膜结构的别名是张拉膜结构(Tensioned Membrane structure),它是以建筑织物,即膜材料为张拉主体,与支撑构件或拉索共同组成的结构体系。以下是对膜结构的详细介绍:
一、分类
骨架式膜结构:以钢构或集成材构成的屋顶骨架,上方张拉膜材。这种结构形式下部支撑结构安定性高,屋顶造型单纯,开口部不易受限制,经济效益高,适用于各种大小规模的空间。
张拉式膜结构:以膜材、钢索及支柱构成,利用钢索与支柱在膜材中导入张力以达安定的形式。这种结构施工精度高,结构性能强,表现力丰富,但造价略高。
充气式膜结构:将膜材固定于屋顶结构周边,利用送风系统让室内气压上升到一定压力后,使屋顶内外产生压力差,以抵抗外力。这种结构无需梁、柱支撑,可得更大空间,施工快捷,经济效益高,但需维持24小时送风机运转,运行及维护费用较高。
二、材料
膜结构所用膜材料由基布和涂层两部分组成。基布主要采用聚酯纤维和玻璃纤维材料;涂层材料主要为聚氯乙烯和聚四氟乙烯。
三、特点
大跨度:膜结构自重轻、抗震性能好,可以不需要内部支承,有效增加空间使用面积。
艺术性:膜结构以造型学、色彩学为依托,可结合自然条件,充分发挥建筑师的想象力,建造出传统建筑难以实现的曲线及各种造型。
经济性:膜材料具有一定的透光率,白天可减少照明强度和时间,节约能源。而且,膜结构能够拆卸,易于搬迁。
安全性:膜材料具有阻燃性和耐高温性,能满足防火要求。同时,膜结构属柔性结构,能够承受很大的位移,不易整体倒塌。
自洁性:采用具有防护涂层的膜材,本身不发黏,灰尘可以靠雨水的自然冲洗达到良好的自洁效果。
工期短:膜片的裁剪、钢索及钢结构等的制作均在工厂完成,减少现场施工时间,施工现场只是钢索、钢结构及膜片的连接安装定位及张拉的过程,相对传统建筑工程工期较短。
综上所述,膜结构作为一种新型的建筑结构形式,具有特的魅力和广泛的应用前景。
白色风帆膜结构中PTFE膜材的优势包括:
强度高:PTFE膜材的拉伸强度可达钢材水平,适合用于大跨度结构,确保膜结构的稳定性和安全性。
化学稳定性好:能承受多种强酸、强氧化剂、还原剂和各种有机溶剂的作用,结构在恶劣环境下的耐久性。
自洁性强:PTFE膜材具有非粘着性,雨水冲刷即可清洁表面,保持结构的持久洁白。
透光性好:透光率约为13%,建筑物内部光线柔和明亮,节省能源消耗。
防火性能佳:PTFE膜材为难燃材料,提高结构的安全性。
使用寿命长:PTFE膜材能力强,耐久性好,使用寿命可达25年以上。
这些优势使得PTFE膜材成为白色风帆膜结构中的优选材料。
PVDF膜材对比PTFE膜材那种更:
1. PVDF膜材的性分析
材质特性:PVDF膜材由聚酯纤维和玻璃纤维素组成,具有的抗拉强度和抗撕裂强度,还具备耐热性、耐久性和防火性。
耐候性与自洁性:PVDF膜材外表涂层具有耐候性、耐水性、防污性,能长时间曝露于阳光和空气中而不易老化。同时,其自洁性能良好,雨水能冲刷掉表面的灰尘,保持膜材的清洁和美观。
使用年限:PVDF膜材的年限可达15~20年,在正常使用和维护下,能够保持较长时间的稳定性和性能。
2. PTFE膜材的性评估
材质强度:PTFE膜材以玻璃纤维为织物基材,拉伸强度,甚至能达到钢材的水平,且弹性模量较低,有利于形成复杂的曲面造型。
耐候性与温度范围:PTFE膜材耐候性,能承受极端气候条件的考验。同时,它能在-70℃\~230℃的温度范围内使用,表现出的热稳定性。
使用年限与维护:PTFE膜材的使用年限预计超过30年,且在其使用期内几乎无退化。由于其表面完全惰性化,恶劣的环境如霉菌、酸雨等不会对织布表面起作用,因此维护成本较低。
3. PVDF与PTFE膜材性对比
强度与稳定性:两者都具备高强度和稳定性,但PTFE膜材的拉伸强度更高,且能在更广泛的温度范围内使用。
耐候性与自洁性:两者都表现出良好的耐候性和自洁性,但PTFE膜材的耐候性更佳,且表面更不易受污染。
使用年限:PTFE膜材的使用年限更长,预计超过30年,而PVDF膜材的使用年限为15~20年。
4. 综合考虑与应用建议
选择依据:在选择PVDF膜材还是PTFE膜材时,应根据具体应用场景、预算、性能要求等因素进行综合考虑。
应用建议:若追求更高的强度和更长的使用年限,且预算允许,PTFE膜材是更好的选择。若注重性价比和一定的性,PVDF膜材则是一个不错的选择。同时,还需考虑膜材的加工性、运输便利性等因素。