膜结构（Membrane Structure）是20世纪中期发展起来的一种新型建筑结构形式，是由多种高强薄材料及加强构件（钢架、钢柱和钢索）通过一定方式使其内部产生一定预张应力以形成一种作为覆盖结构的空间形状，并能承受外荷载作用的一种空间结构形式。张拉膜是膜结构的一种表现形式,张拉膜是用高强度柔性薄膜材料与支撑体系相结合形成具有一定刚度的稳定曲面，能承受一定外载的空间结构形式。其造型自由、轻巧、柔美，充满力量感等优点，使它得到广泛应用，随着人们对张拉膜的需求大量增加，膜结构公司也不断的发展，张拉膜建筑也不断的走向多样化、正规化;张拉膜也成为新的膜结构建筑。从设计上讲，张拉膜有:骨架式膜结构、张拉式膜结构、充气式膜结构三种结构方式。由结构方式可知张拉膜的结构特性：轻质、透光性、柔性、雕塑感、安全性、可展性和自适应性、可移动性和临时性、抵御天气的影响等。
      张拉膜选用的膜结构材料是以聚酯纤维基布或PVDF、PVF、PTFE等不同的表面涂层，配以优质的PVC组成的具有稳定的形状, 并可承受一定载荷的建筑纺织品。它的寿命因不同的表面涂层而异，一般可达成12—50年。因此膜结构具有很好的耐久性、防污性、防火性等。
正因为以上这些优点，张拉膜大量应用于:工程应用体育设施—体育场馆、健身中心等;交通设施—机场、火车站、公交车站、高速公路收费站、加油站、膜结构车棚等;文化设施—展览/会议中心、剧场、博物馆、动物园、水族馆等;景观设施—建筑入口、泳池小品、小区长廊、户外广场、公园小品、标识性建筑等;商业设施—购物中心、餐厅、步行街等。

    膜结构是一种新型、时尚的建筑结构，众所周知的国家体育馆“鸟巢”和“水立方”正是采用辽种引领时尚潮流，跨时代风格的建筑结构形式。

骨架膜结构建筑:  骨架为钢性结构，自成稳定体系，膜体做为遮避材料，膜与骨架多为硬边界连接。

张拉膜建筑: 过钢柱及钢支撑及钢索张拉成形，其造型非常优美灵活。

膜结构特点： 膜结构建筑是一种全新的建筑结构形式，它以优质的建筑织物为材料，利用柔性钢索或支撑结构将膜面绷紧，形成互反曲面，从而形成有一定刚度与张力，能覆盖大跨度的结构体系。

造型的艺术性：
    既能充分发挥建筑师的想象力，又能体现结构构件清晰受力之美。
良好的自洁性：
    膜建筑工程采用具有防护涂层的膜材，可使建筑有良好自洁效果，同时保证建筑的使用寿命。
施工的快捷性：
    膜建筑工程中所有材料加工和制作均在工厂内完成，现场只进行半成品的组装，因此施工简便快捷，施工周期短。
良好的经济性：
    由于膜材具有一定的透光率，白天可以减少照明强度和时间，因此比较节约能源，降低了长期使用的费用，同时夜间彩灯透射形成的绚丽的景观，也能达到很好的广告宣传效益。
结构的重轻：
    一般膜材的重量为1千克每平方米，非常适合于大跨度空间结构。

膜材介绍

膜结构所使用的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（PVC）和聚四氟乙烯（Teflon）常用膜材分为PVC膜材、PTFE膜材、ETFE膜材三大类。
PVC膜材
		为聚酯纤维涂覆聚氯乙烯（PVC），为改善其性能，可在其表面涂一层聚偏四氟乙烯（PVDF）涂层，提高其抗老化和自洁能力，其寿命可达到25年左右。用PVC膜材建造的膜结构属于半永久建筑。
PTFE膜材
	为玻璃纤维涂覆聚四氯乙烯（Teflon）。PTFE材料强度高、弹性模量大、自洁、耐久、耐火性能好，但价格较贵，不易折叠，对裁剪制作精度要求高，寿命一般在30年以上。适用于永久建筑。
ETFE膜材
	ETFE（Ethyiene-tetrafluoe thylene）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，又具有类似乙烯的易加工性能还有耐溶剂和耐辐射的性能。     ETFE膜材是继PVC膜材，PTFE膜材之后用于建筑结构的第三大类产品，已在国外一些体育场馆，温室中得就应用。我国膜材结构建筑的设计、施工起步较晚。目前大量膜工程采用PVC膜材，偶然有PTFE膜材，很少有ETFE膜材，但是ETFE膜材在我国2008年奥运场馆建设中成为了热门材料。     蓝岭公司是目前国内唯数不多，具有ETFE膜设计制作、安装的厂家之一。
ETFE膜材的特点
	1、具有较好的抗断裂，抗撕裂强度； 2、长度方向和垂直方向的强度比较平衡； 3、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、光学性能上没什么改变；
		4、透光率高，可大于95%； 5、膜材均匀性好； 6、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； 7、抵抗温度变化，能直接暴露下-200--+150温度中； 8、阻燃性好，绝缘性能好； 9、抗冰雹冲击，抗磨损性能好；抗飞沙、沙尘室外适用。

膜材的分类介绍及选用：

 

 

           

1、PVC膜（PVC-Coated Polyester）　膜结构建筑中的膜材是一种具有强

 

度，柔韧性好的薄膜材料，是由纤维编织成织物基材，
 
在其基材两面以树脂为涂层材所加工固定而成的材料，中心的织物基材分为

 

聚酯纤维及玻
 
璃纤维，而作为涂层材使用的树脂有聚氯乙烯树脂（PVC）,硅酮(silicon)及聚四氟乙烯树脂
 
（PTFE），在力学上织物基材及涂层材分别具有影响下列的功能性质。 

 
织物基材——抗拉强度，抗撕裂强度，耐热性，耐久性，防火性。涂 层 材——耐候性，
 
防污性，加工性，耐水性，耐品，透光性。 

      膜材料的选定
建筑膜结构的膜材，依涂层材不同大致可分为PVC膜与PTFE膜，膜材的正确选定应考虑其
 
建筑的规模大小、用途、形式、使用年限及预算等综合因素后决定。
 

 

 

             

2、PVDF膜

 

       PVDF是二氟化树脂（Polyvinylidene Fluoride）的略称，在PVC膜表面处理上加以PVDF树

 

脂涂层的材料称为PVDF膜。PVDF膜与一般的PVC膜比较，耐用年限改善至15~20年左

 

右。

 

3、PVF 膜材     PVF是一氟化树脂（Polyvinyl

 

            Fluoride）的略称。PVF膜材是在PVC膜的表面处理上以PVF树脂做薄膜状薄片

 

（laminate）加工，比PVDF膜的耐久性更佳，更具有防沾污的优点。但因为加工性、施工

 

性与防火性都不佳，所以使用用途受到限制。

 

 

4、膜（PTFE Coated Fiberglass）

 

      PTFE膜是在超细玻璃纤维织物上，涂以聚四氟乙烯树脂而成的材料。PTFE膜最大的特点

 就是耐久性、防火性与防污性高。但PTFE膜与PVC膜比较，材料费与加工费高，且柔软性

 

低，在施工上为避免玻璃纤维被折断，须有专用工具与施工技术。

    耐久性：涂层材的PTFE对酸、碱等化学物质及紫外线非常安定，不易发生变色或破裂。

 

玻璃纤维在经长期使用后，不会引起强度劣化或张力减低。膜材颜色一般为白色、透光率

 

高，耐久性在35年以上。 

       PVC膜材在材料及加工上都比PTFE膜便宜，且具有材质柔软，易施工的优点。但在强度、

 

耐用年限、防火性等性能上较PTFE膜差。PVC膜材是由聚脂纤维织物加上PVC涂层（聚氯

 

乙烯）而成，一般建筑用的膜材，是在PVC涂层材的表面处理上，涂以数micron厚的压克

 

力树脂(acrylic)，以改善防污性。但是，经过数年之后就会变色、污损、劣化。一般PVC膜

 

的耐用年限，依使用环境不同在8~10年。为了改善PVC膜材的耐侯性，近年来已研发出以

 

氟素系树脂于PVC涂层材的表面处理上做涂层,以改善其耐侯性及防污性的膜材。

膜材特性：

力学性能：
   中等强度的PVC膜：其厚度仅为0.6mm，但它拉伸强度相当于钢材一半。中等强度PTFE膜：其厚度仅0.8mm，但它的拉伸强度已达到钢材的水平，膜材的弹性膜量较低，这有利于膜材形成复杂的曲面造型。
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。
光学性能：
   膜材料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15%，透射光在结构内部照产生均匀的漫射光，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装饰的膜结构，这种组合比玻璃具有更强的吸音效果。
保温性能：
   单层膜材的保温性能优于玻璃，同其它材料一样，膜建筑内部也可采用其它方式调节其内部温度，例如：内部加保温层。
防火性能：
   如今广泛使用的膜材料能很好的满足对防火的要求，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。

 

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