ETFE膜材有哪些特点?
2012-08-30
ETFE膜材料的成分为乙烯-四氟乙烯共聚物,它是无织物基材的透明膜材料,其延伸率可达420%~440%。ETFE膜材料的透光光谱与玻璃相近,俗称为软玻璃。2008年北京奥运会国家体育馆及国家游泳中心等场馆的外墙是用这种膜材料制成的(ETFE气枕)。
其特点如下:
1)质量轻
ETFE膜的密度小,仅为1.175g/cm³,玻璃为2.5g/cm³。单位面积重量对比如下表:
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种类 |
配置 | 重量 | 说明 |
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三膜两腔气枕 |
0.25+0.1+0.15 |
0.58kg/㎡ |
ETFE气枕的重量仅为空气玻璃的1.13% |
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中空玻璃 |
6+12A+6+1.14+6 |
45kg/㎡ |
张力结构自重小的原因在于它依靠预应力形态而非材料来保持结构的稳定性。从而使其自重比传统建筑结构的小得多,但却具有良好的稳定性。建筑师可以利用其轻质大跨的特点设计和组织结构细部构件,将其轻盈和稳定的结构特性有机地统一起来。
2)强度高
ETFE膜材料的极限抗拉强度在40MPa以上,在低于20MPa时膜材料呈现弹性状态,允许折叠,具有良好的抗撕裂能力。ETFE充气气枕的纵横向的抗拉强度均衡而且很高,膜与空腔里的压力气体形成柔性整体来承受或传递外来荷载,无论何种荷载都会转换为膜的拉力来传递。
3)透光率可控
透明膜的透光率为90-95%(超白玻璃透光率为92%,普通玻璃为86%);选择不同颜色的ETFE膜,也会有不同的透光率;印花图案可以调节膜的透光率(其中遮阳膜是印花图案的一种,它需要三层膜的气枕方可实现,可以通过调节控制阳光的通过率来调节U值,达到环保节能的效果)。
4)经久耐用
ETFE膜具有极强的抗紫外线和环境污染的能力,长期使用的环境允许温度为-200~150℃,耐候性能极佳,经长时间曝晒试验表明其力学性能并无变化。从化学的角度来说它属于惰性材料,极其稳定,很难与其他物质发生化学反应。最早是用于航空航天的,用于建筑上已有30多年的历史。ETFE材料具有优秀的抗附着能力,因此极大的减少了污染物在膜材上的附着。膜面光洁,具有优秀的抗附着、抗侵蚀的能力,在雨水中具有很好的自洁性。此外,膜面具有良好的抗冰雹冲击韧性。
ETFE膜材超过使用寿命后,可回收,可重新整合,也可热熔成颗粒状原材料。
5)颜色多样
ETFE气枕可以做成多层膜多腔系统,可以做成印花图案,也可以做成不同的颜色等方式来渲染建筑外立面,同时可以用LED灯进一步创造出多姿多彩变幻无穷的外观效果。表面可以设计为投影图像、录像或多种媒介功能。
6)可设置大面积通风
ETFE膜质轻,易加工,可以将气枕做成可开启形式,而且可以做成很大面积的开启,有利于建筑物的通风透气,也有利于消防排烟。
7)燃烧性能优越
ETFE是一种自熄式难燃材料,在燃烧时具有独特的性能,能将燃烧产物自行挥发到空气中,不产生热滴,不产生火焰。在火灾环境中,气枕受热空气影响,温度达到200℃以上,膜会变软而失去承载力,温度达到熔点后会出现熔洞,熔洞边界燃烧蔓延。按我国GB8624《建筑材料燃烧性能分级方法》被定为B1级难燃材料。对于火灾产生的大量的烟雾,可以使用电熔膜技术及开启气枕相结合的方式进行防火及排烟,形成排烟通道。
8)隔热效果优异
ETFE气枕可以有不同数量膜层组成,形成多个密封的气腔,可以得到不同的U值,可针对不同的建筑功能要求相应的进行优化设计来满足热工要求。同时ETFE气枕还可以采取其他措施来降低U值。如:遮阳膜可以根据需要调节太阳光进入室内的量来调节U值:冬天可以则转换为进光模式,让大量的阳光进入室内,提高室内的温度,减少供暖;夏天可以转换为遮阳模式,减少(或全部遮挡)阳光进入室内,降低制冷耗能。
9)声音透明
ETFE膜是一种声学软材料(从声学上来说,是透明性的),因此不会将室内产生的噪声反射回室内,与玻璃等声学材料相比,室内混响时间较短,从而大大增加了声学环境的舒适度。
作为声学软料,ETFE膜会将雨点滴落在膜的声音传递到室内,有些客户将此视为一个优势,可以提高人们的自然意识以及与自然界的联系,对于一些要求很安静的地方,如办公室、图书馆等,雨点声也就成为噪音,在这种情况下,我们建议使用雨声降噪设备。
10)气枕形状各异
ETFE膜采用数控裁剪,可以制作成各种形状复杂的气枕单元。








