膜結(jié)構(gòu)建材性能特點(diǎn)簡介
 
膜結(jié)構(gòu)建筑的發(fā)展歷史
本世紀(jì)五十年代，膜結(jié)構(gòu)建筑作為別開生面的建筑形式在國際上開始出現(xiàn)，至今已有四十多年的歷史。特別是到了七十年代以后，膜結(jié)構(gòu)的應(yīng)用得到了迅速發(fā)展。膜結(jié)構(gòu)的出現(xiàn)為建筑師們提供了超出傳統(tǒng)建筑模式以外的新選擇。時至今日，膜結(jié)構(gòu)已廣泛用于體育場館、展廳、商業(yè)市場、娛樂場館、旅游設(shè)施等。膜結(jié)構(gòu)按其結(jié)構(gòu)形式可分為鋼結(jié)構(gòu)、張拉結(jié)構(gòu)及充氣結(jié)構(gòu)；按膜材特性又可分為永久性膜結(jié)構(gòu)（膜材使用年限可超過25年）半永久性膜結(jié)構(gòu)（膜材使用年限為10-15年）及臨時性膜結(jié)構(gòu)（膜材使用年限為3-5年）。
膜結(jié)構(gòu)建筑的特點(diǎn)
1、藝術(shù)性。膜結(jié)構(gòu)與造型學(xué)，色彩學(xué)為依托，可結(jié)合自然條件及民族風(fēng)情，根據(jù)建筑師的創(chuàng)意建造出傳統(tǒng)建筑難以實(shí)現(xiàn)的曲線及造型。膜結(jié)構(gòu)能使建筑師充分發(fā)揮浪漫設(shè)想，使人享受大自然般浪漫空間。膜建筑奇特的造型和夜景效果有明顯的“建筑可識性”標(biāo)志和商業(yè)效應(yīng)。
2、經(jīng)濟(jì)性。對于同等大小的建筑，如果采用膜結(jié)構(gòu)，其成本只相當(dāng)于傳統(tǒng)建筑的二分之一或更少，特別是在建造短期應(yīng)用的大跨度建筑時，就更為經(jīng)濟(jì)。而且膜結(jié)構(gòu)能夠拆卸，易于搬遷。膜結(jié)構(gòu)已改傳統(tǒng)建筑材料而使用膜材，其重量只是傳統(tǒng)建筑的三十分之一。而且膜結(jié)構(gòu)可以從根本上克服傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)在大跨度（無支撐）建筑上實(shí)現(xiàn)所遇到的困難，可創(chuàng)造巨大的無遮擋的可視空間。
3、保溫性。單層膜材料的保溫性能與磚墻相同，優(yōu)于玻璃。同其他材料的建筑一樣，膜建筑內(nèi)部也可以采用其他方式調(diào)節(jié)其內(nèi)部溫度。例如：內(nèi)部加掛保溫層，運(yùn)用空調(diào)采暖設(shè)備等。
4、自潔性。膜材表面加涂的防護(hù)涂層如（聚四氟乙烯、丙烯酸等）具有耐高溫的特點(diǎn)，而且本身不發(fā)粘，這樣落到膜材表面的灰塵可以靠雨水的自然沖洗而達(dá)到自潔的效果。
5、防火性。如今廣泛使用的膜材料能很好地滿足對于防火的需求，具有卓越的阻燃和耐高溫性能，達(dá)到法國、德國、美國、日本等多國標(biāo)準(zhǔn)。
6、吸音性。一般膜結(jié)構(gòu)對于低于60Hz的低頻幾乎是透明的，對于有特殊吸音要求的結(jié)構(gòu)可以采用具有FABRASORB裝置的膜結(jié)構(gòu)，這種組合比玻璃具有更強(qiáng)的吸音效果。
7、透光性。膜材料可濾除大部分紫外線，防止內(nèi)部物品褪色。其對自然光的透射率可達(dá)25%，透射光在結(jié)構(gòu)內(nèi)部產(chǎn)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(huán)境光和內(nèi)部照明的共同作用下，膜結(jié)構(gòu)表面發(fā)出自然柔和的光輝，令人陶醉。
膜結(jié)構(gòu)建筑形體分類
從結(jié)構(gòu)方式上大致可分為骨架式、張拉式、充氣式膜結(jié)構(gòu)3種形式。
1、骨架式膜結(jié)構(gòu)（Frame Supported Structure）以鋼構(gòu)或是集成材構(gòu)成的屋頂骨架后，在其上方張拉膜材的構(gòu)造形式，下部支撐結(jié)構(gòu)安定性高，因屋頂造型比較單純，開口部不易受限制，且經(jīng)濟(jì)效益高等特點(diǎn)，廣泛適用于任何大小規(guī)模的空間。
2、張拉式膜結(jié)構(gòu)（Tension Suspension Structure）以膜材、鋼索及支柱構(gòu)成，利用鋼索與支柱在膜材中導(dǎo)入張力以達(dá)安定的形式。除了可實(shí)踐并具創(chuàng)意創(chuàng)新且美觀的造型外,也是最能展現(xiàn)膜結(jié)構(gòu)精神的構(gòu)造形式. 近年來，大型跨距空間也多采用以鋼索與壓縮材構(gòu)成鋼索網(wǎng)來支撐上部膜材的形式。因施工精度要求高，結(jié)構(gòu)性能強(qiáng)，且具豐富的表現(xiàn)力，所以造價略高于骨架式膜結(jié)構(gòu)。
3、充氣式膜結(jié)構(gòu)（Pneumatic Structure）充氣式膜結(jié)構(gòu)是將膜材固定于屋頂結(jié)構(gòu)周邊，利用送風(fēng)系統(tǒng)讓室內(nèi)氣壓上升到一定壓力后，使屋頂內(nèi)外產(chǎn)生壓力差，以抵抗外力來支撐，及用鋼索作為輔助材,無需任何梁柱支撐，可得更大的空間，施工快捷，經(jīng)濟(jì)效益高，但需維持進(jìn)行24小時送風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，在持續(xù)運(yùn)行及機(jī)器維護(hù)費(fèi)用的成本上較高。建筑師一般不很采用。
膜結(jié)構(gòu)建材成分組成
用于膜結(jié)構(gòu)中的膜材是一種具有高強(qiáng)度、柔韌性好的薄膜材料。中心的織物基材分為聚酯纖維及玻璃纖維，而作為涂層材使用的樹脂有聚氯乙烯樹脂（PVC）,硅酮(silicon)及聚四氟乙烯樹脂（PTFE），它具有輕質(zhì)、柔韌、厚度小、重量輕、透光性好；對自然光有反射、吸收和透射能力；它不燃、難燃或阻燃；具有耐久、防火、氣密良好等特性；表面經(jīng)氟素處理（涂覆PVF或PVDF）的膜材、自身不發(fā)粘、有很好的自潔性能。
織物基材——抗拉強(qiáng)度，抗撕裂強(qiáng)度，耐熱性，耐久性，防火性。
涂 層 材——耐候性，防污性，易加工性，耐水性，透光性。
常用膜結(jié)構(gòu)建材種類
1、PTFE膜材：由聚四氟乙烯（PTFE）涂層和玻璃纖維基層復(fù)合而成。PTFE膜材品質(zhì)卓越，價格也較高。使用壽命一般可達(dá)25年以上。
2、PVC膜材：由聚氯乙烯（PVC）涂層和聚酯纖維基層復(fù)合而成，應(yīng)用廣泛，價格適中。一般PVC膜的耐用年限，依使用環(huán)境不同在5~8年。為了改善PVC膜材的耐侯性，近年來已研發(fā)出以氟素系樹脂在PVC涂層材的表面再作處理,以改善其耐侯性及防污性的新膜材。
3、PVDF PVDF是二氟化樹脂（Polyvinylidene Fluoride）的略稱，在PVC膜表面處理上加以PVDF樹脂涂層而成。其性能優(yōu)于純PVC膜材，價格相應(yīng)略高于純PVC膜材。PVDF膜與一般的PVC膜比較，耐用年限改善至7~10年左右。
膜結(jié)構(gòu)建材的用途
膜結(jié)構(gòu)是一種建筑與結(jié)構(gòu)完美結(jié)合的結(jié)構(gòu)體系。它是用高強(qiáng)度柔性薄膜材料與支撐體系相結(jié)合形成具有一定剛度的穩(wěn)定曲面，能承受一定外荷載的空間結(jié)構(gòu)形式。其造型自由輕巧、阻燃、制作簡易、安裝快捷、節(jié)能、易于使用，安全等優(yōu)點(diǎn)，因而使它在世界各地受到廣泛應(yīng)用。這種結(jié)構(gòu)形式特別適用于大型體育場館、人口廊道、小品、公眾休閑娛樂廣場、展覽會場、購物中心等領(lǐng)域。
體育設(shè)施—體育場、體育館、健身中心、游泳館、網(wǎng)球館、籃球館等
商業(yè)設(shè)施—商場、購物中心、酒店、餐廳、商店門頭（挑檐）、商業(yè)街等
文化設(shè)施—展覽中心