建筑膜材料简单概述.docx

今年是北京奥运会场馆建设的高峰年，最令人最关注的奥运主场馆和游泳馆采用了乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE)膜材料，这使国人感受到含氟塑料膜已开始走近了百姓生活。
　　氟塑料由于各方面性能优异，有着“塑料之王”的美誉，自1955年大金公司的聚四氟乙烯(PTFE)实现工业化生产至今，目前已工业生产并进行市场销售的氟塑料产品有十余种品种约100多个牌号。虽然和通用塑料相比，氟塑料价格较贵，加工相对困难，但由于其性能独特，而被广泛地应用于国民经济各个领域，尤其是在薄膜材料的应用方面有着其他材料不可替代的地位。
　　聚四氟乙烯蓬膜
　　聚四氟乙烯蓬膜材料除了用于高温或冷冻领域的烘干带、输送带、封口胶带、工作台贴面、电子绝缘胶带及薄膜等传统应用领域外，近20年来，国外建筑领域采用PTFE与纤维织物复合增强材料发展迅速，尤其是欧洲、美国和日本，仅大型建筑物使用量就已超过400万平方米，主要用于各种异型建筑物，如运动场大跨试看台篷盖、球幕影剧院、娱乐场、大跨度车库和仓库及咖啡屋等中小型建筑装饰等。国外PTEF作为大型运动场馆的篷膜材料有的已经使用了20年，其拉伸强度保留就绪仍在70%以上。
　　聚四氟乙烯蓬膜材料用于建筑业具有优越的性能，使用温度范围内广，能够在-70~230℃的温度范围内使用；自洁性好，雨水可冲刷掉表面的附着物；材料难燃、比强试高且质轻。聚四氟乙烯篷膜材料还具有独特的光学性能，白天入射光线成为自然温射光，防止眩目，无阴影，光线均匀分布；几乎没有紫外线透过，防止了内部装饰材料和设备的褪色；夜间高反射性能使得房间具有卓越的照明效果，减少电能消耗，而且可衬托出夜空中建筑物的辉煌。
　 乙烯-聚四氟乙烯共聚物膜
　　乙烯-聚四氟乙烯共聚物膜作为结晶性高聚物，熔点为256~280℃。烯烧时可自熄。其抗剪切机械强度高，耐低温冲击性能是现有氟塑料中最好的，从室温到-80℃都能够有较高的冲击强度，化学性能稳定，电绝缘性和耐辐照性能好。ETFE薄膜的实际使用始于上世纪90年代，主要作为农业温室的覆盖材料、各种异型建筑物的篷膜材料，如运动场看台、建筑锥型顶娱乐场、旋转餐厅篷盖、娱乐厅篷盖、停车场、展览馆和博物馆等。英国新千年应典工程之一的“伊甸园”有“世界第八大奇观”之美誉。它由4座穹顶状建筑连接组成的全球最大温室，上面覆盖着由ETFE薄膜材料制成的透明盖板，其质量只有相同面积玻璃质量的1%，使用寿命超过25年，透明薄片可以回收利用，并具有良好的保温性。
　　2008年北京奥运会主场馆及游泳中心“水立方”也已确定采用ETFE膜结构的方式进行建设，不久的将来百姓将可以近距离地体验ETFE塑料膜带给人们的神奇感受。
　 双向拉伸PTFE微孔膜
　　聚四氟乙烯双向拉伸微孔膜是一种既有阻隔性能又透湿透气的材料，是美国Milliopore公司在上世纪80年代开发的，我国在上世纪90年代也开始生产，当时主要用做过滤薄膜应用于钢厂高炉尾气过滤、分离、除尘，以及电线电缆包复密封材料和军用防雨服装。近年来，应用范围已扩展到账篷、登山服，滑雪服等。特别是SARS以后，我国加紧了医疗防护方面研究工作，解放军总后军需装备研究所和东华大学研制出抗SARS病毒的透湿透气防护服，采用双向拉伸PTFE微孔膜与织物复合材料。病毒防护效率比国家医用防护服标准高20%以上，达到99%，透湿性高5倍，可重复使用15次以上，进一步开拓了双向拉伸PTFE微孔膜应用新领域。
　　THV氟塑料膜
　　THV氟塑料同四氟乙烯、六氟丙烯和偏氟乙烯共聚而成，为上世纪80年代早期开发出的可熔融加工的氟塑料，具有优异的耐候性、阻燃性、不粘性等特性，并可用普通塑料加工方法进行加工。用THV膜制作高层建筑安全玻璃的中间层，已在日本投入生产；在化学工业里，做防腐柔性衬里、防化工作服；还可用THV涂覆和层压织物来保护室外覆盖物、舱盖布、遮阳篷及广告膜等户外织。
　　氟塑料膜是一种性能优异的高分子材料，在许多领域有着不可替代的地位。但国内氟聚合物生产技术水平与国外相比有较大差距，树脂品种相对较少、质量不稳定、设备落后，导致市场竞争能力较差。因此在今后的一段时间内，我们要在学习国外先进技术的同时，开拓市场，提高产品品质，完善产品标准，使我国的氟塑料制品在国发经济发展中发挥更大的作用。

建筑用织物
一种制品(10)具有(a)织物层(11)，该层有第一表面(20)及第二表面(21)，由聚四氟乙烯纤维制得；(b)第一复合材料(14)，该复合材料包含(i)含内有互连通道的多孔PTFE薄膜(13)以及(ii)含氟聚合物胶粘剂(12)，其中所述含氟聚合物胶粘剂(12)至少部分地在所述PTFE薄膜(13)的所述通道中，所述复合材料(14)靠近所述织物(11)的所述第一表面(20)，制品(10)经过10,000次循环后能通过Newark挠曲测试。另一个实例中，本发明涉及第二复合材料(15)，该复合材料包含(i)多孔PTFE薄膜(17)，该薄膜具有互连通道，以及(ii)含氟聚合物胶粘剂(16)，所述含氟聚合物胶粘剂(16)至少部分地在所述含氟聚合物薄膜(17)的所述通道中，所述第二复合材料(15)靠近所述织物(11)的所述第二表面(21)。本发明的制品有利地能防水、防火并具有柔顺性。同时本发明的制品有利地能用于可收缩、临时或永久的建筑用织物，并能通过热焊互相连接。

玻璃纤维遮阳布是由玻璃纤维单丝涂塑纱经平织、高温定型织造而成。
特点：外观挺括、垂度好、色调柔和、不退色、阻燃、抗静电、抗紫外线等。

作用：该产品在阳光射入窗户时有效地吸收紫外线与光线、可以降低室内温度、防止紫外线射入。是家居、酒店、宾馆、办公室的首选高档遮阳面料。
规格：颜色：黑、白、灰、白/灰、黑/灰、浅灰
幅宽：24、30、34、36、42、48、60、72、84、108英寸。

梅尔美遮阳织物——奇幻色彩编织美妙未来

营造舒适又具美感的生活空间是现代人孜孜不倦的追求。

       法国梅尔美公司独特的技术生产出的玻璃纤维遮阳织物，突破了单纯的遮阳隔热功效，赋予织物丰富的色彩与奇妙的透明度，将最佳的遮阳性能和最具吸引力的装饰效果结合在一起，来满足人们对舒适和审美的需求。

       透过遮阳帘看窗外，让眼睛愉快地去旅行……

       对每一系列的产品，梅尔美都提供了一份选择多样，深浅兼顾的色卡。自然、鲜艳、金属感、柔和感：色彩选择从沙色到灰色，黑陶色到杏黄色，草绿色到铬绿色…真实、活跃、现代、宁静，每一种不同的环境总能找到一款与之相匹配的窗帘。

       室外透景系列：2 个品种，63 种颜色。室内透景系列：3 大系列，79 种颜色

       如今，色彩在建筑中再次展现出她的无穷魅力
       梅尔美遮阳织物通过一种新的织造方法，将三种不同颜色的纱线交织而成，使色彩更具立体感。她独一无二的色彩系列（红、黄、绿、蓝、中性色系），突破常规的色彩理念，为建筑师和设计师提供了新的思考空间。可与建筑外立面的特点和室内装饰风格完美地融合在一起。

       梅尔美透景系列织物得益于特殊的织造工艺：每根玻璃纤维在织造前先经过PVC 精确覆裹，再一针一针织造而成，最后经热定型加工，使面料具有极佳的透明度，让您能透过面料清晰地欣赏到窗外的景色。同时，面料上的孔隙又可以切割光线，让光线均匀地射入室内，更有效地化解太阳辐射，过滤刺眼的光点。

       21 世纪的建筑风格聚焦于光与影在室内的美妙结合。将丰富的色彩，柔和的光线，奇妙的反射，美妙的透明度交织在一起，法国梅尔美遮阳面料为您营造出流动的时尚空间。

ETFE膜

　　ETFE的中文名为乙烯-四氟乙烯共聚物。ETFE膜材的厚度通常小于0.20mm，是一种透明膜材。 2008年北京奥运会国家体育馆及国家游泳中心等场馆中将采用这种膜材料。
　　ETFE膜材常做成气垫应用于膜结构中。最早的ETFE工程已有20余年的历史，而最著名的要数英国的伊甸园了。
　　ETFE膜是透明建筑结构中品质优越的替代材料，多年来在许多工程中以其众多优点被证明为可信赖且经济实用的屋顶材料。该膜是由人工高强度氟聚合物（ETFE）制成，其特有抗粘着表面使其具有高抗污，易清洗的特点。通常雨水即可清除主要污垢。
　　ETFE膜使用寿命至少为25-35年，是用于永久性多层可移动屋顶结构的理想材料。该膜材料多用于跨距为4米的两层或三层充气支撑结构，也可根据特殊工程的几何和气候条件，增大膜跨距。膜长度以易安装为标准，一般为15-30米。小跨度的单层结构也可用较小规格。
　　ETFE膜达到B1、DIN4102防火等级标准，燃烧时也不会滴落。且该膜质量很轻，每平方米只有0.15-0.35公斤。这种特点使其即使在由于烟火引起的膜融化情况下也具有相当的优势。
　　根据位置和表面印刷的情况，ETFE膜的透光率可高达95%。该材料不阻挡紫外线等光的透射，以保证建筑内部自然光线。通过表面印刷，该材料的半透明度可进一步降低到50%。根据几何条件及膜的层数，其K值可高达2.0W/m2K。耗能指数以一个三层印刷的膜为例可达到0.77。
　　由于其优秀品质，ETFE膜几乎不需日常保养。可对其由于机械损坏的屋顶进行简单检查（一年一次为宜），并根据需要就地维修。同时也可检查通风系统，更换过滤装置。
　　ETFE膜完全为可再循环利用材料，可再次利用生产新的膜材料，或者分离杂质后生产其它ETFE产品。ETFE与PVCPTFE完全不同，就像大家了解的汽车一样，欧1到欧2比较容易，而欧2到欧3就完全不同了。
　　初步分析，鸟巢改用PTFE有以下几点原因：
　　1，其膜面积至少比水立方还要大一半，这么大的面积应用，在世界上是没有的，膜结构与钢结构的衔接有很大难度；
　　2，其大面积开启式屋顶更增加了设计与施工难度，恐怕也是目前世界上独一无二的；
　　3，规避风险，两个奥运主场馆，既然水立方用ETFE，鸟巢改用PTFE也在情理之中；
　　4，ETFE确实有优点，但也确实有缺点，而鸟巢更需要PTFE的优点，换句话讲，PTFE更适合鸟巢，包括从结构等各个角度；
　　5，……
　　ETFE膜的出现为现代建筑提供了一个创新解决方案。由这种膜材料制成的屋面和墙体质量轻，只有同等大小的玻璃质量的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℃，并且不会自燃。
　　作为大型比赛场馆的建筑材料用ETFE膜，更大的优势还在于它们可以加工成任何尺寸和形状，满足大跨度的需求，节省了中间支承结构。作为一种充气后使用的材料，它可以通过控制充气量的多少，对遮光度和透光性进行调节，有效地利用自然光，节省能源，同时起到保温隔热作用。
　　不仅如此，这种膜还具有自清洁功能，使灰尘不易附在其表面，清洁周期大约为5年。这种材料另一大优点就是可在现场预制成薄膜气泡，方便施工和维修。另外成本合理也是其极具竞争力的另一优势，覆盖层加上结构的费用只有玻璃的一半，而使用寿命却长达25年。
　　ETFE膜材在世界上的应用已有二十几年的历史,但国内ETFE膜材的研究与工程应用至今仍属空白。
　　目前国内对ETFE这种新型薄膜材料的了解仅限于国外生产商提供的有关资料以及来自国外典型工程的直观感觉。
　　需要深入研究的内容包括:
　　ETFE薄膜的基本性能、ETFE充气枕在内压、风、雪等分布荷载(包括雪荷载非均匀分布)及人员检修集中荷载等作用下的受力性能、充气枕的热传导特性、水密性、气密性、充气枕与边缘构件的连接、边缘构件的设计及ETFE施工标准控制等。通过系统的理论分析、试验研究与应用研究,建立具有自主知识产权的ETFE薄膜材料成套应用技术,推动ETFE薄膜在国内的应用与发展

膜结构幕墙的膜材
膜结构和膜结构幕墙的发展依赖于膜村的技术革命和技术发展。从历史上来看，材料技术的革命为建筑学带来越来越多的创意，也带来无穷无尽的高要求。从现代主义到后现代主义，再到解构主义建筑理论，甚至所谓混沌理论，无不例外地要求材料革命，而每次材料革命又给建筑学添上更多的新创作语汇。从建筑色彩学来看，透过建筑立面的颜色或本色看室内的颜色，从亮到暗或从暗到亮，建筑师可根据层次深浅布局，色彩的冷暖安排，昼夜光源方向的异同，获得自己想得到的建筑光学色彩效果。从建筑美学来看，随着人们对建筑美的认识和把握，从不同角度推进了建筑的创造和发展。良好的环境能激发人的美感，良好的环境亦能给人们认同感、亲切感、指认感、文化性和适应性等不同的心理感受。材料技术的进步可以刺激建筑创作艺术中的异端精神，往往可以把这种异端不合理的设计，通过使用新材料后变为合理化。采用更新的施工方法，可以实现这种异端构想。从建筑学角度，解构主义的松散、无序、错位、奇险、偶然等均可在材料科学进步中，得到良好的营养，渗透到建筑文化中去，出现百花齐放、巧夺天工的伟大奇迹。膜结构、膜结构幕墙、膜结构屋顶正是如此。
        ETFE是高强度箔片膜材，近年在建筑幕墙和屋顶较多采用，是由氟塑料制造的，它也可和织物膜材一样施加预拉力，它有很高的透光率、自洁性和防老化性， ETFE的化学名为乙烯-四氟乙烯共聚物。ETFE膜材的厚度通常小于0.20mm，是一种透明膜材。 ETFE膜材常做成气垫应用于膜结构中。最早的ETFE工程已有20余年的历史，而最著名的要数英国的伊甸园。   ETFE是一种含氟高分子（fluoropolymer）热塑型(thermosplastic)材料，与PTFE和FEP相近的电气特性与抗化学性，加工性及机械性都有大幅改善，机械強度高 ；低摩擦，耐候性、耐热性、耐燃性好 ；几乎对所有的化学品不反应 ；直接暴露于阳光、雨水或废气中沒有损耗或变形，长时间暴露于戶外特性並无改变 。
        ETFE膜是透明建筑幕墙和建筑屋顶中品质优越的替代材料，该膜是由人工高强度氟聚合物（ETFE）制成，其特有抗粘着表面使其具有高抗污，易清洗的特点。通常雨水即可清除主要污垢。 ETFE膜使用寿命至少为25-35年，是用于永久性多层可移动屋顶结构的理想材料。该膜材料多用于跨距为4米的两层或三层充气支撑结构，也可根据特殊工程的几何和气候条件，增大膜跨距。膜长度以易安装为标准，一般为15-30米。小跨度的单层结构也可用较小规格。 ETFE膜达到B1、DIN4102防火等级标准，燃烧时也不会滴落。且该膜质量很轻，每平方米只有0.15-0.35公斤。这种特点使其即使在由于烟、火引起的膜融化情况下也具有相当的优势。根据位置和表面印刷的情况，ETFE膜的透光率可高达95%。该材料不阻挡紫外线等光的透射，以保证建筑内部自然光线。通过表面印刷，该材料的半透明度可进一步降低到50%。根据几何条件及膜的层数，其K值可高达2.0W/m2K。耗能指数以一个三层印刷的膜为例可达到0.77。由于其优秀品质，ETFE膜几乎不需日常保养。可对其由于机械损坏的屋顶进行简单检查（一年一次为宜），并根据需要就地维修。 ETFE膜完全为可再循环利用材料，可再次利用生产新的膜材料，或者分离杂质后生产其它ETFE产品。
        ETFE膜为现代建筑幕墙和屋顶提供了一个崭新的面材。由这种膜材制成的屋面和墙体，质量轻，只有同等大小的玻璃质量的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℃，并且不会自燃，可以加工成任何尺寸和形状，可满足大跨度要求，节省了中间支撑结构，可以设计出简洁高雅的结构；作为一种充气后使用的材料，它可以通过控制充气量的多少，对遮光度和透光性进行调节，有效地利用自然光，节省能源；在提供了良好的透光度的同时，也兼有保温隔热性能；质量轻，可以根据需要满足通风透气、自然采光的需求；不仅如此，这种膜还具有良好的声学性能，可有效消除回声避免了玻璃层顶产生的噪音；具有的自清洁功能，使灰尘不易附在其表面。这种材料另外的一大优点就是可在现场预制成薄膜气泡，方便施工和维修；成本合理，覆盖层加上结构的费用可能只有玻璃的2/3，而使用寿命长达25-30年。 近年来，由ETFE制成的膜材料替代传统的玻璃和其它高分子采光板用于大型建筑物的屋面或墙体，显示出无可比拟的优势