膜建築因其簡潔、優美的曲面造型和 的光學、力學、保溫、耐火、防水、自潔等性能被譽爲二十一世紀的建築。膜結構工程是集建築學、結構力學、精細化工、材料科學與計算機科學爲一體的高科技工程,在發達國家應用已有50年的歷史,發展勢頭強勁。而在我國,膜結構的理論和實踐則是剛剛起步。目前國內已建成的大型膜結構,如上海八萬人體育館屋頂膜結構等,主要由國外公司設計制作,膜材全部選用進口材料。膜結構的主要應用場合包括:(1)體育健身設施:運動場、體育館等;(2)文化娛樂設施:博物館、音樂廣場、公園綠地小品、遊樂園等;(3)商業公共設施:購物中心、商場、展覽館等;(4)交通運輸設施:候機大廳、飛機庫、火車站、公共汽車站、加油站、停車棚、收費站等。
→常用建築膜材包括:
(1)PTFE膜材:由聚四氟乙烯(PTFE)塗層和玻璃纖維基層復合而成。PTFE膜材品質 ,價格也較高。
(2)PVC膜材:由聚氯乙烯(PVC)塗層和聚酯纖維基層復合而成,應用廣泛,價格適中。
(3)加面層的PVC膜材:在PVC膜材表面塗覆聚 或聚氟乙烯,性能優於純PVC膜材,價格相應略高於純PVC膜材。
→膜結構特性:
◇聲學性能
一般膜結構對於低於60Hz的低頻幾乎是透明的,對於有特殊吸音要求的結構可以採用具有FABRASORB裝置的膜結構,這種組合比玻璃具有 強的吸音效果。
◇保溫性能
單層膜材料的保溫性能與磚牆相同,優於玻璃。同其他材料的建築一樣,膜建築內部也可以採用其他方式調節其內部溫度。例如:內部加掛保溫層,運用空調採暖設備等。
◇防火性能
如今廣泛使用的膜材料能很好地滿足對於防火的需求,具有 的阻燃和耐高溫性能,達到法國、德國、美國、日本等多國標準。
◇力學性能
中等強度的PVC膜:其厚度僅0.61mm,但它的拉伸強度相當於鋼材的一半。中等強度的PTFE膜:其厚度僅0.8mm,但它的拉伸強度已達到鋼材的水準。膜材的彈性模量較低,這有利於膜材形成復雜的曲面造型。
◇光學性能
膜材料可濾除大部分紫外線,防止內部物品褪色。其對自然光的透射率可達25%,透射光在結構內部產生均勻的漫射光,無陰影,無眩光,具有良好的顯色性,夜晚在周圍環境光和內部照明的共同作用下,膜結構表面發出自然柔和的光輝,令人陶醉。
◇自潔性能
PTFE膜材和經過特殊表面處理的PVC膜材具有很好的自潔性能,雨水會在其表面聚成水珠流下,使膜材表面得到自然清洗。