建筑用膜材料具有以下物理特性:
一、強(qiáng)度高
膜材料是一種柔性織物,織物內(nèi)部只有存在一定的應(yīng)力場(chǎng),才能獲得一定的剛度。因此,對(duì)于膜結(jié)構(gòu)而言,任何情況下不允許膜中有無(wú)應(yīng)力狀態(tài)。在高應(yīng)力狀態(tài)下,膜材料的抗拉強(qiáng)度越高,越不易發(fā)生徐變和老化;其次,在大跨度膜結(jié)構(gòu)中,膜中應(yīng)力往往較大,且對(duì)膜的安全度要求較高,一般在長(zhǎng)期荷載作用下,安全系數(shù)取6~8,在短期荷載作用下,安全系數(shù)取4.安全系數(shù)考慮了以下幾種不利因素:膜材料本身的強(qiáng)度和彈性常數(shù)有較大的變異性;膜結(jié)構(gòu)計(jì)算假定及計(jì)算結(jié)果的不精確性;膜材料雙向應(yīng)力測(cè)試與實(shí)際情況的差異;紫外線照射下膜材的老化;動(dòng)靜力下膜材的疲勞;膜材制作和施工過(guò)程中的劃傷和折疊等。因此,膜結(jié)構(gòu)建筑中的膜材料必須具有較高的抗拉強(qiáng)度及抗撕裂強(qiáng)度。
二、阻燃
膜建筑作為永久或半永久性建筑,膜材本身必須應(yīng)完全滿足有關(guān)建筑材料防火指標(biāo)的要求。以日本膜結(jié)構(gòu)大國(guó)為例:他們?cè)缭?0世紀(jì)80年代就已把膜結(jié)構(gòu)成功地應(yīng)用于諸多大型公共建筑中,并且玻璃纖維布基涂敷聚四氟乙烯膜材料(PTFE)也早已通過(guò)了國(guó)家防火測(cè)試試驗(yàn),但至今仍沒(méi)把膜材料作為不燃材料列入國(guó)家建筑標(biāo)準(zhǔn),只是要求針對(duì)每個(gè)建筑單體膜材通過(guò)防火測(cè)試,滿足要求即可。一般認(rèn)為PTFE材料是不可燃材料,PVC材料是阻燃材料。
三、耐久
膜材的耐久性不僅與基布所用材料本身的性質(zhì)有關(guān),而且不同的涂層種類,對(duì)布基的保護(hù)程度各不相同,也影響著膜材的使用壽命。膜材老化的主要因素有:紫外線照射下,聚合物自身的化學(xué)不穩(wěn)定;從膜的邊緣或劃傷處由于毛細(xì)虹吸存在微生物的滋生而引起的發(fā)霉變質(zhì)導(dǎo)致材料性質(zhì)的退化。一般來(lái)說(shuō),PTFE材料的質(zhì)保期在35年以上,PVC材料質(zhì)保期在10年~`5年,但到目前為止,PTFE材料工程有的已超過(guò)25年,PVC材料工程有的已超過(guò)20年,而繼續(xù)正常使用。
四、自潔
自潔性就是膜材料本身的防污自潔性能。由于PVC材料對(duì)紫外線的化學(xué)不穩(wěn)定性,尤其在夏日里陽(yáng)光下,PVC涂層易離析發(fā)粘,粘附塵埃,且不易被雨水沖掉,影響觀瞻,減少使用壽命。因此,一般建筑用PVC膜材料,在PVC涂層外,再加上層PVF(聚氟乙烯)或PVDF(聚二氟乙烯)或有機(jī)硅面層,能有效地改善其自潔性。PTFE膜材料自身則具有很好的防污自潔性能,不需要添加任何面層材料。
五、隔音
通常膜結(jié)構(gòu)建筑位于市區(qū)內(nèi),有的建造在最繁華的鬧市區(qū),特別是用于音樂(lè)、如娛樂(lè)等大型文化活動(dòng)場(chǎng)所,人們既不希望外部噪音傳入室內(nèi),干擾室內(nèi)活動(dòng),也不希望室內(nèi)聲音擴(kuò)散出去,為此對(duì)建筑的隔音提出較高的要求。單層膜隔音僅有10dB左右,因此,單層膜結(jié)構(gòu)建筑往往用于對(duì)隔音要求不是太高的活動(dòng)場(chǎng)所,或者通常用巧妙的設(shè)計(jì)、構(gòu)造等手段來(lái)提高其隔音性能。目前有人提出增加膜材料的質(zhì)量可提高其隔音性能,可以采用多層膜方式解決隔音問(wèn)題。
六、保溫隔熱
單層膜材料的保溫性能大致相當(dāng)于夾層玻璃,如果某建筑物對(duì)保溫性能要求較高,就不得不考慮采用雙層或多層膜,但雙層或多層膜又損害了建筑物的透光性能,一般來(lái)說(shuō)雙層膜的透光率在4%~8%左右。透光性是膜建筑很吸引人的一個(gè)特點(diǎn),有時(shí)很難讓人在二者之間作出選擇。為使上述矛盾達(dá)到協(xié)調(diào)統(tǒng)一,針對(duì)某個(gè)建筑物就必須尋求一種特定的方法,如尋求一種透光性好的內(nèi)層膜材料等。一般來(lái)說(shuō),就同類膜材料而言,其透光性越高,強(qiáng)度就越低。目前,國(guó)外各大膜材料廠商已紛紛研制出一些技術(shù)措施來(lái)改善此問(wèn)題,如法國(guó)法拉利公司的LOW—E(鋁膜)面層以及德國(guó)杜肯公司的雙面100%PVDF材料,均較為有效的改善了膜材料的保溫隔熱問(wèn)題。
七、光媒效應(yīng)
A、親水防污功能。由于光觸在氧化反應(yīng)中表面會(huì)產(chǎn)生超親水現(xiàn)象,使其表面不宜附著贓物,從而提高了防污性。同時(shí)由于其強(qiáng)大的氧化作用,可氧化其表面的臟污,故可形成自潔涂層,使被涂物表面永遠(yuǎn)保持清潔狀態(tài)。
B、防紫外線功能。由于二氧化鈦觸媒的紫外線光吸收性,使被涂面免遭紫外線的老化作用,大大延長(zhǎng)被涂面的使用壽命。光觸媒利用光能進(jìn)行光化學(xué)反應(yīng),把光線中的紫外線轉(zhuǎn)換成能源利用,因此具有阻斷紫外線的功能。
C、凈化空氣功能。對(duì)有害物質(zhì)個(gè)大氣污染CO,SO2,NO、碳?xì)浠衔锏扔袕?qiáng)大的氧化作用,使之變?yōu)镃02和H2O,從而徹底消除污染。另外,光觸媒還能釋放氧負(fù)離子,從而還給人們一個(gè)真正的綠色生存環(huán)境。
實(shí)地考察Field investigation
專注膜結(jié)構(gòu)
精心選材Carefully selecting materials
技術(shù)工程師1對(duì)1指導(dǎo)設(shè)計(jì)
使用壽命長(zhǎng)Long service life
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