摘要：近年来，膜结构建筑材料在一些大中型建筑中的应用取得了快速发展的趋势。随着复合材料的出现，涂层织物作为建筑材料推动了以室外帐篷理论为基础的膜结构建筑材料在各类建筑中得到广泛应用。涂层织物作为一种膜结构建筑材料，可以说是继钢、混凝土、木材和夹层玻璃之后的第五种建筑材料。它不仅可以用于原建筑材料的主要用途，而且具有原建筑材料难以应用的行业中传统建筑材料无法取代的优势。 关键词：建筑；膜结构材料；发展趋势
概念模型设计
1膜结构材料的研究和发展现状
在我国，建筑用膜结构建筑材料的发展趋势相对较晚，20世纪90年代开始盛行。近年来，我国超细玻璃纤维的生产加工和先进制造技术的提高，导致了PTFE膜材料的快速发展趋势。众所周知，与国外相关公司相比，国产玻璃纤维纺织面料的性能和无纺布的涂层技术仍有很大差异，且产量较低，无法满足快速增长的市场需求。国产聚乙烯薄膜的抗压强度与国外产品相近，但其耐久性和自清洁能力有待进一步提高。现阶段，我国对ETFE企业膜材料的研
究仍处于市场经济体制下，相关产品主要依赖进口。早在20世纪80年代，美国、日本、法国等较早开发和设计膜结构建筑材料的国家就对膜材料的结构力学性能进行了大量的研究。膜材料的常见破坏有拉伸、撕裂、剥离和老化。近年来，随着膜结构建筑材料的快速发展趋势，越来越多的公司逐步进入膜材料的研究和设计，但材料的质量检验标准和相关性能的评价指标体系仍存在差距。此外，美国、日本等国家早已有了自己的检验和评价标准，如日本的JIS标准和美国的ASTM标准，而我国的评价标准则无法管理。因此，在研究膜材料性能的同时，有必要建立一个统一、系统的评价标准。
2建筑膜材的种类
2.1PTFE建筑膜材料
聚四氟乙烯膜材料是在超细玻璃纤维织物上涂覆聚四氟乙烯环氧树脂制成的复合材料。生产加工选用浸渍法，用聚四氟乙烯环氧树脂对玻璃纤维织物进行多次预浸渍，直至膜材达到一定厚度和重量。因此，玻璃纤维原材料的使用性能和预浸全过程技术参数的选择至关重要。普通玻璃纤维由于其延展性和伸长率小，无法织成针刺非织造布。一般来说，玻璃纤维的孔径越小，其抗压强度越高。因此，超细玻璃纤维不仅可以满足纺织要求，而且可
以为膜材料提供合理的抗压强度。预浸料全过程中分散液的浓度、烘饼的环境温度和时间决定了织物与PTFE环氧树脂的熔融程度。聚四氟乙烯具有良好的有机化学可靠性、耐热性、电绝缘性、耐腐蚀性、耐老化性和阻燃性，而玻璃纤维具有高韧性和不易燃性。因此，聚四氟乙烯薄膜材料不仅具有相对较轻的质量和优异的物理性能，而且具有良好的实用性和耐久性。
2.2ETFE建筑膜材料
ETFE企业膜材料由丁二烯和四氟乙烯聚合物制成。与上述涂层织物的复合材料相比，其最大的优点是具有优异的透光性。ETFE企业膜材料厚度薄、净重小、塑性好、断裂伸长率高，具有很强的延展性。此外，ETFE企业膜材料的自清洁合理性极佳，表面的低摩擦阻力使沙尘无法粘附，可在降雨侵蚀下进行修复和清洁。ETFE企业膜材料使用后可立即回收，低碳环保。ETFE企业膜的结构一般为张力式或气枕式。单面张拉ETFE企业膜结构具有很高的透光率，但单面结构的隔声、降噪和耐火性能较弱，在封闭式工程建筑中应用时应注意内外压平衡，因此其在建筑中的应用受到限制。
2.3PVC类建筑膜材料
PVC薄膜材料的底材通常是聚酯织物或玻璃纤维织物。PVC膜材料比PTFE膜材料在原材料和生产成本上都要低，并且具有柔软性好、易于工程施工的优点。然而，就抗压强度和耐久性而言，后者比前者具有显著优势。PVC薄膜材料的生产加工工艺包括合理的粘贴方法、注塑方法、涂布方法等。合理的粘贴方法是将双层PVC膜放置在底层织物的左右两侧，并使用热辊使PVC膜在一定的温度和工作压力下与底层织物接触；注塑法是将PVC粉末与增粘剂等原料混合，然后用热辊与底层织物粘合；涂层方法中，应使用刮刀在底层织物的两侧擦拭液体聚氯乙烯，然后干燥固化成一个整体。PVC膜材料的缺点之一是表面很容易被弄脏。由于小分子（如PVC中的增粘剂）转移到表面，膜表面性能降低，同时透光率降低。由于薄膜材料、PVC和聚酯纤维织物的涂层均为高分子材料，在整个使用过程中长期暴露在空气污染中，受到风、雨、热和紫外线的影响后会“老化”，导致材料的强度降低和断裂延伸，最终材料缺乏其原有的功能。因此，PVC膜材料使用寿命短，一般不能作为永久性工程建筑材料使用。
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3膜结构材料的性能发展趋势
3.1抗撕裂性能
膜材料的撕裂破坏是指膜结构工程组装或预应力加固时，由于膜材料上原有的小孔、缝隙或其他缺陷，在内应力的作用下，使膜材料迅速膨胀和整体破坏的全过程。由于它与膜材料的安装和应用安全密切相关，因此受到了广泛和高度的重视，但迄今为止还没有公认的测试标准。
3.2透光传热性能
这种膜材料可以滤除大部分紫外线，避免内部结构物体褪。其对阳光的透射系数可达20%。电子散射光使结构内部结构中的散射光对称，无阴影和眩光，具有良好的显指数。聚四氟乙烯涂层玻璃纤维膜对光源的反射系数为73%，透射率为13%，大大降低了传热。在阳光下，薄膜材料的表面温度仅比外部温度高2℃～3℃，而普通夹层玻璃和聚碳酸酯板的透光率达到80%，内部结构温度会升高很多。双层隔热膜适用于寒冷和炎热地区内膜的隔热。单个膜材料的隔热性能与墙面相同，优于夹层玻璃。与其他材料制成的工程建筑一样，也可以使用其他方法来调整膜建筑的内部结构温度。例如：在内部加隔热层，使用中央空调和供暖设备等。
3.3抗拉性能
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膜材料的拉伸性能通常是由于其在双向内应力下的极限拉伸强度。其关键在于基布化学纤维的抗压强度、纺织品的相对密度和涂层加工工艺。测试膜材料抗压强度有两种方法：单轴拉伸和双轴拉伸。由于在膜结构工程建筑中，膜材料是多方向受力的，因此后者更具有实际意义。众所周知，这双轴拉伸试验仪器价格昂贵，实际操作复杂。目前仍难以将其纳入常规膜材料性能评价指标体系，导致膜材料检测标准与其在膜结构中的具体承载情况不一致。因此，在膜结构的设计方案中，通常采用加大大安全性进行补偿。软件设计模式论文
ac0293.4耐久性
表面涂层PTFE或PVDF是一种惰性材料，具有抗紫外线、抗老化、易清洁、表面光滑等特性。PTFE涂层玻璃纤维膜的使用寿命可达40年，聚偏氟乙烯涂层聚酯纤维织物膜的使用寿命也为15年。该膜材料的底布重量轻，冲击韧性高。长期承载力不容易出现明显的应力松弛。中等硬度的HDPE膜厚度仅为0.61mm，但其抗拉强度相当于不锈钢板的一半；中等硬度的PTFE膜厚度仅为0.8mm，但其抗拉强度已达到锈钢板的水平。同时，膜材料的抗拉强度较低，有利于膜材料的复杂造型设计。
结论
虽然近年来我国引进或自主开发设计了一些膜材料产品，但与国外优秀产品的产品性能、生产能力和仍存在一定差异，特别是缺乏测试数据信息和材料积累，以及检测方法，未建立原材料和成品质量的评估管理体系。因此，我国膜结构建筑工程公司大多选择从国外进口的膜材料，导致施工成本高，限制了我国膜结构市场的进一步发展。我们需要将工程用膜结构材料纳入产品研发计划，选择开发、设计、研发、引进紧密结合的方式，尽快填补我国的这一空白，使永久性膜结构材料在我国得到广泛应用，刺激经济发展，促进工业生产的发展。
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