在现代建筑领域,PTFE 膜结构凭借其独特的性能和美学价值,逐渐成为众多工程项目的首选材料。它以性能优良的织物为材料,通过向膜内充气由空气压力支撑膜面,或利用柔性钢索、刚性支撑结构将面绷紧,形成具有一定刚度、能覆盖大跨度空间的结构体系。
一、材料特性
化学稳定性:能够抵抗多种化学品和溶剂的侵蚀,可在化工等对耐腐蚀要求高的工业环境中稳定使用。
耐温性能:可在-260℃至 260℃的温度范围内稳定工作 ,无论是严寒还是高温的极端温度环境,都不会影响其性能,在航空航天等领域得以广泛应用。
低摩擦系数:能够有效减少摩擦损耗,提高相关设备的运行效率,在机械部件等应用中优势明显。
自清洁功能:独特的表面性能使得 PTFE 膜结构具有自清洁功能,雨水会在其表面聚成水珠流下,使膜材表面得到自然清洗,降低了维护成本。
力学性能:中等强度的 PTFE 膜,厚度仅 1.0mm,但拉伸强度已达到钢材的水平,同时其弹性模量较低,有利于膜材形成复杂的曲面造型,满足多样化的建筑设计需求。
光学性能:可滤除大部分紫外线,防止内部物品褪色。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。
二、优势
耐久性:PTFE 膜结构的寿命一般在 30 年以上,相比一些传统建筑材料,具有更长的使用年限,适用于永久建筑。
耐候性:能够在各种气候条件下保持性能稳定,无论是强风、暴雨还是暴雪等恶劣天气,都能安然应对。
防火性能:如今广泛使用的 PTFE 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,达到多国标准。
声学性能:一般膜结构对于低于 60Hz 的低频几乎是透明的,对有特殊吸音要求的结构还可以采用具有 FABRASORB 装置的膜结构,这种组合比玻璃具有更强的吸音效果。
保温性能:单层膜材料的保温性能与砖墙相同,优于玻璃。并且同其他材料的建筑一样,膜建筑内部也可以采用加挂保温层、运用空调采暖设备等方式调节其内部温度。
三、应用领域
体育场馆:以其出色的防水、防风性能,为运动员提供理想的比赛环境,如美国庞提亚克的 “银色穹顶” 气承式空气膜结构体育馆。
展览中心:能够覆盖大跨度空间,为各类展览提供开阔、灵活的展示空间,满足大型展览的需求。
机场航站楼:其轻质高强、抗拉伸、耐久等特点,不仅提升建筑美学价值,还能优化室内外环境,同时满足机场对于建筑结构稳定性和耐久性的要求。
工业领域:由于其耐久性优异,可有效降低维护成本,常用于化工行业的反应容器衬里、过滤分离设备等,能抵抗酸碱等化学物质的侵蚀,延长设备使用寿命。
航空航天领域:能够承受极端温度和压力,确保飞行器性能稳定,用于制造高温密封件、气体导流板等部件。