论广州新火车站膜结构选材对比

论广州新火车站膜结构选材对比 200 9 NO.19 Scienc eand Technology Innovation Herald 工 程 技 术 论广州新火车站膜结构选材对比 虞和涛 ( 上海太阳膜结构有限公司 上海 201400) 摘 要:本文结合广州新火车站膜结构选材探讨过程中对膜材中常用三种材料的性能进行了对比。其中 PTFE 在国内一些大型体育场馆、 展览馆、会议厅、机场候机厅等有大空间要求的建筑中广泛应用。PVC 膜材广泛应用在景观建筑和街景小品等构筑物。而一种新型的 膜材 ETFE 在国内外一些大型工程等尖端领域中被广泛应用。本文,把二种适用与大空间建筑的膜材进行了三个方面:使用功能方面、施 工便利方面、结构先进方面的对比。 关键词:膜结构 PTFE 膜材 PVC 膜材 ETFE 膜材( 乙烯,四氟乙烯共聚物) 中图分类号:TU7 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2009)07(a)-0066-01 新广州站位于广州市番禺区钟村建成 性能; 由于质量轻, 可以根据需要 , 设计成 由于其优秀品质,ETFE 膜几乎不需日 区南部, 该车站的建成将成为广州市最大 可方便开启和关闭的活动屋顶, 满足大型 常保养。可对其由于机械损坏的屋顶进行 的交通枢纽并成为该地区的一个新地标式 公共设施通风透气、 自然采光的需求; 不 简单检查(一年一次为宜), 并根据需要就地 建筑群体。 针对该项目的重要性, 作为外 仅如此, 这种膜还具有良好的声学性能, 可 维修。 同时也可检查通风系统, 更换过滤 围护工程的屋面膜结构工程的选材显得由 有效消除回声避免了其它膜材、 硬质层顶 装置。 为重要。 所产生的噪音; 具有的自清洁功能, 使灰尘 膜结构属于柔性结构, 具有轻质、 薄 不易附在其面, 清洁周期大约为 5 年。这 3 结构先进性 而柔软的特性 , 在建筑造型上能创造出新 种材料另外的一大优点就是可在现场预制 PTFE 膜材 : 颖独特的形式 , 与传统的刚性结构有很大 成薄膜气泡, 方便施工和维修; 另外成本合 PTFE 膜结构在 20 世纪 90 年代起在我 的不同。由于膜材的透光性使膜结构的内 理是其极具竞争力的另一优势。 国的一些大型体育场馆中广泛使用, 如上 部形成明亮的空间 , 单位面积内相对较轻 广州新火车站屋面膜结构的选材根据 海八万人体育馆、 上海虹口体育馆、 上海 的重量使其能轻易地跨越较大距离, 形成 其功能性、 施工便利性、 结构先进性等综 国际赛车场副看台等。其主要应用与对结 完整的大空间 , 其结构形式具有很强的适 合分析,ETFE 膜材的使用优点大于 PTFE 构采光要求不是很高, 整体隔热性能、 环 应能力。可应用于体育场馆、 展览馆、会 膜材的使用。 保指标要求不严的开放式、 非 365 天运营 议厅、 机场候机厅等对大空间有需求的建 的大型公共设施。 筑和街景小品等构筑物。 ETFE 膜材 : 1 使用功能性 目前膜结构工程中应用的主流膜材料 PTFE 膜材 : ETFE 膜是透明建筑结构中品质优越 为 PTFE 、 PVC 两种, 其中 PTFE 膜材主要 广州新火车站的屋面大部分为金属屋 的替代材料, 多年来在许多工程中以其众 应用在大型体育场馆、展览馆、会议厅、机 面其中作为采光、 换气、 设计造型要求在 多优点被证明为可信赖且经济实用的屋顶 场候机厅等对大空间有需求的建筑 ,PVC 整体金属屋面中设置膜结构 , 采用 PTFE 材料。 该其特有抗粘着表面使其具有高抗 膜材主要应用与景观建筑、 街景小品等构 其透光率一般、隔热性一般、 建筑功能性 污, 易清洗的特点。 通常雨水即可清除主 筑物。 近年来一种新兴膜结构材料:ETFE 得不到充分体现。 要污垢。如北京奥林匹克“水立方” 游泳 膜材, 学名“乙烯,四氟乙烯共聚物 ”, 在 ETFE 膜材 : 馆、 北京奥林匹克“鸟巢”主体育场、 深 国内大型、 重点工程等先端领域中开始被 屋面采用 ETFE 膜材其透光率为所有 圳东部华侨城海洋广场等。 广泛采用。 膜材中最好的一种 , 根据位置和表面印刷 ETFE 膜使用寿命至少为 25 ,35 年, 是 ETFE 是一种乙烯,四氟乙烯共聚物, 的情况,ETFE 膜的透光率可高达 95% 。 该 用于永久性多层可移动屋顶结构的理想材 不仅具有优良的抗冲击性能、电性能、热 材料不阻挡紫外线等光的透射, 以保证建 料, 达到 B1 、DIN4102 防火等级, 燃烧 稳定性和耐化学腐蚀性, 而且机械强度高、 筑内部自然光线。 通过表面印刷 , 该材料 时也不会滴落, ETFE 膜完全为可再循环 加工性能好, 近年来, 由 ETFE 制成的膜材 的半透明度可进一步降低到 50%。 根据几 利用材料, 可再次利用生产新的膜材料, 或 料替代传统的玻璃和其它高分子采光板、 何条件及膜的层数, 其 K 值可高达 2.0W/ 者分离杂质后生产其它 ETFE 产品。 能够 PTFE 膜材料等用于大型建筑物的屋面或 m?K。 耗能指数以一个三层印刷的膜为例 在 -70, 230?的温度范围内使用; 自洁性 墙体材料, 显示出无可比拟的优势。 可达到 0.77。气枕式充气结构能其到很好 好 , 雨水可冲刷掉表面的附着物 ; 材料难 ETFE 膜为现代建筑提供了一个创新 的隔热、 保温、 环保、 降低能耗的功能。 燃、 比强试高且质轻。 聚四氟乙烯篷膜材 解决方案。 由这种膜材料制成的屋面和墙 料还具有独特的光学性能 , 白天入射光线 体 , 质量轻 , 只有同等大小的玻璃质量的 成为自然温射光, 防止眩目, 无阴影, 光线 2 施工便利性 1%;韧性好、 抗拉强度高、 不易被撕裂,延 PTFE 膜材 : 均匀分布; 几乎没有紫外线透过, 防止了内 展性大于 400%;耐候性和耐化学腐蚀性强, PTFE 膜材本身材料自重大于 ETFE 膜 部装饰材料和设备的褪色 ; 夜间高反射性 熔融温度高达 200?,并且不会自燃。作为 材, 其在施工过程中必须考虑使用大型机 能使得空间具有卓越的照明效果, 减少电 大型公共建筑的建筑材料的 ETFE 膜 , 更 械设备进行安装, 固定节点也必须采用专 能消耗, 而且可衬托出夜空中建筑物的辉 大的优势还在于它们可以加工成任何尺寸 用铝型材、专用橡胶垫片、专用固定螺栓。 煌。 和形状, 可满足大跨度要求, 节省了中间支 整体施工周期相比同面积的 ETFE 膜结构 撑结构, 可以设计出简洁高雅的结构; 作为 增加约 1/3 施工日。 一种充气后使用的材料, 它可以通过控制 ETFE 膜材 : 充气量的多少 , 对遮光度和透光性进行调 膜材自重轻质量很轻, 每平方米只有 节, 有效地利用自然光, 节省能源; 在提供 0.15-0.35 公斤, 施工安装便利,节点处理 了良好的透光度的同时, 也兼有保温隔热 轻盈, 安装周期短。 科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald 66