膜结构材料的性能
1、耐久性
表面涂层PTFE或PVDF均为惰性材料,具有抗紫外线、耐老化、易清洗、表面光洁等性能。PTFE涂层玻璃纤维膜寿命可达40年,PVDF涂层聚酯纤维膜寿命也有15年。膜材的基层织物重量轻,具有很高的机械强度,长期受力不会出现明显的应力松弛或蠕变。中等强度的PVC膜,其厚度仅0. 61 mm,但它的拉伸比强度相当于钢材的一半;中等强度的PTFE膜,其厚度仅0.8 mm,但它的拉伸比强度已达到钢材的水平。同时,膜材的弹性模量较低,这有利于膜材形成复杂的曲面造型。
2、透光传热性能
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20%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。夜间在逆光照射下外表发光,使建筑物成为城市的标志景观。
PTFE涂层玻璃纤维膜对光线的反射率为73%,透光率为13%,大大减少了热量传递。图4为PTFE膜材的传热示意图。在强光照射下,膜材表面温度只比外面气温上升2℃~3 ℃。而一般的玻璃、聚碳酸酯板透光率高达80%,内部温度会上升很高。在结构膜下面附加一层隔热内膜,热能效果更佳。两层膜屋顶适用于严寒及酷热区域。
单层膜材料的保温性能与砖墙相同,优于玻璃。同其他材料的建筑一样,膜建筑内部也可采用其他方式调节其内部温度。例如:内部加挂保温层,运用空调采暖设备等。
3、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,惰性涂层不与灰尘微粒结合,雨水会在其表面聚成水珠流下,使膜材表面得到自然清洗。这些膜材表面长久不褪色,节省维护费用。
4、防火性能
如今广泛使用的膜结构材料能很好地满足防火的需求,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。