建筑材料---ETFE膜结构

ETFE膜结构

ETFE膜的发展使得大跨度张拉膜结构保温性能大大提高，半透明、光线充足且保温良好的柔性外墙及屋顶已经变成现实，膜结构幕墙前景是采用ETFE膜。

德国慕尼黑同盟足球场的ETFE膜结构幕墙和屋顶，屋顶面积38000㎡，幕墙面积26000m，ETFF膜抗拉强度52N/ mm。

安联体育场是慕尼黑两支俱乐部足球队的共同主场。为此，菱形纹理的ETFE外表覆膜提供了一种巧妙的设计，膜下的两种气囊在不同球队主场作战时会分别发出红色、蓝色的光芒，非球队赛事时，它是白色的。远远便可知道是谁在主场比赛，甚至可以知道主队进球，酷爱足球的德国人提议在主队进球时外表灯光可以加强。中国的国家体育场是奥运的主场馆，本身要求结构和形态在世界水准上要达到高科技高难度，在建筑上要解决新的问题。“鸟巢”的特点，就是“它像个鸟巢，结构即外观”。看到它的外观就看到它的结构。由混凝土和钢梁织成的庞大“鸟巢”是“扣”在了相对独立的红色碗状看台的外面；而安联体育场不具备这样的构思，它的外壳与整个体育场的结构并没有那么密切的关系。北京“鸟巢”ETFE膜的透光度要高于慕尼黑“救生圈”。

案例：伊甸园工程

伊甸园工程是一座植物中心，是一系列相互连接的ETFE膜结构的巨大温室，位于英国康沃尔博维尔达/圣奥斯泰尔（Bovelda/Austell. Cornwall），建筑设计：尼古拉斯.格林姆斯合作事务所（Nicholas Grimshaw ET Partners），结构设计：安东尼. 翰. 奥沃. 艾拉普合作事务所，建成日期：2001年，面积：22000m2。 由于要将伊甸园设计为轻盈的结构，因此采用了新型材料：ETFE，它可以有力地支撑起巨大的温室，ETFE除具有坚固、轻盈的优点外，还具有很高的透光性，而且比普通玻璃有更好的隔热效果。ETFE基本单元为正六边形，既有利于灵活设计拱式的建筑外形，又具有较强的地形适应性，不必大范围地改变原有地形。

ETFE正六边形在工厂制成单元体，ETFE正六边形的边框采用了轻金属管材，每一单元体很轻，现场也只需组装即可完成，这些使整个工程从制作、运输、组装便捷易行，降低了工程的成本。

球状结构提高了利用太阳能的效率，ETFE六边形面体的后部起着热量调节器作用，白天积蓄热量，夜间释放热量。

（1）Φ400.6mm钢管，（2）6mm薄钢板弯曲成形，（3）三层ETFE充气垫，（4）铝夹紧片，（5）Φ70mm通户气钢栏杆，（6）铸钢节点，（7）Φ89mm对角线拉管，（8）开启挤压铝框，（9）保温绝热层，钢和塑料的复合板材制成的槽，（10）控制压缩空气的圆筒，（11）高压空气阀门。 案例：英国国家太空中心是一个可举办展览并可用于教学和研究的建筑，隶属于莱斯特大学，建筑设计：尼古拉斯.格林姆肖合作事务所，结构设计：奥沃.艾拉普等，地址：英国莱斯特，面积：7000m2，建筑主体是一座膜结构塔楼，造型象帆船，采用钢骨架支撑的ETFE膜结构单元式幕墙。这种坚固耐用、柔韧性强的新材料无需加建大梁，却能遮蔽强烈光线，轻巧的面材和为数不多的钢材，使工程经济、施工方便灵活，由于ETFE材料柔韧透明，使塔楼自然亲切，颇有超前风格。