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体育场馆中的PTFE膜材

发布时间:2022-06-22 人浏览

作为中国承办2023年亚洲杯赛事的赛场之一,苏州市昆山足球场按照国际足联国际A级比赛标准设计建造,足球场座席容量约为4.5万个,采用混凝土双柱系统和轻柔通透的PTFE膜结构,刚柔并济。

PTFE膜材-昆山足球场

膜结构越来越常用

膜结构建筑作为新的建筑形式于上世纪五十年代开始出现,1970年大阪世博会上展出的美国馆,采用的膜材是玻纤织物涂以聚氯乙烯(PVC)树脂,之后,膜结构的应用得到了迅速发展。

膜结构建筑重量是传统建筑的三十分之一,而且可以克服传统结构在大跨度无支撑建筑的困难,造型自由轻巧、制作简易、安装快捷,在世界各地受到广泛应用。

用于建筑工程的薄膜材料分为织物类膜材和非织物类膜材两大类。其中织物类膜材常用有PVC膜材和PTFE膜材。20世纪末出现了新型膜材,化学成分为乙烯—四氟乙烯共聚物即ETFE。

1997年在上海八万人体育场举行第七届全国运动会,观众席上方采用马鞍形大悬挑钢管空间屋盖结构,覆以乳白色PTFE薄膜材料,面积为3.6万平方米,这是中国第一次将膜结构用在大面积的永久性建筑上。

PTFE膜材-上海八万人体育场

微信图片_20220622103410.jpg

广东佛山世纪莲体育中心2006年9月建成,观众座位36000个,体育场的圆顶由80块索膜结构组成,用PTFE薄膜覆盖屋面,是观众观看比赛的遮雨篷,覆盖面积5.3万平方米,展开面积达7万多平方米,是超大面积索膜建筑之一。

河北沧州体育馆作为2014年河北省省运会主会场,为沧州铁狮子的莲花宝座造型,上方由20片莲花瓣形状的白色半透明PTFE膜材罩棚构成。

厦门工人体育馆建筑面积约8万平方米,主体育馆采用大跨度钢架膜结构,表面为PTFE膜结构,使内部大空间能够满足需要和采光要求。

PTFE膜材-厦门工人体育馆

国外也有很多PTFE膜结构的建筑,作为永久性建筑首选的膜材,在体育场馆、商业屋顶、看台等设施中应用较多。

2022年第22届世界杯足球赛在阿拉伯的卡塔尔举行,卡塔尔Al Janoub Stadium体育场是座可容纳4万人的足球场,体育场的可伸缩式屋顶采用了PTFE膜材,展开时屋顶就像一个船帆,覆盖在球场的上方,为夏天足球比赛创造了一个遮蔽的环境。

PTFE-卡塔尔足球场

全世界最豪华的酒店阿联酋迪拜的泊瓷BurjAl-Arab酒店,建在海滨的一个人工岛上,是一个帆船形的塔状建筑,一共有56层,321米高,整个酒店采用双层膜结构建筑形式,采用PTFE膜材,造型轻盈、飘逸。

泊瓷BurjAl-Arab酒店

俄罗斯很多建筑也采用了PTFE膜材。为2018年俄罗斯世界杯兴建的下诺夫哥罗德体育场位于伏尔加河和奥卡河的交汇处。体育场看台设有45000个座席,体育场的外立面由蓝白两色的PTFE膜结构构成。

下诺夫哥罗德体育场

位于顿河畔的罗斯托夫体育场,采用开放式张拉膜屋面,有46个PTFE膜结构部分组成。顿河是俄罗斯的“父亲河”,很多人知道顿河和罗斯托夫,皆来自于伟大作家肖洛霍夫的著作——《静静的顿河》。

PTFE的性能

聚四氟乙烯(PTFE),也称“塑料王”,是一种以四氟乙烯作为单体聚合制得的高分子聚合物。耐热、耐寒,可在-180~260ºC长期使用。抗酸抗碱,几乎不溶于所有的溶剂。

PTFE膜材有许多优秀的特性:设计灵活、多种透光率、重量轻、高强度、节能、表面防水、不易被氧化,PTFE膜材的优点是其它材料、玻璃无法比拟的。

重量轻:是传统建筑材料的一小部分,一平方重量不会超过1.5kg;

强度高:一般体育场馆使用的PTFE膜材,都是以极细的玻璃纤维织物为基材,抗拉强度能达到7000 N/5㎝以上,能满足大跨度空间的受力要求。甚至比同一直径的钢丝还要牢固;

柔软性:可以被拉伸成各种动态的弧线形状;

透光性:白天入射光线成为自然温射光,无阴影,对太阳能的反射率为73%,吸收热量少;

高自洁:它几乎不粘任何灰尘,固体材料都不能粘附在其表面,不需要专门清洗靠自然降雨就能把尘土冲洗掉;

高化学稳定性:能承受高于300℃氢氧化钠之外还包含强酸(王水、强氧化剂、还原剂和各种有机溶剂),恶劣的环境不对织布表面起作用;

使用期限长:可使用至少25年。


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