ETEF 膜 结 构 材 料
技 术 说 明
西 安 天 幕 装 饰 工 程 有 限 公 司
2008.3.20
ETFE膜结构材料介绍
ETFE膜是透明建筑幕墙和建筑屋顶中品质优越的替代材料，该膜是由人工高强度氟聚合物（ETFE）制成，其特有抗粘着表面使其具有高抗污，易清洗的特点。通常雨水即可清除主要污垢。 ETFE膜使用寿命至少为25-35年，是用于永久性多层可移动屋顶结构的理想材料。该膜材料多用于跨距为4米的两层或三层充气支撑结构，也可根据特殊工程的几何和气候条件，增大膜跨距。膜长度以易安装为标准，一般为15-30米。小跨度的单层结构也可用较小规格。 ETFE膜达到B1、DIN4102防火等级标准，燃烧时也不会滴落。且该膜质量很轻，每平方米只有0.15-0.35公斤。
* ETEF膜结构特点:
1. ETFE膜----结构轻,透光好,强度高,能使用20年以上.
2. ETFE膜----高自洁性,防火B1级,节能环保.
* ETEF膜结构(在世界上不是很流行的原因):
1. 拉伸有限：只能够延伸大约3m。
2. 额外的弹性：使用这样材料必须的唯一方案是施加“衬垫”。
3. 高度半透明：这是它的卖点同时也是它的缺点。就好比电视机可能更
喜欢用可控制的艺术性光线来代替时刻改变方向的太阳光。
4. 机械设备：衬垫需要补给加压空气。对于露天广场来说，我们 可能
需要监控大约13，200个衬垫来防止渗漏。
5. 电：用来确保空气补给，支持系统或者系统必须的。
6. 锋利的东西能够损害这种材料而且导致空气渗漏。飞行的碎片 也可能
导致垂直表面的实质的损害。
7. 初始投资：初始费用非常高，像玻璃面板一样高。
8. 维修费用：每日维修是必须的，还需要成立一个维修小组。
* 膜结构材料横向比较:
1. ETEF膜结构
ETFE,乙烯-四氟乙烯共聚物，该材料具有聚四氟乙烯的耐腐蚀特性，克服了聚四氟乙烯对金属的不粘和性缺陷，加之其平均线膨胀系数接近碳钢的线膨胀系数，使ETFE（F-40）成为和金属的理想复合材料。
EFTE膜通常厚度小于0.2mm，其特有的抗粘着表面使其具有高抗污，以清洗的特点，通常雨水就可以清洁主要污垢。
EFTE寿命在25~35年，属可循环利用材料。达到B1防火等级标准。透光率可控制在50%~95%。根据几何条件和膜层数，其k值可达2.0W/m2k。
ETFE膜有很强的自洁性。由于ETFE膜本身的摩擦系数很小，灰尘、污垢在这滑溜溜的表面上“站不住脚”。即使表面有些浮尘，只要下点小雨，立面的膜就能被冲洗得很干净。
光线的调节，归功于在内层透明的ETFE膜上的银色圆点。这些镀点布成的点阵，可以改变光线的方向，起到隔热散光的效果。所需光线可以自由通过，保证场馆的温度和采光。
2. 常用建筑膜材包括：
(1) PTFE膜材：由聚四氟乙烯（PTFE）涂层和玻璃纤维基层复
合而成。PTFE膜材品质卓越，价格也较高。
(2) PVC膜材：由聚氯乙烯（PVC）涂层和聚酯纤维基层复合而
成，应用广泛，价格适中。
(3) 加面层的PVC膜材：在PVC膜材表面涂覆聚偏氟乙烯或聚
氟乙烯，性能优于纯PVC膜材，价格相应略高于纯PVC膜材。
* 膜结构特性：
1. 声学性能
一般膜结构对于低于60Hz的低频几乎是透明的，对于有特殊吸音要求的结构可以采用具有FABRASORB装置的膜结构，这种组合比玻璃具有更强的吸音效果。
2. 保温性能
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，膜建筑内部也可以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. 防火性能
如今广泛使用的膜材料能很好地满足对于防火的需求，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。
4. 力学性能
中等强度的PVC膜：其厚度仅0.61mm，但它的拉伸强度相当于钢材的一半。 中等强度的PTFE膜：其厚度仅0.8mm，但它的拉伸强度已达到钢材的水平。 膜材的弹性模量较低，这有利于膜材形成复杂的曲面造型。
5. 光学性能
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25%，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，夜晚在周围环境光和内部照明的共同作用下，膜结构表面发出自然柔和的光辉，令人陶醉。
6. 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，雨水会在其表面聚成水珠流下，使膜材表面得到自然清洗。
* ETEF膜结构应用实例
1. 国家游泳中心(“水立方”设计):
国家游泳中心是国内首次采用ETFE膜结构，也是国际上建筑面积最大、功能要求最复杂的膜结构系统。经过对钢结构、膜结构的科研攻关、自主创新和建设实施，国家游泳中心克服各种困难，按计划完成了各项工作，达到预定目标。中国最大、最专业的幕墙社区，技今天(26日），国家游泳中心“水立方”将完成最后一片ETFE膜的安装，在2008年奥运会开幕倒计时的591天，作为北京奥运三大标志建筑之一的水立方已经展示出完整的“奥运装”，转入内部设备安装和装修阶段。预计整个工程将于2007年10月全部完工。
水立方的建筑面积约8万平方米，高约30米，是世界上唯一一个完全由膜结构来进行全封闭的公共建筑。它独特的膜外套共由3000多个气枕组成，覆盖面积达到10万平方米，展开面积达26万平方米，并且这套膜外套还不止一层。
水立方顶部的气枕膜层数已达4层，而墙体的膜则在2~3层之间。这身膜外套强度经反复检测，结果表明即使在冰雹天气使用也没有问题.
“水立方”设计采用了泡沫理论，建筑外墙分布着3000个不规则的气枕，犹如一个个“水泡泡”的ETFE膜具有较好抗压性，万一出现外膜破裂，根据应急预案， 8小时内可以将破损的外膜修补或更换新的。ETFE膜里面装配系统在国家游泳中心的运用、尝试是迄今世界上规模最大、构造最复杂、技术综合最全面的一次。
2. 英国新千年世界第八大奇观”伊甸园”
ETFE薄膜的实际使用始于上世纪90年代，主要作为农业温室的覆盖材料、各种异型建筑物的篷膜材料，如运动场看台、建筑锥型顶、娱乐场、旋转餐厅篷盖、娱乐厅篷盖、停车场、展览馆和博物馆等。英国新千年应典工程之一的“伊甸园”有“世界第八大奇观”之美誉。它由4座穹顶状建筑连接组成的全球最大温室，上面覆盖着由ETFE薄膜材料制成的透明盖板，其质量只有相同面积玻璃质量的1%，使用寿命超过25年，透明薄片可以回收利用，并具有良好的保温性。
国家游泳中心“水立方”
英国新千年世界第八大奇观”伊甸园”
