常用建築膜材介紹及膜結構特性:
㈠用於膜結構建築中的膜材是一種具有強度,柔韌性好的薄膜材料,是由纖維編織成織物基材,在其基材兩面以樹脂為塗層材所加工固定而成的材料,中心的織物基材分為聚酯纖維或玻璃纖維,而作為塗層材使用的樹脂有聚氯乙烯樹脂(PVC)硅酮(silicon)及聚四氟乙烯樹脂(PTFE)。
在力學上織物基材及塗層材分別具有影響下列的功能性質。
①織物基材——抗拉強度,抗撕裂強度,耐熱性,防火性。
②塗 層 材——耐候性,防污性,加工性,耐水性,透光性。
㈡膜材的正確選定用於建築膜結構的膜材,依塗層材不同大致可分為PVC膜與PTEF膜,膜材的正確選定應考慮其建築的規模大小、用途、形式,使用年限及預算等綜合因素后決定。
①PVC膜材
PVC膜材在材料及加工上都比PTFE膜便宜,且具有材質柔軟,易施工的特點。但在強度、耐用年限、防火性等性能上較PTFE膜差。PVC膜材是由聚脂纖維織物加上PVC塗層(聚氯乙烯)而成,一般建築用的膜材,是在PVC塗層材的表面處理上,塗以數micron厚的壓克力樹脂(acrylic),以改善防污性。但是,經過數年之後就會變色、污損、劣化。一般PVC膜的耐用年限,依使用環境不同在5~8年。 ②PVDF膜材為了改善PVC膜材的耐侯性,近年來已研發出以氟素系樹脂于PVC塗層材的表面處理上做塗層,以改善其耐侯性及防污性的膜材。PVDF膜材 PVDF是二氟化樹脂(Polyvinylidene Fluoride)的略稱,在PVC膜表面處理上加以PVDF樹脂塗層的材料稱為PVDF膜。PVDF膜與一般的PVC膜比較,耐用年限改善至10~20年左右。 ③ PVF膜 材PVF是一氟化樹脂(Polyvinyl Fluoride)的略稱。PVF膜材是在PVC膜的表面處理上以PVF樹脂做薄膜狀薄片(laminate)加工,比PVDF膜的耐久性,更具有防沾污的特點。但因為加工性、施工性與防火性都不佳,所以使用用途受到限制。 ④ PTFE膜(PTFE Coated Fiberglass) PTFE膜是在超細玻璃纖維織物上,塗以聚四氟乙烯樹脂而成的材料。PTFE膜大的特微就是耐久性、防火性與防污性高。但PTFE膜與PVC膜比較,材料費與加工費高,且柔軟性低,在施工上為避免玻璃纖維被折斷,須有膜結構工具與施工技術。 耐久性:塗層材的PTFE對酸、鹼等化學物質及紫外線。玻璃纖維在經長期使用后,不會引起強度劣化或張力減低。膜材顏色一般為白色、透光率高,耐久性在25年以上。 防污性:因塗層材為聚四氟乙烯樹脂,表面摩擦係數低,所以不易污染,可藉由雨水洗淨。 防火性:PTFE膜符合近所有的防火材料試驗合格的特性,可替代其它的屋頂材料做同等的使用用途。 ㈢工程應用 體育設施—體育場館、健身中心等 交通設施—機場、火車站、公交車站、高速公路收費站、加油站等 文化設施—展覽/會議中心、劇場、博物館、動物園、水族館等 觀景設施—建築入口、泳池小品、小區長廊、戶外廣場、公園小品、標識性建築等 商業設施—購物中心、餐廳、步行街等 工業設施—工廠、倉庫、污水處理中心、物流中心、溫室等。 ㈣膜材價格比較: PTFE膜材:由聚四氟乙烯(PTFE)塗層和玻璃纖維基層復合而成。PTFE膜材品質,價格也較高。 PVC膜材:由聚氯乙烯(PVC)塗層和聚酯纖維基層復合而成,應用多,價格適中。 PVDF膜材是加面層的PVC膜材:在PVC膜材表面塗覆聚偏氟乙烯或聚氟乙烯性能于純PVC膜材價格相應略高于純PVC膜材。