软玻璃”ETFE膜用于采光屋面的发展前景

采光屋面发展

近年来,采光屋面设计越来越趋于多样化,透光材料也日趋丰富。玻璃在采光屋面中应用最早。聚碳酸酯板和ETFE膜材料在采光屋面应用推广上也很迅速,出现了很多工程实例。

舒适的自然光能够纾解人们的情绪,从而提高工作效率。同时,有效的天然采光设计可以在一定程度上降低建筑照明、制冷和采暖能耗,在建筑节能方面意义重大。

除此之外,采光屋面也有着发挥建筑形态塑造、色彩呈现等功能,因此采光屋面对透光材料也有着较为特殊的要求。

ETFE膜结构简述

ETFE膜在国外应用较早,国内的应用起步于2008年北京奥运会场馆的建设。

相比于玻璃屋面耐受不住冰雹冲击而破坏,ETFE膜屋面仅仅留下一点凹坑,具有很好的安全性能。ETFE膜结构已经达到其他传统材料相当的保温、采光、节能等功能,或者有更优秀的表现。同时ETFE膜材料一般的使用寿命在25年以上,是大型采光屋面理想材料。随着越来越多的建筑设计师接触这种优异的材料,ETFE膜在国内外大型公共建筑领域得到较快推广。 

ETFE气枕形式应用于建筑中,施工工艺较为复杂。需要完整的膜剪裁、热合、成型、预充气等工序,在支承结构完善以后,还要对每一个气枕安装充气系统。在使用过程中,也需要机械设备和电气设备持续监控和补充气压。现有国内的ETFE膜建筑工程,材料的生产技术仍然是从国外引进,最终使得造价昂贵。

三种材料的屋面结构应用形式及优劣对比

ETFE膜结构特性

作为轻质膜材,ETFE膜降低了支承负荷,拓展了单元的跨度,对采光屋面造型多样化设计是极大的推动。ETFE膜形成的气枕可以多达几十到几百平方米,例如国家游泳中心“水立方”最大气枕面积约90 m2,而上海某新建成的游乐场项目气枕更是长达70 m,宽3 m,面积超过200 m2。ETFE膜在覆盖大空间时色彩、造型和光控制方面会展现出强烈的表现力,将会成为设计师偏爱的材料。

ETFE与屋面的结合

透光材料作为特殊的功能材料,其性能对建筑外在形态和内部环境均有很大影响。 ETFE膜材料性能优越,有成为采光屋面主流材料的趋势。应加强ETFE膜制造工艺的研究投入,降低生产成本,早日实现国产商品化。安全、节能、同时,在全球能源与资源危机的大背景下,提升采光屋面节能效果和太阳能利用也是透光材料发展的重要方向。

深圳市金鑫空间膜结构建筑设计院是国内顶尖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、异性空间结构、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。