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目前常用的膜結構建筑用膜材可分為織物類膜材和熱塑聚合物類膜材兩大類?？椢镱惸げ陌床煌目椢锘姆譃镚類膜材和P類膜材,熱塑聚合物類膜材中常用的為乙烯一四氟乙烯共聚物(EIFE)薄膜,簡稱E類膜材。膜材應根據(jù)建筑功能、空氣支撐膜結構所處環(huán)境和使用年限、承受的荷載以及建筑物防火要求進行選用。

1.織物類膜材

織物類膜材由基布和涂層組成(圖2.1.1)。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。玻璃纖維強度高、變形小、抗老化能力強,但較脆易折斷;聚酯纖維變形能力好、強度較高,但長期使用后容易老化,影響材料力學性能。根據(jù)編織工藝,基布沿緯線方向稱為緯向、沿經(jīng)線方向稱為經(jīng)向,沿經(jīng)緯向的力學性能一般不同。

為了保護基布,同時起防水、密封等作用,織物類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,由此形成的膜材稱為P類膜材。為了提高P類膜材的耐久性和自潔性,通常在PVC涂層外加涂化學穩(wěn)定性更好的面層,例如聚偏氟乙烯(PVF)、聚二氟乙烯(PVDF)氧化鈦(TiO2)等。涂有上述面層的P類膜材的使用年限一般可達15~35年。

PTFE涂層具有很好的化學穩(wěn)定性,室外長期使用不易老化,能保持良好的自潔性。PTFE涂層一般用于玻璃纖維基布,由此組成的膜材稱為G類膜材。G類膜材耐久性及自潔性明顯好于P類膜材,使用年限可達35年以上。但G類膜材柔軟性較差,不易變形折痕會明顯影響膜材強度,對加工及施工精度要求較高。

氣承式膜結構常常使用低克重PVC內膜進行隔熱保溫和內部裝飾。與起承載作用的外膜相比,內膜受力小,環(huán)境條件好,內膜可采用厚度較小強度較低的材料。

我國紡織行業(yè)標準《膜結構用涂層織物》GB/^T30161對織物類膜材的理化性能進行了規(guī)定。

2.熱塑聚合物類膜材

E類膜材是目前建筑上常用的熱塑聚合物類膜材,它可通過高溫熔化ETFE顆粒后經(jīng)擠壓成型得到。ETFE的化學名稱為乙烯四氟乙烯共聚物( ethylene tetra fluoro ethylene),它是一種高分子材料,具有良好的耐化學性能以及自潔性能。純凈的ETFE無色,加工得到透明的E類膜材,透光率高達90%,用于建筑屋面或墻面材料時其厚度通常為50~300m。根據(jù)建筑效果要求,可以在ETFE中混入添加劑進行染色,得到各種顏色的E類膜材,如圖2.1.2所示。另外,E類膜材表面還可以進行印刷,調整透光率。利用添加劑及表面涂層的方法,E類膜材可有效地防止有害紫外線的侵入。

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