膜结构的特性

气膜结构的工程中,主要应用的材料就是建筑膜材,具有重要的作用,是不可或缺的组成。它是一种复合材料,主要成份包括:织物基材、聚合物涂层等,有的膜材还存在面层。因为基材,决定了膜材的力学特征,通常情况下,都会应用玻璃纤维、聚酷纤维。通过涂层,可以保护基材,并且,有利于膜材料的密封、清洁度等,利用面保护基材,有效改善了表面的性能。
一、建筑膜材的种类与特性
(一) 膜材种类
目前,在建筑膜材的行业中,根据其防火性能,可以划分为3类,即:A、B、C 类。一般来说,对于建筑膜材的分类,详情见表1。

(二) 膜材特性

为充分体现膜结构的多样化,应该全面了解建筑膜材的特性。对于膜材特性来说,主要的性能表现在其透光性以及保温节能性。在现有的生产中,膜材主要根据保温系列以及透光系列进行区分的。不仅如此,其特性还体现了防火性、 吸声性,具有一定的耐腐蚀能力,能后抗菌,且轻质柔韧等。就拿防火性来看,得到了广泛地使用,充分体现了 建筑膜材的阻燃性,还能够耐高温,满足了很多国家对防火方面的要求。
(三) 建筑膜材火灾危险性
建筑膜材作为了难燃材料,不遇到明火是不会燃烧的,即使燃烧,也不会产生有毒气体、高温滴落物,不过,受热后,其表面会收缩、拉紧、变薄,如果达到了临界温度, 就会慢慢融化,进而形成破洞。在实际的火场中,由于温度较高,超过临界值时,很可能使建筑膜材燃烧。另外,气膜建筑的体量大,还会释放大量的烟气,阻碍了人员的疏散,破坏了建筑膜结构的稳定性。
二、气膜建筑结构的膜材的特性
(一) 气膜结构节能、 隔音的特征
对于单层膜材组成的气膜建筑,在设计与安装方面具有严格的要求,尤其是受力,必须均匀分布,在整体上,保证结构具有较强的密闭性。对于半透明的PVDF膜,其光线的穿透性十分良好,白天的时候可以不用进行光照。然而,其缺点为隔音能力不强。在气膜建筑结构中,由于单层膜具有较高的强度,且均匀分布的特征,其轮廓类似于大鼓, 因为声波的反射,在内部的结构中,就会出现回音、共振等现象。很容易表现出回音壁的现象,也就是声波沿着气膜建筑壁,通过环形传播,距离声源 60-90 米时,声波就会被放大。对单层膜结构的气膜建筑,在安装照明灯具时,不能安装在墙上,应该安装在气膜建筑结构的周边。可见,气膜建筑主要依靠了反射照明,在地面上,通过安装杆式的照明灯具,其亮度很大。不过,个别区域可能照射不均匀。通过双层膜气膜结构, 以及三层膜结构,这个问题得到了有效的解决,整个膜结构的性能会有很大的提升,尤其是节能效果等,所以,双层或多层膜的气膜建筑膜结构往往长期的应用于建筑中。
(二) 气膜结构防火性能
(1) 气膜的气密性较好,在大空间的上部,能够排烟,缓解了热烟气的下降,同时,为消防员争取了更多的救援时间。
(2) 因为膜内为正压,对于B1 级的建筑膜材,一旦烧熔,烧熔的部位就会作为排烟的天窗。
(3) 设置分隔水幕、档烟垂壁,起到防火、防烟的效果。利用气体灭火系统,为室内的重要设备提高了安全保证。

深圳市金鑫空间膜结构建筑设计院是国内专业的膜结构建筑设计单位,是一家专注于膜结构建筑设计与研究的设计院。业务涉及张拉膜结构、骨架式膜结构、充气膜结构、钢结构;对PVC、PTFE、ETFE膜材有着丰富的设计经验。我们尤其擅长大跨度结构、异型空间结构、索结构、封闭式建筑以及开启结构的设计与研究,涉及的领域有景观膜结构、停车棚膜结构、体育设施膜结构、污水加盖池膜结构等。