膜材信息
柔性膜結(jié)構(gòu)材料的應(yīng)用前景
膜結(jié)構(gòu)材料一般以高強(qiáng)度聚酯工業(yè)纖維或玻璃纖維機(jī)織物為基材，兩面復(fù)合或涂覆聚氯乙烯(PVC)、聚偏二氟乙烯（PVDF）或聚四氟乙烯(PTFE)高分子材料而成，膜結(jié)構(gòu)建筑具有結(jié)構(gòu)輕、跨度大、安裝快、成本低、防火難燃和安全性高的優(yōu)點(diǎn)。
膜結(jié)構(gòu)所用紡織膜材料一般由基布和涂層兩部分組成?；贾饕捎镁埘ダw維或玻璃纖維材料等；涂層材料主要采用聚氯乙烯和聚四氟乙烯等。膜結(jié)構(gòu)材料起源于歐美，在多個(gè)方面和領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。最適合用于體育場(chǎng)、劇場(chǎng)、飛機(jī)場(chǎng)和車站候車室、展覽館、倉庫等建筑。
現(xiàn)代膜結(jié)構(gòu)最初是在德國發(fā)展起來的，其基本特點(diǎn)、力學(xué)特性、設(shè)計(jì)方法和作為結(jié)構(gòu)體系的潛力也是在德國得到研究。1967年德國設(shè)計(jì)，并采用膜結(jié)構(gòu)材料建設(shè)的蒙特利爾的萬國博覽會(huì)德國館，在建筑史上具有廣泛的國際影響。膜結(jié)構(gòu)如今已成為現(xiàn)代建筑的有機(jī)組成部分，世界各地建造了許多設(shè)計(jì)精良的膜結(jié)構(gòu)。 自2002年起，我國先后通過引進(jìn)發(fā)達(dá)國家的先進(jìn)技術(shù)和裝備開始PVC膜結(jié)構(gòu)材料、PTFE膜結(jié)構(gòu)材料和PVDF的研發(fā)和生產(chǎn)。但是，由于應(yīng)用時(shí)間短、技術(shù)水平低、裝備限制大、生產(chǎn)效率低，在產(chǎn)品物理性能（如自潔性能、使用壽命）和力學(xué)性能（如拉伸強(qiáng)度、抗撕裂性能）等方面與國外產(chǎn)品有較大的差距，已經(jīng)成為目前膜材料行業(yè)產(chǎn)品提升和拓寬應(yīng)用過程中急需解決的關(guān)鍵課題。目前，每年所需高性能膜結(jié)構(gòu)材料40多萬噸（合4億m2）中仍有90％依賴進(jìn)口。
歐美、日本早期的膜結(jié)構(gòu)主要采用PVC涂層的聚酯纖維膜，該膜材料具有強(qiáng)度較高、抗撕裂性能較好，能夠滿足早期膜結(jié)構(gòu)建筑的需要，但是該材料存在著自潔性能差、不耐紫外線、使用壽命短以及在惡劣氣候條件下存在發(fā)生事故的可能。后來大跨度膜結(jié)構(gòu)建筑的建設(shè)，強(qiáng)度高、自結(jié)性能好的PTFE涂層玻璃纖維膜得到了更廣泛的應(yīng)用。上世紀(jì)90年代又研發(fā)成功PVF和PVDF膜結(jié)構(gòu)，并且在工程中得到應(yīng)用。 膜結(jié)構(gòu)的著名生產(chǎn)企業(yè)主要集中在美國、日本和德國等少數(shù)幾個(gè)發(fā)達(dá)國家。PVC膜以及PVF膜、PVDF膜主要由法國（Ferrari公司）、德國（Mehler（米樂）公司、Durakin公司）、美國(Seamen公司)和韓國（秀博公司）生產(chǎn)；PTFE膜主要由日本太陽工業(yè)株式會(huì)社、日本旭硝子株式會(huì)社等生產(chǎn)；另外，ETFE膜只有日本旭硝子株式會(huì)社等三家企業(yè)生產(chǎn)，由于價(jià)格昂貴、施工要求高，只用于特定的運(yùn)動(dòng)場(chǎng)館建設(shè)。
我國膜結(jié)構(gòu)建筑發(fā)展相對(duì)較晚,從1995年開始，只建造了一個(gè)面積為3300m2的膜結(jié)構(gòu)，1997年前國內(nèi)只有少量小型和中型的膜結(jié)構(gòu)建筑；1997年上海舉辦第八屆全運(yùn)會(huì)，其主體育場(chǎng)的看臺(tái)挑篷采用膜結(jié)構(gòu)，挑篷面積達(dá)到3.6萬m2,可同時(shí)容納8萬名觀眾。這是我國第一次在大型體育場(chǎng)館采用膜結(jié)構(gòu)建筑的屋頂，為我國采用膜結(jié)構(gòu)建筑掀開了新的一頁，對(duì)我國膜結(jié)構(gòu)建筑的發(fā)展具有重大的影響。上海體育場(chǎng)采用玻纖PTFE膜材料,全部系進(jìn)口產(chǎn)品。
從1997年至2001年，五年內(nèi)建造的膜結(jié)構(gòu)達(dá)37萬噸；2003年建造的膜結(jié)構(gòu)約18萬噸；2005年、2006年建造的膜結(jié)構(gòu)分別超過33和40萬噸。預(yù)測(cè)我國的膜結(jié)構(gòu)將繼續(xù)以每年15～20%速度增長，2010年將達(dá)到60萬噸。隨著我國經(jīng)濟(jì)增長和文化生活的不斷豐富，將建造更多的具有新穎功能、形式多樣的建筑。
膜結(jié)構(gòu)是建筑結(jié)構(gòu)中最新發(fā)展起來的一種形式，以性能優(yōu)良的織物為基材，利用柔性鋼索或剛性支撐結(jié)構(gòu)將面繃緊，從而形成具有一定剛度、能夠覆蓋大跨度空間的結(jié)構(gòu)體系。膜材的最大特點(diǎn)是強(qiáng)度高、耐久性好、防火難燃、自潔性好，不受紫外線影響，使用壽命在15～25年，具有高透光率，對(duì)熱能反射率73%，熱吸收量很少。這種獨(dú)特的結(jié)構(gòu)有著無限的潛力，能適應(yīng)各種功能，具有強(qiáng)大的生命力，必將成為21世紀(jì)建筑結(jié)構(gòu)發(fā)展的主流。