ETFE薄膜的材料性能及其工程应用综述

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胥传喜，等：!"#!薄膜的材料性能及其工程应用综述

力，即气垫内的压力越大，气垫表面的!"#!膜材张得就越紧，气垫的刚度就越大。在强风或降雪时，需要增加气垫内的气压，以增强气垫的刚度和承载能力，防止外层膜因受压而发生曲面翻转。!"#!气垫的内压可以随外荷载的不同在$%%!

&%%’(之间变化。

另一方面，由于太阳光的照射，气垫内的空气温度会升高，体积膨胀，导致压力增大。为保证气垫的安全，当气垫的内压超过限值时，需要排气减压；当没有阳光照射、温度下降后，又需要充气补压。!"#控制系统及充气设备由于!"#!气垫内的空气压力需要不间断地监控、调节，每个气垫上都要有连通管连接到控制系统及充气设备上，见图$所示。控制系统及充气设备包括动力（含应急动力供应）、气泵（至少$台，一用一备）、控制柜、空气净化器（除湿、除尘）、感应器、减压阀、单向阀、连通管等等。由于气垫内、外表面的温度不同，湿空气进入气垫后会在气垫内结露，影响气垫的透光率及外观，

故要进行除湿处理。

常为&*远低于织物类膜材的焊缝宽度。合适*，的加热温度、压力和加热时间以及恰当的冷却程序，是焊接质量的重要保障。

但折叠会尽管!"#!膜材具有良好的柔韧性，在膜面留下折痕，影响外观。加工成型后的!"#!膜材，需要放在特制的保护容器内保存和运输。)$%&$膜材的典型工程

!"#!膜材在国外已有$%多年的应用历史。由于其极好的透光性能，特别适合建造需人工模拟自然环境的建筑如植物园以及运动场馆等。下面对几个典型工程作一介绍。

（/，）)"’荷兰/01234*动物园01234*5667688(19荷兰/01234*动物园共有:座用!"#!气垫作屋顶的建筑物。最早的一座（）建造于<18426<>4;=通过悬索将气垫连接在一起。继))?&)年，?&&年建造了另一座小规模建筑（@）后，<>226<>4)??:年又建造了两座较大规模的工程，用来模拟沙漠和热

带雨林的自然生态。

图$气垫上的连通管图A/01234*动物园

由于气泵的作用仅仅是维持气垫内的气压，因

$的而消耗的能量非常低。以总面积)%%%*!"#!（7)"(英国的7(*>2304网球与健身俱乐部(*CBB

，，>2304"4113>(1974(8D2E8<@F6<D2(*D61GH）B

英国的7(*>2304网球与健身俱乐部为两座相B邻的用!覆盖面积为A"#!气垫建造的建筑物，I*J由K&*。每个!"#!气垫单元的尺寸为)&*JA*，

三层!气垫内气压为$。在屋"#!膜材组成，,%’(脊及檐口处设有钢索，通过室外的立柱与拉索支承整个结构。由于气垫外层膜为白色，因而室内光线特别柔和，见图:。该工程建成于)??$

年。

气垫为例，一般需要一台功率为$$%+的备用气泵，一台功率为)%%+的工作气泵。工作泵在压力感应器控制下工作，运行时间为额定时间的,%-左右，即实际能量消耗约,%+。#$%&$膜材的裁剪与加工制作

#"’!"#!膜材的裁剪

与织物类膜材相类似，!"#!膜材也是以卷材形式供应的（幅宽为)，要根据所需的形.,*左右）状，将膜材裁剪、拼接成整体。合适的裁剪式样和正确的应变补偿，是避免膜面出现褶皱的保证。对于任意造型的复杂曲面，裁剪式样尤为重要。#"(!"#!膜材的加工制作

!"#!膜材可通过热熔焊接在一起。高频焊接或超声焊接并不适用于!"#!膜材。焊缝宽度通

（），，FD448E61>D0<LD361.$%%AIM68.)&N6.I&万方数据

图:7(*>2304网球与健身俱乐部B

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