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目前常用的建筑用膜材可分為織物類(lèi)膜材和熱塑聚合物類(lèi)膜材兩大類(lèi)?？椢镱?lèi)膜材按不同的織物基材分為G類(lèi)膜材和P類(lèi)膜材,熱塑聚合物類(lèi)膜材中常用的為乙烯一四氟乙烯共聚物(ET下E)薄膜,簡(jiǎn)稱(chēng)E類(lèi)膜材。膜材應(yīng)根據(jù)建筑功能、空氣支撐膜結(jié)構(gòu)所處環(huán)境和使用年限、承受的荷載以及建筑物防火要求進(jìn)行選用

1.織物類(lèi)膜材

織物類(lèi)膜材由基布和涂層組成(圖2.1.1)織物基材將纖維紡成紗線,紗線經(jīng)編織即形成基布。建筑膜材常用的纖維材料有兩種:玻璃纖維和聚酯纖維。玻璃纖維強(qiáng)度高、變形小、抗老化能力強(qiáng),但較脆易折斷;聚酯纖維變形圖2.1.1織物類(lèi)膜材示意圖能力好、強(qiáng)度較高,但長(zhǎng)期使用后容易老化影響材料力學(xué)性能。根據(jù)編織工藝,基布沿緯線方向稱(chēng)為緯向、沿經(jīng)線方向稱(chēng)為經(jīng)向,沿經(jīng)緯向的力學(xué)性能一般不同為了保護(hù)基布,同時(shí)起防水、密封等作用,織物類(lèi)膜材通常在基布上涂以涂層。涂層材料非常多,最常用的為聚氯乙烯(PVC)和聚四氟乙烯(PTFE)PVC涂層柔軟、彈性好、可染色,但抗紫外線能力差,在日光長(zhǎng)期照射下涂層易發(fā)生龜裂,自潔性下降。PVC涂層一般用于聚酯纖維基布,由此形成的膜材稱(chēng)為P類(lèi)膜材為了提高P類(lèi)膜材的耐久性和自潔性,通常在PVC涂層外加涂化學(xué)穩(wěn)定性更好的面層,例如聚偏氟乙烯(PVF)、聚二氟乙烯(PVDF)、二氧化鈦(TiO2)等。涂有上述面層的P類(lèi)膜材的使用年限一般可達(dá)15~35年。

PTFE涂層具有很好的化學(xué)穩(wěn)定性,室外長(zhǎng)期使用不易老化,能保持良好的自潔性PTFE涂層一般用于玻璃纖維基布,由此組成的膜材稱(chēng)為G類(lèi)膜材。G類(lèi)膜材耐久性及自潔性明顯好于P類(lèi)膜材,使用年限可達(dá)35年以上。但G類(lèi)膜材柔軟性較差,不易變形折痕會(huì)明顯影響膜材強(qiáng)度,對(duì)加工及施工精度要求較高。氣承式膜結(jié)構(gòu)常常使用低克重PVC內(nèi)膜進(jìn)行隔熱保溫和內(nèi)部裝飾。與起承載作用的外膜相比,內(nèi)膜受力小,環(huán)境條件好,內(nèi)膜可采用厚度較小強(qiáng)度較低的料。

我國(guó)紡織行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《膜結(jié)構(gòu)用涂層織物》GB/T30161對(duì)織物類(lèi)膜材的理化性能進(jìn)行了規(guī)定。

                圖2.1.1

2.熱塑聚合物類(lèi)膜材

E類(lèi)膜材是目前建筑上常用的熱塑聚合物類(lèi)膜材,它可通過(guò)高溫熔化ETFE顆粒后經(jīng)擠壓成型得到。ETFE的化學(xué)名稱(chēng)為乙烯一四氟乙烯共聚物( ethylene tetra fluoro ethyl-ene),它是一種高分子材料,具有良好的耐化學(xué)性能以及自潔性能。純凈的ETFE無(wú)色,加工得到透明的E類(lèi)膜材,透光率高達(dá)90%,用于建筑屋面或墻面材料時(shí)其厚度通常為50~300m。根據(jù)建筑效果要求,可以在ETFE中混入添加劑進(jìn)行染色,得到各種顏色的E類(lèi)膜材,如圖2.1.2所示。另外,E類(lèi)膜材表面還可以進(jìn)行印刷,調(diào)整透光率。利用添加劑及表面涂層的方法,E類(lèi)膜材可有效地防止有害紫外線的侵入。

圖2.1.2

3.其他膜材

將柔性太陽(yáng)能電池與膜材進(jìn)行復(fù)合形成可發(fā)電的膜材,超柔軟可反復(fù)折疊的膨體聚四氟乙烯纖維膜料,具有透光透氣性能的各類(lèi)網(wǎng)格膜材,新型膜材的研發(fā)為膜結(jié)構(gòu)提供了廣泛的發(fā)展空間。在實(shí)際工程中使用新型膜材時(shí),應(yīng)對(duì)膜材的強(qiáng)度以及耐久性等性能進(jìn)行充分的驗(yàn)證。

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