ETFE(Ethylene Tetra Fluro Ethylene)是一种含氟高分子热塑性材料,化学名乙烯四氟乙烯共聚物,20 世纪 70 年代,由美国太空总署和杜邦公司联合研制,并应用于太空宇航领域。
ETFE 膜从北京 2008 年奥运会国家游泳中心“水立方”使用后,便引起国内外设计师的极大关注,在景观建筑和公共建筑中已有不少实践,但作为一种新型的建筑材料,对其研究和总结的经验还不是很多。
ETFE 膜的特性及应用
目前 ETFE 膜应用于建筑的研究主要分三大方向:
(1)材料本身在建筑应用中的性能研究,例如对 ETFE 薄膜单层张拉式以及气枕式结构在风荷载、雪荷载组合时的材料抗力分项系数与强度设计的建议值等的研究。
例如针对有关建筑膜材面外力学性能、撕裂强度、本构方程等方面的材料性能问题进行研究。
(2)膜结构厂家对节点构造及安装施工的研究,如 ETFE 对钢结构的制作精度以及 ETFE自身的安装工艺要求都很高,一些方案不符合 ETFE 的加工和安装条件,结构选型时,应结合边界尺寸、荷载条件、膜材厚度、变形控制等要求综合决定。
(3)应用 ETFE 膜的建筑设计方案介绍,如 DS+R 建筑事务所在 Shed 艺术中心设计中运用 ETFE膜作为可伸缩外壳构建多元化的艺术场地。
ETFE 特性及应用
ETFE是一种含氟高分子热塑性材料,化学名乙烯四氟乙烯共聚物,20 世纪 70 年代,由美国太空总署和杜邦公司联合研制,并应用于太空宇航领域。

ETFE 膜的特性及应用

由于 ETFE 具有极强的透光性和隔热性,很快被广泛应用于各种领域。
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ETFE 膜的特性
ETFE 膜具有很多其他建筑材料无法比拟的性能:
(1)抗温度变化,能直接暴露于 -200℃~ +150℃的温度中;
(2)ETFE膜的透光率可高达 95%,不阻挡紫外线等光的透射,透射自然光线;
(3)保温性能好,其 K 值可高达 2.0W/m2·K。耗能指数以一个三层印刷的膜为例可达到 0.77;
(4)易清洗,特有抗粘着表面使其具有高抗污,通常雨水即可清除主要污垢;
(5)质轻耐火,厚度通常为 0.05mm ~ 0.25mm, 且该膜质量很轻,每平方米只有 0.15kg ~ 0.35kg。ETFE 膜达到 B1、DIN4102 防火等级标准,燃烧时也不会滴落;
(6)ETFE 膜完全为可再循环利用材料,可再次利用生产新的膜材料,或者分离杂质后生产其他ETFE 产品;
(7)耐腐蚀可与金属材料复合,对金属特有的较强粘着特性,接近碳钢的线膨胀系数,具有极优良的耐负压特性;
(8)耐候性好寿命长,ETFE 膜使用寿命至少为25 ~ 35 年。
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ETFE 膜结构特点
ETFE 膜的常见结构有单层式膜结构、索膜结构、充气式膜结构。
由于初始的表面曲率,得相同尺寸的气枕比平面的单层 ETFE 膜具有更高的承载力 ,故双层以气枕形式最为常见。
ETFE 膜结构体系不论单层、多层膜都需要钢结构构件。
ETFE 膜在钢结构上要求较高,连接膜的钢结构既起到结构受力作用,又起到充气膜气枕封边的密封作用,制作精度和安装工艺的要求都很高。
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ETFE 膜的应用
ETFE 膜的出众特性,是继 PVC、PTF 膜材之后第三大膜产品,成为建筑新材料的耀眼明星,特别适合温室、展览、体育等大空间建筑。
ETFE 膜有极好的透光性能,特别适合建造人工模拟自然环境的建筑 , 如温室植物园。
例如全球最大温室——英国康沃尔郡伊甸园,如图 1 所示,由 4 座穹顶状建筑连接组成的 , 上弦为六边形网格 , 下弦为三角形加六边形网格 ,覆盖着由 ETFE 薄膜材料制成的透明盖板。

ETFE 膜的特性及应用

图1 英国康沃尔郡伊甸园
近期,广州南站和大连市体育中心主体育场,美国加州安纳海姆区域交通联运中心、美国纽约Shed 艺术中心等均大量使用 ETFE 膜。
纽约 Shed 艺术中心采用覆盖在 8 层主体建筑之上的 ETFE 膜结构可移动外壳,当外壳外移时,盖住前方的露天广场,增加约 1600m2 的临时演出或展览场地,这一设计亮点,充分体现出 ETFE 膜的重量轻、透光好等材料优势,如图 2 所示。

ETFE 膜的特性及应用

图2 纽约 Shed 艺术中心
随着人们对环境问题的日益重视,生态节能已经成为建筑设计的重要理念。
绿色建筑作为其中的重要组成部分,应该注重可持续发展,为人们创造更加美好的居住环境。

期待未来能够有更多的绿色建筑能够实现生态、节能、环保和舒适等理念的应用和推广,使得绿色建筑能够更好地为人类服务。

来源:《ETFE 膜在青口文体中心项目中的应用
高分子特种薄膜材料设计、研发、生产企业安徽一星新材料将参加2023年6月8日艾邦在苏州举办的2023年第二届光伏材料论坛并给大家带来“ETFE软玻璃替代硅基玻璃用于光伏组件前盖板”主题演讲,敬请期待!

原文始发于微信公众号(光伏产业通):ETFE 膜的特性及应用

艾邦建有“光伏产业交流群”,群友有光伏电站、BIPV、光伏组件,电池片、背板,封装胶膜,接线盒、接插件、光伏边框、光伏支架、逆变器、光伏玻璃等零部件以及EVA、POE、PVDF、PPO、PA、硅PC、PET膜、氟材料、光伏银浆、焊带、粘接剂等材料以及相关生产、检测设备的上下游企业。欢迎扫码加入探讨。 光伏连接器的安装步骤

作者 808, ab