膜材介紹 Membrane Material

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(xiàn)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(mǎn)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(mǎn)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(lèi)，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(xiàn)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(xiàn)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(lèi)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(xiàn)功能。由于二氧化鈦觸媒的紫外線(xiàn)光吸收性，使被涂面免遭紫外線(xiàn)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(xiàn)中的紫外線(xiàn)轉(zhuǎn)換成能源利用，因此具有阻斷紫外線(xiàn)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。