大家都知道
膜結(jié)構(gòu)是由膜材為主要覆蓋物的,所以膜材的性能直接影響膜結(jié)構(gòu)的整體性能,之前我們說過
膜結(jié)構(gòu)常用膜材主要有三種:
PVC/PVDF、PTFE、ETFE,這三種膜材有各自的優(yōu)缺點,分別適用于不同的范圍,需要根據(jù)項目的實際情況進行選擇,就拿更常用的PVC膜材來說吧,其特點是價格較低,柔韌性好,加工安裝非常便捷,適用范圍廣,但是其缺點也非常明顯,那就是自潔能力和抗老化能力差,為了改善PVC膜材的性能,常常在其表面涂上涂層,如:丙烯酸樹脂、含氯樹脂(如PVDF)或者粘貼含氯薄膜(如PVF),這些涂層的作用就是極大的提高了PVC膜材的自潔性能和抗老化能力,隨著技術(shù)的不斷發(fā)展,現(xiàn)在有越來越多的新技術(shù)不斷的應(yīng)用在建筑膜材上,因此使得膜材的性能不斷提高,下面我們就來總結(jié)下都有哪些新技術(shù)應(yīng)用在建筑膜材上。
一、仿荷葉效應(yīng)的應(yīng)用 我國有句非常有名的詩詞叫“出淤泥而不染”,大家都知道這是形容荷花的,的確荷葉表面一般都非常干凈,不易附著灰塵,水分在荷葉表面都是形成水珠,所以其擁有極強的拒水性和自潔能力,古人當(dāng)然不知道荷葉為什么有這樣的特質(zhì),知道近代,研究人員發(fā)現(xiàn),這與荷葉表面的微觀乳頭狀凸起及其表面附著的蠟質(zhì)有關(guān),這種結(jié)構(gòu)使得水滴與荷葉表面接觸面積非常小,不易粘附,而形成的水珠可以帶走荷葉表面的雜質(zhì),所以人們就開始想象如何將這種結(jié)構(gòu)應(yīng)用于膜結(jié)構(gòu)織物上從而使得膜材具備像荷葉一樣的超級拒水性及自潔性,日本帝人纖維公司很好的家開發(fā)了這種具有荷葉表面結(jié)構(gòu)的聚酯類高密織物——Microfl Lo2t us,這種織物的特點就是高拒水、透濕性,即使在傾盆大雨中,也不會形成水膜而降低透濕性,德國的科研人員則開發(fā)了一種由納米微粒與疏水性聚合物制成的溶膠,將其噴涂于材料表面,也可以形成類似荷葉表面的結(jié)構(gòu),使織物也具備優(yōu)異的拒水性和自潔性。
應(yīng)用仿荷葉效應(yīng)的膜材
二、納米技術(shù)的應(yīng)用 大家都知道納米材料一般都擁有非常優(yōu)異而奇特的性能,所以利用納米技術(shù)改進膜材也成為了近幾年來研究的熱點之一,先進納米技術(shù)在建筑膜材上的應(yīng)用主要是以納米涂層為主,納米涂層可以有效提高膜材的抗菌防腐能力、自潔能力、防水透濕能力,現(xiàn)在該技術(shù)已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。
三、相變材料的應(yīng)用 相變材料(PCM)是一種利用相變潛熱來儲能和放能的化學(xué)材料,這種材料也是更近幾年來國內(nèi)外材料研究人員的重要研究課題,成果也不斷取得進展,如美國航天局空間研究所就選擇一種適合室內(nèi)溫度范圍的相變材料,利用其存儲和釋放潛熱的性能,將這種相變材料封裝到微型膠囊內(nèi),然后將這種膠囊用一定的方式加入到建筑膜材中,從而得到一種能夠調(diào)節(jié)溫度的膜材,根據(jù)目前的研究,應(yīng)用相變材料的膜材至少有四大突出功能:1、冷卻功能,2、致熱功能,3、控溫功能,4、積極隔熱功能。
相變材料的原理
四、新型立體膜材結(jié)構(gòu)的應(yīng)用 立體膜材結(jié)構(gòu)主要是運用了透光織物與非透光織物在結(jié)構(gòu)上的不同位置(一個在上,一個在下,中間為空氣層),其能阻絕垂直照射的光線,但是斜射光線可以適度的穿透保證透光性,其可以改變兩種織物的位置從而設(shè)計出不同透光性的立體膜材,而且由于立體膜材的中間為空氣層,所以其不僅減少了自身的重量,還具有優(yōu)異的抗紫外線和隔熱功能。
五、二氧化鈦(TiO2)涂層的應(yīng)用 二氧化鈦是一種光觸媒(具有光催化能的光半導(dǎo)體材料總稱),二氧化鈦在紫外線的照射下會產(chǎn)生電子和正孔,因而具有極強的光化還原功能,具有極強的殺菌功能,涂有二氧化鈦的膜材具有非常顯著的自潔去污效果,其原理主要有兩個,一個就是上面所說的光化還原功能將有機污染物氧化分解,另一個是二氧化鈦受紫外線照射后,氧分子從表面脫離,出現(xiàn)晶格缺陷,再此空氣中的水分子被分解吸附,產(chǎn)生親水基(OH基),膜材料表面變成了超親水性形成水滴,水滴將灰塵包裹并清洗掉,從而達到自潔效果。
具有二氧化鈦涂層膜材的結(jié)構(gòu)圖
上面所說的這五種只是膜材新技術(shù)中的一部分,正是由于不斷有新技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展,所以現(xiàn)在膜材的性能越來越好,其應(yīng)用范圍也越來越廣,作為膜結(jié)構(gòu)行業(yè)的一員,我也希望膜材能夠不斷進步,不斷突破,讓更多的工程師愿意采用膜結(jié)構(gòu)這種新建筑形式,讓更多的人感受
膜結(jié)構(gòu)建筑的魅力。