣的环境条件下保持稳定的性能,延长使用寿命。
另外,ETFE膜结构还具有轻质的特点。
ETFE膜相比于传统的玻璃材料更加轻盈,能够减少建筑的自重,降低了对建筑结构的要求,进而减少了建筑材料的使用量和成本。
由于ETFE膜的轻质特性,它可以更加灵活地呈现各种形状和曲面设计,为建筑带来丰富的创意和个性。
ETFE膜结构的应用范围非常广泛。
一方面,它被广泛应用于大型体育场馆和展览中心等公共建筑。
ETFE膜的高透光性和轻盈特性能够为这些大型空间创造明亮宽敞的环境,提供良好的观赏体验。
另一方面,ETFE膜结构也被运用于商业综合体和购物中心等商业建筑。
ETFE膜可以为商业建筑带来独特的外观和吸引力,吸引消费者的眼球,打造具有竞争力的商业空间。
总之,ETFE膜结构作为一种先进的建筑材料,具有高透光性、耐候性、耐化学腐蚀性和轻质等特点。
其广泛的应用范围涵盖了体育场馆、展览中心和商业综合体等建筑。
通过采用ETFE膜结构,可以创造出明亮、舒适和具有独特外观的建筑空间。
因此,ETFE膜结构在建筑领域的应用前景十分广阔。
浅析ETFE建筑膜材在我国膜结构中的应用:膜结构膜材膜结构建筑是近几十年发展起来的一种采用新型材料的全新结构形式,因其特有的优点成为建筑行业的一枝独秀。
而ETFE建筑膜材作为膜结构的新兴膜材,以其优越的材料特性将很快成为我国建筑膜材市场的主力军。
1、ETFE建筑膜材的特点ETFE建筑膜材,由ETFE(乙烯-四氟乙烯共聚物)生料直接制成。
ETFE不仅具有优良的抗冲击性能、电性能、热稳定性和耐化学腐蚀性,而且机械强度高,加工性能好。
这种膜材透光性特别好,号称“软玻璃”,质量轻,只有同等大小玻璃的1%;韧性好、抗拉强度高、不易被撕裂,延展性大于400%;耐候性和耐化学腐蚀性强,熔融温度高达200℃;可有效的利用自然光,节约能源;良好的声学性能。
ETFE膜自清洁功能使其表面不易沾污,且雨水冲刷即可带走沾污的少量污物,清洁周期大约为5年。
另外,ETFE膜可在现成预制成薄膜气泡,方便施工和维修。
当然ETFE也有不足,如外界环境容易损坏材料而造成漏气,维护费用高等,但是随着大型体育馆、游客场所、候机大厅等建设的增多,ETFE更加突显了自己的优势。
2、ETFE建筑膜材在我国的应用膜结构建筑是近几十年发展起来的一种采用新型材料的全新结构形式。
作为空间结构体系的新成员,它集建筑学、结构力学、精细化工与材料科学、计算机技术等为一体,借鉴现代造型艺术与技术美学的成就,以灵活多变的建筑造型、优异的受力特性受到了建筑师和结构师们的青睐。
膜结构外观造型新颖独特,内部空间给人一种梦幻般的感觉,很大程度上满足了现代人的审美观念。
近年来,ETFE建筑膜材的应用在很多方面可以取代其他产品而表现出强大的优势和市场前景。
生产这种膜材的公司很少,只有日本旭硝子、德国科威尔等少数几家公司可以提供ETFE建筑膜材,这种膜材的研发和应用在国外发达国家也不过十几年的历史。
目前国内膜结构发展振奋人心。
随着一些大型体育馆、候机大厅等建设以及2008年北京奥运会及2010年上海世博会和广州亚运会等国际盛会的举办,为中国膜结构的发展带来了机遇和挑战。
ETFE膜结构在建筑外墙上(水立方)的应用ETFE的英文为,ethylene-tetra-fluoro-ethylene,中文名为,乙为称-四乙为共聚物~谷,聚乙为~又俗,氟称氟称F-40.比重,1.7克/立方厘米成型收为率,3.1-7.7%成型度,温300-330?ETFE是最强为的塑料~在保持了氟它PTFE良好的耐为、耐化性和为为为性能的同为~耐为学射和机械性能有大程度的改善~拉伸强度可到很达50MPa~接近聚四乙为的氟2倍。
更主要的是其加工性能得以大大提高~特为是和金表面的附着力表为突出~使塑料和为的为为它属氟壳工为正是以为为~塑料真即氟F40旋为为生为工为~内ETFE旋为加工为品有好的市为前景。
很ETFE为为用在为子为器制造行为中为管为。
涂物料性能,1、为期使用度温-80--220度~有卓越的耐化腐为性~为所有化品都耐腐为~摩擦系学学数在塑料中最低~为有好的为性能~其为为为不受度影~有“塑料王”之。
很温响称2、其耐化为品性聚四乙为相似~比偏乙为好。
学与氟氟3、其抗为性和为为强度均比聚四为好~拉伸强度高~但为率可蠕氟达100-300%。
介为性好~耐为射性能为。
异4、ETFE加工成型性好~物理性能均衡、机械为性好、耐射为性能为~为材料具有聚四异氟氟属数碳乙为的耐腐为特性~克服了聚四乙为为金的不粘和性缺陷~加之其平均为膨为系接近为的为膨为系~使数ETFE;F-40)成为和金的理想为合材料。
属主要用于工为用为为为为为~原子反为堆为为和为为用为为及制作~工为用料等。
涂ETFE;F-40)塑料源于美杜邦公司和日本旭硝子公司~主要为用于防腐为为里。
为材氟来国料具有聚四乙为的面耐腐为特性~同为又有为金特有的为强粘着特性~克服了聚四乙为为金氟属氟属数碳数的不粘合性缺陷~加之其平均为膨为系接近为的为膨为系~使ETFE(F-40)成为和金的属理想为合材料~具有为良的耐为为特性。
极用途,1、适于制作耐腐为件~磨耐磨件、密封件、为为件和为器械零件。
ETFE膜结构在建筑中的应用张英【摘要】乙烯-四氟乙烯ETFE膜材作为特殊建筑材料,基于其优越的采光性能、材料及结构轻盈等专有特点,逐渐被广泛用于商业中庭、植物温室、高速收费站等建筑结构中.通过ETFE材料膜结构工程实例,介绍单层ETFE构成应用,双层或多层ETFE气枕构成应用,及ETFE与PTFE或PVC交叉构成应用.【期刊名称】《新型建筑材料》【年(卷),期】2019(046)001【总页数】4页(P138-141)【关键词】ETFE;PTFE;PVC;单层ETFE;ETFE气枕;ETFE膜结构【作者】张英【作者单位】上海太阳膜结构有限公司,上海 200030【正文语种】中文【中图分类】TU330 引言继北京水立方项目之后,越来越多的建筑设计师认识并开始接触膜结构中的乙烯-四氟乙烯ETFE膜材;另一方面,更多的膜结构公司自身也积极参与推广宣传ETFE膜材在建筑领域的使用,伴随国家城市化发展进程,近几年,ETFE膜结构项目如雨后春笋般落地全国各地。
ETFE膜材具有超薄厚度,极轻质量,高透光性,优良自洁性等特点,可以单层使用,也可以双层或多层充气使用,由于ETFE膜结构张力小,初始状态对钢构骨架的反作用力需求相对较小,既能达到大跨度单元要求,在合理的范围内又可以满足设计师的要求,对于气枕单元的饱满度,以及气枕单元的造型等做到不同设计。
可以说,在一定程度上,ETFE膜材构成的膜结构已经达到其它传统建筑材料结构所相当的保温、采光、节能等功能,或者更优秀的表现,因而越来越多地被人们所认知和接受。
表1~表3列举了国内某大型膜结构公司完成的一些业主或社会反映良好的ETFE膜结构项目。
表1 单层ETFE膜结构项目?表2 双层或多层ETFE气枕膜结构项目?表3 ETFE与PTFE\PVC交叉应用膜结构项目?1 单层ETFE膜结构1.1 2010上海世博会意大利馆内墙面ETFE膜结构2010年上海世博会意大利馆,由于其外墙面使用的玻璃混凝土墙砖块,光线通过玻璃混凝土墙砖会形成斑点折射,建筑需要室外光线进来或室内光线出去都不要太过于直接,最终在所有内墙内使用双夹层ETFE膜材,靠室内层使用200 μm白色ETFE,靠墙砖侧使用200 μm透明ETFE,内外2层膜间距约60 mm,并且内外2层膜由通过二次膜沿边界通布构成近似于气囊空间,但气囊在各个角部是不封闭焊接,正常情况下只使用1层200 μm白色ETFE就能达到建筑师要求的光线效果,而该馆使用了内外2层,并且使用了送风设备,但送风机只是低功率微型送风机,直接放置于地板与楼板的夹层中使用,送风机往内外膜夹层中提供循环气流,达到节能均衡的效果,降低室内空调等设备的使用比,对内外2层膜本身还是由四周边界提供张力,形成平整墙面,送风气流对ETFE张紧成形没有影响。
ETFE膜结构在建筑中的应用发布时间:2023-02-20T00:42:05.055Z 来源:《建筑创作》2022年19期作者:刘雨杰[导读] ETFE(乙烯---四氟乙烯)膜材料是一类极为特殊的建筑材料,刘雨杰沈阳建筑大学建筑与规划学院辽宁沈阳市 110168摘要:ETFE(乙烯---四氟乙烯)膜材料是一类极为特殊的建筑材料,因其材料结构轻便、采光性能极佳等诸多独特的性能方面的优势为越来越多的植物温室、高速收费站点、商业中庭等建筑结构所使用。
该作笔者在结合具体案例的基础上,进一步对ETFE膜结构的材料特点、发展趋势及其在建筑领域中的结构应用等方面展开了全面、深刻的论述,具体内容如下文所述。
关键词:ETFE膜结构、建筑材料、实践应用一、ETFE膜结构的分类及特点剖析(一)ETFE膜材的基本分类膜材应根据建筑功能、膜结构所处环境和使用年限、膜结构承受的荷载以及建筑物防火要求选用以下不同类别的膜材:G类,在玻璃纤维织物基材表面涂覆聚合物连续层的涂层织物;这种膜材开发和应用得比较早,通常规定 PVC 涂层在玻璃纤维织物经纬线交点上的厚度不能少于0.2mm,一般涂层不会太厚,达到使用要求即可。
P类,在聚酯纤维织物基材表面涂覆聚合物连续层并附加面层的涂层织物;主要有双面涂覆PVC涂层火鹤粘和聚氯乙烯薄膜制成,价格十分便宜。
E类,由乙烯和四氟乙烯共聚物制成的ETFE薄膜。
由ETFE(乙烯-四氟乙烯共聚物)生料直接制成。
ETFE不仅具有优良的抗冲击性能、电性能、热稳定性和耐化学腐蚀性,而且机械强度高,加工性能好。
ETFE 膜材的应用在很多方面可以取代其他产品而表现出强大的优势和市场前景。
(二)ETFE膜材料的主要特性ETFE 膜材料的特点包含以下几个方面:首先,此材料拥有较高的光学性能。
这一点主要体现在透光率较高,至少在90%以上,同时对于材料的透光率具有一定的可选择性和可控制性。
可以选择让紫外线透过,以确保室内的植物光合作用的进行,也可以通过在膜表面进行图案印刷来降低透光率,更可以在生产的时候制造出不同颜色的ETFE 膜(例如:白、红、兰、黑等等)承现出五彩缤纷,同时也能达到减少透光率的作用。
etfe膜材料成分ETFE是一种聚合物材料,全称为乙烯基三氟乙烯共聚物(Ethylene Tetrafluoroethylene Copolymer),它由乙烯和三氟乙烯两种单体共聚而成。
ETFE膜材料具有许多独特的特性,使其在建筑和工业领域得到广泛应用。
ETFE膜材料具有优异的耐候性能。
它能够承受极端的气候条件,包括高温、低温和紫外线辐射。
这使得ETFE膜材料在户外建筑中被广泛使用,如体育场馆、展览中心和游泳池覆盖物等。
它能够长时间保持清晰的透明度和良好的光传输性能,同时能够有效阻挡紫外线的侵入,保护人们免受紫外线的伤害。
ETFE膜材料具有轻质高强度的特点。
相比于传统的玻璃材料,ETFE 膜材料重量轻、柔韧性好,能够轻松实现大跨度的覆盖。
这使得ETFE膜材料在建筑中成为一种理想的选择,可以实现设计师的创意构想,创造出独特的建筑形态。
它还具有良好的抗冲击性能,能够抵御风暴和冲击力,确保建筑结构的安全稳定。
ETFE膜材料具有良好的透明性和光学效果。
它的透光性能可媲美玻璃,能够提供室内外良好的自然光照,减少人工照明的需求。
同时,ETFE膜材料的表面可以进行特殊处理,如印刷、热转印和涂层等,以实现不同的视觉效果和装饰效果。
这使得ETFE膜材料成为一种多功能的建筑材料,能够满足不同建筑设计的需求。
ETFE膜材料还具有自洁性和耐化学性能。
它的表面光滑不吸附尘土,雨水可以自然冲刷膜面,保持膜面清洁。
这不仅减少了维护和清洁的工作量,还保证了膜面的透光性能。
另外,ETFE膜材料能够耐受许多化学物质的侵蚀,具有良好的耐腐蚀性能。
这使得ETFE膜材料在工业领域得到广泛应用,如化工厂、储罐和污水处理厂等。
ETFE膜材料具有可持续性和环保性。
它的生产过程相对简单,能够节约能源和生产成本。
与传统材料相比,ETFE膜材料的制造过程中不会产生有害物质和废水废气,对环境没有污染。
此外,ETFE膜材料可以回收再利用,减少资源的浪费和环境的负荷。
浅析ETFE建筑膜材在我国膜结构中的应用作者:薛辉赵海涛来源:《居业》2012年第09期膜结构建筑是近几十年发展起来的一种采用新型材料的全新结构形式,因其特有的优点成为建筑行业的一枝独秀。
而ETFE建筑膜材作为膜结构的新兴膜材,以其优越的材料特性将很快成为我国建筑膜材市场的主力军。
1、ETFE建筑膜材的特点ETFE建筑膜材,由ETFE(乙烯-四氟乙烯共聚物)生料直接制成。
ETFE不仅具有优良的抗冲击性能、电性能、热稳定性和耐化学腐蚀性,而且机械强度高,加工性能好。
这种膜材透光性特别好,号称“软玻璃”,质量轻,只有同等大小玻璃的1%;韧性好、抗拉强度高、不易被撕裂,延展性大于400%;耐候性和耐化学腐蚀性强,熔融温度高达200℃;可有效的利用自然光,节约能源;良好的声学性能。
ETFE膜自清洁功能使其表面不易沾污,且雨水冲刷即可带走沾污的少量污物,清洁周期大约为5年。
另外,ETFE膜可在现成预制成薄膜气泡,方便施工和维修。
当然ETFE也有不足,如外界环境容易损坏材料而造成漏气,维护费用高等,但是随着大型体育馆、游客场所、候机大厅等建设的增多,ETFE更加突显了自己的优势。
2、ETFE建筑膜材在我国的应用膜结构建筑是近几十年发展起来的一种采用新型材料的全新结构形式。
作为空间结构体系的新成员,它集建筑学、结构力学、精细化工与材料科学、计算机技术等为一体,借鉴现代造型艺术与技术美学的成就,以灵活多变的建筑造型、优异的受力特性受到了建筑师和结构师们的青睐。
膜结构外观造型新颖独特,内部空间给人一种梦幻般的感觉,很大程度上满足了现代人的审美观念。
近年来,ETFE建筑膜材的应用在很多方面可以取代其他产品而表现出强大的优势和市场前景。
生产这种膜材的公司很少,只有日本旭硝子、德国科威尔等少数几家公司可以提供ETFE建筑膜材,这种膜材的研发和应用在国外发达国家也不过十几年的历史。
目前国内膜结构发展振奋人心。
随着一些大型体育馆、候机大厅等建设以及2008年北京奥运会及2010年上海世博会和广州亚运会等国际盛会的举办,为中国膜结构的发展带来了机遇和挑战。
efte结构简式-概述说明以及解释1.引言1.1 概述在建筑领域,ETFE(氟聚合物乙烯基)结构是一种轻质、透明、耐候性强的材料,在近些年被广泛应用于建筑膜结构中。
ETFE结构以其独特的性能和设计灵活性,成为现代建筑中备受瞩目的材料之一。
本文将对ETFE结构进行深入介绍并探讨其在建筑领域中的应用及优点。
通过对ETFE结构的研究和分析,有助于我们更好地了解这一材料的特点,为未来建筑设计带来更多创新和可能性。
1.2文章结构文章结构部分主要介绍本文的组织结构,包括各个章节的内容概要和组织关系。
本文共分为引言、正文和结论三大部分。
在引言部分,我们将介绍EFTE结构的概念及相关背景,以及本文的目的。
在正文部分,将主要介绍EFTE结构的简介、优点和应用领域。
最后在结论部分,将对本文进行总结,并展望EFTE结构的未来发展,最后以结束语结束全文。
通过以上组织结构,读者可以清晰地了解本文的内容安排和逻辑关系,有助于读者更好地理解文章内容。
1.3 目的目的部分:本文旨在介绍EFTE结构的简式,探讨其优点以及在不同领域的应用。
通过深入分析EFTE结构的特点和潜在的优势,希望能够为读者提供更多关于这种新型建筑结构的信息,以便于读者更好地了解和掌握EFTE结构的设计原理和应用方法。
同时,通过对EFTE结构的展望,希望能够激发读者对于未来建筑技术的探索和发展的思考,以推动建筑行业的创新和进步。
最终,通过本文的撰写,旨在为读者提供一份全面且系统的关于EFTE 结构的资料,以促进该领域的进一步研究和应用。
2.正文2.1 EFTE结构简介EFTE结构是一种新型的建筑结构体系,它采用氟聚合物薄膜作为外部围护材料,具有轻质、透光、隔热等特点。
这种结构设计灵活,可根据建筑需求和环境特点进行定制化设计,因此在建筑领域备受青睐。
EFTE结构采用氟聚合物膜作为建筑外立面的一部分,这种薄膜材料具有出色的光透过率,可以有效减少建筑内部的照明需求。
ETFE的性质、应用简述摘要:北京奥运会的水立方以及鸟巢以美丽的外观吸引着众多的游客,对其外观起重要作用的就是乙烯-四氟乙烯共聚物的薄膜,是一种具有抗老化、自洁性、耐腐蚀、阻燃性的材料,目前国内对这一方面的研究不多,通过查阅文献,对ETFE的性质、制备、应用简单介绍,归纳当前国内的研究现状。
关键词:ETFE、性质、制备、应用1、前言水立方的造型充满气泡,晶莹剔透。
鸟巢的钢丝铁网也被一层薄膜所包裹。
这层薄膜就是ETFE薄膜。
ETFE是英文Ethylene Tetra Fluoro Ethylene的缩写,中文名称为乙烯一四氟乙烯共聚物。
ETF是一种无色、透明的颗粒状结晶体,具有许多优良的特性:ETFE膜材具有极佳的抗老化能力,使用年限达25年以上;具有很好的防火性能,为阻燃材料。
即使在火焰中,ETFE膜材热熔后会收缩,但无滴落物;另一个特有的功能是自洁性能,ETFE膜材表面非常光滑,在用ETFE膜材建造的膜结构上,灰尘及污迹会随雨水冲刷而除去。
外表的人工清洗一般4年才一次;气候适应性能ETFE膜材的工作温度范围为一200~150℃,材料熔点为275℃左右,具有极好的稳定性和气候适应性。
另外,ETFE膜材具有可回收性,可以被热熔成颗粒状并重新整合。
[1]目前,国内对ETFE的研究不多,对ETFE膜的开发应用较空白。
美国杜邦和日本旭硝子先后于2 0世纪70年代起,研制开发出了牌号为TEFZEL和COP 的系列乙烯一四氟乙烯共聚物树脂产品,是目前ETFE研发的重要生产商。
本文的对乙烯一四氟乙烯共聚物的性质、制备、应用等方面,做一些简要的介绍。
2、综述2.1 ETFE的结构性质。
ETFE的结构式为[ CH2—CH2—CF2—CF2] n ,是以乙烯和四氟乙烯单体按1∶1比例经交替共聚形成的半晶态非极性氟碳聚合物。
是一种无色、透明的颗粒状结晶体。
ETFE的化学性质稳定,耐化学腐蚀性强,耐强酸、强碱、强氧化剂及耐溶剂性。
浅谈ETFE膜结构的应用
摘要:近年来,膜结构技术在现代屋面建设项目中得到了广泛的应用。
在许多国际大型活动的建筑物的屋面建设中不乏应用先进的膜结构技术。
本文主要基于工程案例浅要论述了ETFE膜结构的材料特点、结构应用以及发展趋势。
关键词:ETFE膜结构;特性;发展;应用;
随着科学技术的高速发展,膜结构技术在现代屋面建设项目中得到了广泛的应用,ETTE 薄膜材料在过去的一段时间中作为一种可靠的屋面材料以其大量的优点特性产生了众多的建筑。
特别是在国际大型活动的建筑物的屋面建设中,广泛应用了先进的膜结构技术。
例如2012年7月英国伦敦奥运会、2013年中国花博会、2014年巴西世界杯等国际活动建筑物建设过程中,其中不乏优秀的膜结构建筑。
本文主要基于工程案例浅要论述了ETFE膜结构的材料特点、结构应用以及发展趋势。
一.膜结构的发展
膜结构是20世纪中期发展起来的一种新型建筑结构形式,国际上对ETFE膜在建筑上的应用研究大约始于三十多年前,而实际应用则是在上世纪90年代,最初主要应用于各种异型建筑物的蓬膜及农业温室的覆盖材料,早期大规模应用的是英格兰的植物园“伊甸园”。
我国对膜结构的研究和应用起步较晚,自1995年以来,应用日益增多。
自互联网革命以后,膜结构技术在我国得到了快速的发展。
二.ETFE膜结构的特点
1膜材的分类
膜材应根据建筑功能、膜结构所处环境和使用年限、膜结构承受的荷载以及建筑物防火要求选用以下不同类别的膜材:
G 类,在玻璃纤维织物基材表面涂覆聚合物连续层的涂层织物;这种膜材开发和应用得比较早,通常规定PVC涂层在玻璃纤维织物经纬线交点上的厚度不能少于0.2mm,一般涂层不会太厚,达到使用要求即可。
P 类,在聚酯纤维织物基材表面涂覆聚合物连续层并附加面层的涂层织物;主要有双面涂覆PVC涂层火鹤粘和聚氯乙烯薄膜制成,价格十分便宜。
E 类,由乙烯和四氟乙烯共聚物制成的ETFE 薄膜。
由ETFE(乙烯-四氟乙烯共聚物)生料直接制成。
ETFE不仅具有优良的抗冲击性能、电性能、热稳定性和耐化学腐蚀性,而且机械强度高,加工性能好。
ETFE膜材的应用在很多方面可以取代其他产品而表现出强大
的优势和市场前景。
2 ETFE膜材的特点
ETFE膜材料的特点包含以下几个方面:
光学性能高:主要体现在透光率较高,至少在90%以上,同时对于材料的透光率具有一定的可选择性和可控制性。
可以选择让紫外线透过,以确保室内的植物光合作用的进行,也可以通过在膜表面进行图案印刷来降低透光率,更可以在生产的时候制造出不同颜色的ETFE膜(例如:白、红、兰、黑等等)承现出五彩缤纷,同时也能达到减少透光率的作用。
延展性能佳:该膜材料具有极佳的张力和延展性,屈服强度和断裂强度都较高,延展性能佳的特质也使得ETFE膜结构多样化发展的根本原因。
化学性能稳定:ETFE膜材具有很好的酸硫抗化性,在各种气候环境下都可以使用。
物理性质:该膜材料具有一定的阻燃性、自洁性能,具有高抗污、易清洗的特点。
三.ETFE膜结构的应用
ETFE膜结构的应用具有很强的可塑性,其膜结构形成的曲面能够按照建筑师的需求进行调整变化,对于建筑整体环境建设具有极高的适应性,在实际建设项目中的膜结构主要包含有:骨架式膜结构、张拉式膜结构、索系支承式膜结构、充气式膜结构四种基础形式。
1. 骨架式膜结构
骨架支承式膜结构应由钢构件或其它刚性结构作为承重骨架,在骨架上布置按设计要求张紧的膜材。
其优点为具有较高的稳定性、经济效益高。
昆明酒店帐篷采用的就是骨架式膜结构。
2. 张拉式膜结构
张拉式膜结构应由桅杆等构件提供支承点,并在周边设置锚固点,通过预张拉而形成稳定的体系。
其主要的应用优点在于创新度较高、造型美观、结构性能强,但存在造价高、施工精度高的困难。
开封开元名都商业广场工程采用了日本平冈二氧化钛膜和圣戈班ETFE透明膜材相结合的方式,总面积为11395平方米,是典型的张拉式膜结构。
3.索系支承式膜结构
索系支承式膜结构应由空间索系作为主要承重结构,在索系上布置按设计要求张紧的膜材。
索系支承式膜结构主要由索、杆和膜构成,三者共同起承重作用。
在通常所称的张拉整体(tensegrity)结构中,如采用膜材,即属于索系支承膜结构。
例如:2016年做的川沙酒店就采用了ETFE膜结构,用拉索固定。
4 充气式膜结构
空气支承式膜结构应具有密闭的充气空间,并应设置维持内压的充气装置,借助内压保持膜材张力并形成设计要求的曲面,可采用气承式、气肋式和气枕式。
因利用气压来支撑,及钢索作为辅助材,无需任何梁、柱支撑,可得更大的空间,施工快捷,经济效益高,但需维持进行24小时送风机运转,在持续运行及机器维护费用的成本较高。
北京奥运会场馆“水立方”是世界上最大的膜结构工程之一,除了地面之外,外表都采用了ETFE膜结构材料,膜表面既柔软又结实,把ETFE膜做成充气枕使其结构更完善。
四.工程实例-花博会工程
1. 工程概况
本工程是常州花博会特色馆与创意馆的外屋面,平面尺寸为:108m*88.7m(曲面为125*106m),屋面标高为20m,造型新颖,形状极其复杂,设计难度比较高。
结合了德国EASY 软件和犀牛软件相结合做膜结构的设计和找形。
2.膜材选择
虽然ETFE膜材料对于建筑屋面工程有极高的适应性,但目前对于这种膜材进行生产的企业较少。
当时只有发达国家日本、德国少数几家企业能够提供这种材料,因此本工程采用了日本旭硝子ETFE透明圆点膜材,总面积为14241平方米。
3.膜材料安装过程中的施工控制措施
在本次工程中,对于膜材料安装施工质量控制主要包含了以下几个方面:
第一,整体运输一次到位,有效避免了二次运输会给膜材料带来的损伤,运输过程中,膜材料损伤在可控制范围之内。
第二,在安装施工之前,对钢结构进行了反复对尺寸确认、并采取了临时支撑方式来确保安装过程中膜材的平衡。
本工程膜面积大于12000平方米,设计和施工难度非常高,造型极其复杂,符合I级膜结构工程的要求。
施工完成之后,整体效果很好,宛若两条在水中嬉戏的鱼,本工程充分利用了ETFE膜结构造型多变的特点,完成了花博会场馆与自然有机结合的建筑设计。
五.ETFE膜结构发展趋势
中国已经迎来了建设膜结构建筑的高峰期,这为我国膜结构的应用和发展带来了很好的机遇。
随着我国膜结构理论研究的进一步深化,在借鉴发达国家的生产经验之后,相信不久的将来,我国也会自主研发出ETFE膜材料的生产工艺,并投入量产。
参考文献:
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