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ETFE膜結(jié)構(gòu)

沈陽膜結(jié)構(gòu) 時(shí)間:2020-06-20

  ETFE的中文名為乙烯-四氟乙烯共聚物。ETFE膜材的厚度通常小于0.20mm,是一種透明膜材。 2008年北京奧運(yùn)會(huì)國家體育館及國家游泳中心等場館中將采用水立方的外墻是用ETFE膜制成的這種膜材料。

  ETFE膜使用壽命至少為25-35年,是用于永久性多層可移動(dòng)屋頂結(jié)構(gòu)的理想材料。該膜材料多用于跨距為4米的兩層或三層充氣支撐結(jié)構(gòu),也可根據(jù)特殊工程的幾何和氣候條件,增大膜跨距。膜長度以易安裝為標(biāo)準(zhǔn),一般為15-30米。小跨度的單層結(jié)構(gòu)也可用較小規(guī)格。

  ETFE膜達(dá)到B1、DIN4102防火等級(jí)標(biāo)準(zhǔn),燃燒時(shí)也不會(huì)滴落。且該膜質(zhì)量很輕,每平方米只有0.15-0.35公斤。這種特點(diǎn)使其即使在由于煙、火引起的膜融化情況下也具有相當(dāng)?shù)膬?yōu)勢。

  根據(jù)位置和表面印刷的情況,ETFE膜的透光率可高達(dá)95%。該材料不阻擋紫外線等光的透射,以保證建筑內(nèi)部自然光線。通過表面印刷,該材料的半透明度可進(jìn)一步降低到50%。根據(jù)幾何條件及膜的層數(shù),其K值可高達(dá)2.0W/m2K。耗能指數(shù)以一個(gè)三層印刷的膜為例可達(dá)到0.77。

  由于其優(yōu)秀品質(zhì),ETFE膜幾乎不需日常保養(yǎng)??蓪ζ溆捎跈C(jī)械損壞的屋頂進(jìn)行簡單檢查(一年一次為宜),并根據(jù)需要就地維修。同時(shí)也可檢查通風(fēng)系統(tǒng),更換過濾裝置。

  ETFE膜完全為可再循環(huán)利用材料,可再次利用生產(chǎn)新的膜材料,或者分離雜質(zhì)后生產(chǎn)其它ETFE產(chǎn)品。ETFE與PVC,PTFE完全不同,就像大家了解的汽車一樣,歐1到歐2比較容易,而歐2到歐3就完全不同了。

  鳥巢改用PTFE有以下幾點(diǎn)原因

  1,其膜面積至少比水立方還要大一半,這么大的面積應(yīng)用,在世界上是沒有的,膜結(jié)構(gòu)與鋼結(jié)構(gòu)的銜接有很大難度;

  2,其大面積開啟式屋頂更增加了設(shè)計(jì)與施工難度,恐怕也是目前世界上獨(dú)一無二的;

  3,規(guī)避風(fēng)險(xiǎn),兩個(gè)奧運(yùn)主場館,既然水立方用ETFE,鳥巢改用PTFE也在情理之中;

  4,ETFE確實(shí)有優(yōu)點(diǎn),但也確實(shí)有缺點(diǎn),而鳥巢更需要PTFE的優(yōu)點(diǎn),換句話講,PTFE更適合鳥巢,包括從結(jié)構(gòu)等各個(gè)角度;
 
  ETFE膜的出現(xiàn)為現(xiàn)代建筑提供了一個(gè)創(chuàng)新解決方案。由這種膜材料制成的屋面和墻體質(zhì)量輕,只有同等大小的玻璃質(zhì)量的1%;韌性好、抗拉強(qiáng)度高、不易被撕裂,延展性大于400%;耐候性和耐化學(xué)腐蝕性強(qiáng),熔融溫度高達(dá)200℃,并且不會(huì)自燃。

  作為大型比賽場館的建筑材料用ETFE膜,更大的優(yōu)勢還在于它們可以加工成任何尺寸和形狀,滿足大跨度的需求,節(jié)省了中間支承結(jié)構(gòu)。作為一種充氣后使用的材料,它可以通過控制充氣量的多少,對遮光度和透光性進(jìn)行調(diào)節(jié),有效地利用自然光,節(jié)省能源,同時(shí)起到保溫隔熱作用。

  不僅如此,這種膜還具有自清潔功能,使灰塵不易附在其表面,清潔周期大約為5年。這種材料另一大優(yōu)點(diǎn)就是可在現(xiàn)場預(yù)制成薄膜氣泡,方便施工和維修。另外成本合理也是其極具競爭力的另一優(yōu)勢,覆蓋層加上結(jié)構(gòu)的費(fèi)用只有玻璃的一半,而使用壽命卻長達(dá)25年。

  ETFE膜材在世界上的應(yīng)用已有二十幾年的歷史,但國內(nèi)ETFE膜材的研究與工程應(yīng)用至今仍屬空白。

  目前國內(nèi)對ETFE這種新型薄膜材料的了解僅限于國外生產(chǎn)商提供的有關(guān)資料以及來自國外典型工程的直觀感覺。
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