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网球场顶棚膜结构之PTFE类膜材与PVC类膜材、PVDF对比(一)

2011-01-07 12:10:54  来源:网球场顶棚膜  字号:【    】  浏览:5147

 膜材是一种新兴的建筑材料,膜结构建筑中最常用的膜材料有PVDF和PTFE两种膜材料:

一、ETFE是乙烯-四氟乙烯共聚物,既具有类似聚四氟乙烯的优良性能,又具有类似聚乙烯的易加工性能,还有耐溶剂和耐辐照的性能。       
ETFE膜材具有以下优点:具有较好的抗断裂、抗撕裂强度;长度方向和垂直方向的强度比较平衡;很好的抗自然老化能力,十年以上的抗自然测试表明它在力学、光学性能上没有什么改变;透光率高,可大于95%;膜材均匀性好;表面张力低,自洁性好,防尘,抗风雨;很好的抗化学能力,能在特殊环境下使用,能抵抗多数的酸和碱;抵抗温度变化,能直接暴露于-2000C~+1500C的温度中;阻燃性好,绝缘性能好;抗冰雹冲击,抗磨损性能好,对飞沙、沙漠室外适用。


二、PTFE膜材料是指在极细的玻璃纤维编织成的基布上涂覆PTFE(聚四氟乙烯)而形成的复合材料,且这种树脂的含量大于90%,并满足以下条件:
(1) 玻璃纤维布基自重不小于150g/m2;
(2) 树脂涂层的重量应大于400g/m2,小于1100g/m2;
(3) 膜材料厚度大于0.5mm。PTFE膜材的最大特点是强度高、耐久性好、防火难燃、自洁性好,不受紫外线影响,使用寿命在25年以上。具有高透光率,透光率为13%,对热能反射率73%,热吸收量很少。正是因为这种划时代的膜材料的发明,使膜结构建筑成为现代化的永久性建筑。
三、PVDF膜材料是指在聚脂纤维编织的基布上涂覆PVC(聚氯乙烯)后再加版100%PVDF(聚偏氟乙烯)表面涂层而形成的复合材料。PVDF膜材由于自洁性良好、价位适中、运输安装方便,更广泛应用于各类建筑领域。它的寿命因不同的表面涂层而异,一般可达成12—50年。
  用于膜结构中的膜材是一种具有高强度、柔韧性好的薄膜材料;是由织物基材(玻璃纤维、聚酯长丝)和涂层(PTFE、硅酮、PVC)复合而成的涂层织物。具有轻质、柔韧、厚度小、重量轻、透光性好;对自然光有反射、吸收和透射能力;它不燃、难燃或阻燃;具有耐久、防火、气密良好等特性;表面景氟素处理(涂覆PVF或PVDF)的膜材、自身不发粘、有很好的自洁性能。
力学性能
中等强度的PVC膜:其厚度仅0.61mm,但它的拉伸强度相当于钢材的一半。
中等强度的PTFE膜:其厚度仅0.8mm,但它的拉伸强度已达到钢材的水平。
膜材的弹性模量较低,这有利于膜材形成复杂的曲面造型。


光学性能
可滤除大部分紫外线,防止内部物品褪色。其对自然光的透射率可达 25%,透射光在结构内部产生均匀的漫射光,无阴影,无眩光,具有良好的显色性,夜晚在周围环境光和内部照明的共同作用下,膜结构表面发出自然柔和的光 辉,令人陶醉。
声学性能
一般膜结构对于低于60Hz的低频几乎是透明的,对于有特殊吸音要求的结构 可以采用具有FABRASORB装置的膜结构,这种组合比玻璃具有更强的吸音效果。
防火性能
如今广泛使用的膜材料能很好地满足对于防火的需求,具有卓越的阻燃和耐 高温性能,达到法国、德国、美国、日本等多国标准。
保温性能
单层膜材料的保温性能与砖墙相同,优于玻璃。同其他材料的建筑一样, 膜建筑内部也可以采用其他方式调节其内部温度。例如:内部加挂保温层,运用空调采暖设备等。
自洁性能
PTFE膜材和经过特殊表面处理的PVC膜材具有很好的自洁性能,雨水会在其表 面聚成水珠流下,使膜材表面得到自然清洗。

ETFE膜材介绍 

ETFE是Ethylene(乙稀)、Tetra(四)、Flour(氟)、Ethylene(乙稀)四个英文的缩写。ETFE膜材料没有任何布基,仅由一层乙稀四氟乙稀薄膜构成,乙稀氟乙稀本身具有很好的化学稳定性,不需要任何其它的面层保护。
    一般来说ETFE膜材料使用寿命在30年以上,具有很好的自洁性,耐火A1级,根据膜材料厚度(0.012mm~0.5mm)不同其抗拉强度在45 N/mm2 ~ 60N/mm2之间,透光率在95%左右。 

乙烯-四氟乙烯共聚物,耐擦伤性、耐磨性、耐高温、耐腐蚀,绝缘性、高安全性材料。超轻重量:膜材薄轻。抗震性优越,施工便利。
     耐久性好:气候适应:-200~150摄氏度,15年以上恶劣气候,力学和光学性能不改变。
    抗拉强度高:破断伸长率达300%以上。高安全性:阻燃材料,熔后收缩但无滴落物。如遇火灾其危害性较小,冰雹气候,即使玻璃碎了,ETFE也仅留下小小凹痕。表面非常光滑,极佳自洁性能,灰尘、污迹随雨水冲刷而除去。

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 在世界上不是很流行的原因如下:   
    1.拉伸有限:只能够延伸大约3m。   
    2.额外的弹性:使用这样材料必须的唯一方案是施加“衬垫”。
    3.高度半透明:这是它的卖点同时也是它的缺点。就好比电视机可能更喜欢用可控制的艺术性光线来代替时刻改变方向的太阳光。
    4.机械设备:衬垫需要补给加压空气。对于露天广场来说,我们可能需要监控大约13,200个衬垫来防止渗漏。
    5.电:用来确保空气补给,支持系统或者系统必须的。
    6.锋利的东西能够损害这种材料而且导致空气渗漏。飞行的碎片也可能导致垂直表面的实质的损害。
    7.初始投资:初始费用非常高,像玻璃面板一样高。
    8.维修费用:每日维修是必须的,还需要成立一个维修小组

PTFE膜材介绍

·PTFE膜材——耐久性强,使用寿命在30年以上
 
·PTFE膜材——是永久性建筑的首选材料
 
·PTFE膜材——超自洁,防火材料
 
·PTFE膜材——专业的加工工艺,严格的施工规程

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