[分享]金属幕墙火了!那不锈钢到底会不会生锈?

发表于2020-05-29     47人浏览     1人跟帖     总热度:263  

本文转自公众号:中国幕墙网

导读:
  这篇文章主要分为以下3个部分:
  1、为什么金属材料在室内空间中,越来越火了?
  2、不锈钢到底会不会生锈?
  3、304、201这些又是什么不锈钢?与玫瑰金不锈钢有什么区别吗?
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  01、为什么金属材料越来越火?
  1、随着全国各地建筑火灾的频发,国家对建筑消防的要求越来越高,各地消防局对建筑的消防验收也越来越严格。
  因此,从基层骨料到饰面材料都在想办法“降火”,设计师通过新的工艺代替掉传统木龙骨和木板的基层,材料商通过各种化学和物理的手段来降低材料的燃烧性能;
  但是,这还不够,毕竟从材料自身的属性上就已经决定了不管再怎么努力,也不可能把能燃烧的质地变成不能燃烧的质地。一方面材料学突破不了物理属性的限制,另一方面消防报审和验收又咄咄逼人。
  因此,在近些年采用A级不燃的金属材料代替传统可燃材料的情况一发不可收拾,尤其是在中大型的工装空间中,吊顶上几乎已经看不见大面积木质材料的身影了,空间内木质材料的情况也越来越少,反而是木纹转印的工艺在空间中频繁出现。
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木纹转印的金属饰面板↑
  2、除了能够代替石材以外,金属板块还可以转印几乎任何纹样,如石材转印,图片纹样等。
  同时因为金属体量轻,成本低,可塑性强,因此进一步拓宽了金属材料在室内空间中的应用范畴,各种冲孔铝板,镜面铝板,多边形铝板,蚀刻不锈钢、古铜雕刻、薄边金属门套等等网红案例层出不穷。
  毕竟除了颜值高之外,成本还低,做为设计师,谁不爱呢?
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多边形金属饰面的应用↑
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金属蜂窝石材复合板在吊顶的应用↑
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镜面铝板的应用↑
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金属网格的应用↑
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金属挂板的应用↑
  3、关于金属饰面,我们就挑几类室内设计中常见的金属材料,对其进行深入解剖,让这些原本碎片的设计知识,系统的呈现在你的面前。
  由于篇幅有限,今天我们先了解一下不锈钢这种材料的基础常识。
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  02、不锈钢还能生锈?
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冶金工程↑
  1、不锈钢可以说是20世纪冶金领域的最重大的发明。说到不锈钢,首先要更新一个基础的概念:“不锈钢不是不会生锈的钢铁,而是指不容易生锈的钢铁”。
  它是在普通碳钢的基础上,加入一组质量分数大于12%的合金元素铬(Cr),使钢材表面形成一层不溶解于某些介质的氧化薄膜,使其与外界介质隔离而不易发生化学作用,保持金属光泽,具有不生锈的特性。铬含量越高,钢的抗腐蚀性越好。
  2、根据构成不锈钢的化学元素含量不同,故不锈钢被分为不同系列,装饰领域常见的不锈钢种类有201和304等等。这个概念就如同18k金和24k金一样。
  话说回来,不锈钢家族本身就非常庞大复杂,大类有马氏体钢(410、420、440C系列)、奥氏体钢(200系列、300系列)、铁素体钢(430和446系列、也称作不锈铁)。双相体钢,沉淀硬化型等等…
  你感受下这个家族的一小撮信息:
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常见不锈钢的表格↑
  3、如果没猜错,你一定听过说304、201、316不锈钢;其实304、316这些名称都是“进口的”称呼,国标的标号比较繁琐所以用得比较少。总而言之,关于不锈钢的第一个知识,你需要记住:
  按常见不锈钢型号的耐腐蚀性来排队,大概是这样一个不等式:316>304>202>201>430>420。
  这个不等式里面,有4个不锈钢型号你是必须要记住的,分别是201、202、304、316;这是我们室内设计师最常打交道的不锈钢材料,咱们稍微来介绍下:
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  201,202不锈钢:
  201是含锰较高,表面很亮(带暗黑的那种亮),由于成本比较低,这种不锈钢是在中低端装饰市场上使用最广的不锈钢材料,但是跟304和316比起来,这两种不锈钢含锰较高,容易生锈。
  所以,一般是用于中高端项目的非精装区域,在精装修区域,建议不要采用这种型号的不锈钢材料。
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  304不锈钢:
  304不锈钢学名叫“铬-镍不锈钢”,是国家认证的食品级不锈钢,被广泛运用于工业生产、建筑装饰、饮食餐饮、医疗等等行业。也是设计师众所周知的不锈钢型号。具有良好的耐蚀性、耐热性,低温强度和机械特性;冲压、弯曲等热加工性好,无热处理硬化现象(无磁性,使用温度-196℃~800℃)。
  304不锈钢虽然有很好的耐腐蚀性,但是,在一些空气中含有大量盐分和水汽的空间中,如一些海滨地区,304不锈钢生锈的情况时有发生;这时就需要使用防腐蚀性更好的316不锈钢来做饰面材料了。
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  316不锈钢:
  316不锈钢的特点你只需要记住一个:“耐海洋和侵蚀性工业大气的侵蚀”。主要用途有纸浆和造纸用设备热交换器、食品工业、外科手术器材、染色设备、胶片冲洗设备、管道、沿海区域建筑物外部用材料。不锈钢的价格是和耐腐性直接挂钩的,所以316的不锈钢价格自然要比其他常见用于装饰的不锈钢要贵得多。
  小贴士:
  根据我之前查阅的数据,长三角地区的不锈钢型材价大概在:
  201不锈钢:1万/吨;
  304不锈钢:1.7万/吨;
  316不锈钢:2.2万/吨;
  这个数据也反应出了为什么很多施工单位在现场装修时,会偷工减料的使用201不锈钢来代替报价上的304不锈钢。而设计师如果不知道这一点的话,会被忽悠成一愣一愣的。
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  4、不锈钢的标号越高,不仅价格高,加工难度也更大,所以这里的成本区别就直接决定了在室内设计师领域,使用范围最广的还是304不锈钢。尽管316不锈钢虽然各方面性能比较出色,但目前极少应用到普通的室内空间中,毕竟材料和加工成本降不下来,产品均价过高,除非是用在海南、广东这样的潮湿地区。
  5、如果对不锈钢的具体制作工艺感兴趣,可以自行搜索下专业的制作视频,里面涉及到太多的专业术语,就不一一展开,这里只谈一个设计师需要了解的不锈钢制作工艺。
  a、不锈钢分为冷轧和热轧两种制作工艺出炉。
  b、冷轧出来的不锈钢综合性能比热轧出来的好,表面也非常细腻,市面上的不锈钢饰面也多为冷轧工艺。
  c、冷轧工艺适合厚度薄的不锈钢制作,热轧工艺适合厚度厚的不锈钢制作。
  03、不锈钢与室内设计
  一、不锈钢在装饰中,都是怎么运用的?
  熟悉了不锈钢这种材料的基本熟悉外,抛开不锈钢脸盆,碗筷之外,你应该知道不锈钢在室内最少有两种常规使用方法。
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  1、不锈钢在装饰界里面,人送外号 “收口神器” 用于各种各样的收口收边条,门框门套线,分割垭口条,各类装饰线条、金属背景墙,软装小饰品等等。
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  2、不锈钢因为其独有的特质,在室内空间内,用于栏杆扶手,楼梯栏板也是常见的事儿。
  3、不锈钢的反射性能极佳,能够很好的营造出当下最为流行的低调奢华有内涵的室内“王霸之气”。是许多高逼格的空间中装修、陈设、点缀、收口的必备之选;尤其适合用于低调奢华有内涵的空间内部。
  来感受下:
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  二、不锈钢都有哪些种类?
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  室内不锈钢产品的运用花样繁多,种类更是层出不穷,例如:拉丝玫瑰金,黑钢,镜面钢,凹凸不锈钢,不锈钢金属隔断等等;
  很多设计师面对那么多种类繁多的不锈钢时,完全不知道该如何理解与记忆,导致后期使用起来频频出错,所以这里,咱们为不锈钢梳理一个逻辑,并提供一个材料判断工具,让你彻底了解不锈钢的种类。
  1、按表面效果分类:
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  用于室内装饰中的常见不锈钢表面处理形式如上图所示。
  2、按不锈钢颜色分类:
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  a、设计师最常说的玫瑰金不锈钢,就是按照颜色分类的逻辑对不锈钢进行的叫法;
  b、这种分类形式种类繁多,千奇百怪,只有设计想不到,没有厂家做不到。
  随意举例:钛黑(黑钛)、天蓝色、钛金、咖啡色、茶色、紫红色、古铜色、玫瑰金、钛白、翠绿、绿色、香槟金、青古铜、粉色等等,都是属于这样的分类。
  3、按表面着色工艺分类:
  要想对金属表面进行着色处理,就需要使用不同的工艺来完成,比较常见的着色方式有下面几种,设计师做为知识拓展了解即可。
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  a、电镀工艺:利用电解作用使金属或其它材料制件的表面附着一层金属膜的工艺。可以起到防止金属腐蚀,提高金属的耐磨性、导电性、反光性及增进美观等作用。这种方式也是最为常用的处理方式。
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  b、水镀工艺:在水溶液中不依赖外加电源,直接靠水镀的溶液与金属发生化学反应,使金属离子不断还原在自催化表面上,形成金属镀层的工艺方法。相对于电镀,这种方式不是很常用。
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  c、氟碳漆:指以氟树脂为主要成膜物质的涂料,涂于金属表面,为金属表面着色。
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  d、喷漆:用压缩空气的形式将涂料喷成雾状涂在不锈钢板上所形成不同的颜色。喷涂这种工艺处理的不锈钢金属,后期很容易一磕碰出现掉色的问题,建议尽量要求厂家使用电镀或水镀的工艺。
  4、一个材料判断工具:
  不锈钢分类的三个维度介绍完了,接下来套用一个东晓原创的模型,我们就可以为不锈钢构建起一个便于设计师理解的分类坐标轴,让设计师从此能看懂任何不锈钢材料,并能根据不同的特性选择不同的使用场合。
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不锈钢种类坐标图↑
  看完上图后,咱们室内设计师需要知道的不锈钢的相关材料知识你已经超过80%的小伙伴了。不信你可以去问问身边的小伙伴。有惊喜哟~
  >我们一起深入的了解了不锈钢材料的特性和分类知识,下面用一张卡片来回顾下全文:
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来源:材料在线


延伸阅读:

2020!中国“新材料”产业发展特征与趋势

  新材料是指新出现的具有优异性能或特殊功能的材料,或是传统材料改进后性能明显提高或具有新功能的材料。融入了当代众多学科先进成果的新材料产业是支撑国民经济发展的基础产业,是高技术产业的发展先导和重要内涵,逐渐成为促进经济快速增长和提升企业及地区竞争力的源动力。其研发及工程化应用依赖于新原理、新方法、新技术、新工艺以及新装备的综合运用。
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  一、产业发展概况
  1、产业规模快速增长
  我国新材料产业体系已经初步形成,发展形势良好。随着《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》和《新材料产业“十三五”发展规划》等国家层面战略规划的出台,为新材料产业的发展创造了良好的政策环境。
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  目前,我国新材料产业规模约2万亿元。新材料产业在金属材料、纺织材料、化工材料等传统领域基础较好,稀土功能材料、先进储能材料、光伏材料、有机硅、超硬材料、特种不锈钢、玻璃纤维及其复合材料等产能居世界前列。
  半导体照明产业形成了从上游外延材料生长与芯片制造、中游器件封装到下游集成应用的比较完整的研发与产业体系,产业规模超过5000亿元。节能玻璃材料产业规模达300亿元;稀土功能材料产量约占全球份额80%;主要功能陶瓷元器件产品的产业规模增长到250亿元。
  2、关键技术实质突破
  通过产学研用结合,许多重要新材料技术指标大幅提升,研究成果推广应用。大直径硅材料在缺陷、几何参数、颗粒、杂质等控制技术方面不断完善,300mm硅材料可满足45nm技术节点的集成电路要求,已成功拉制450mm硅单晶。
  人工晶体材料经过多年的发展,偏硼酸钡和三硼酸锂等紫外非线性光学晶体研究居国际领先水平并实现了商品化;激光晶体、太阳能电池关键技术指标达到国际先进水平,光伏发电成本降到1元/kWh)以下。
  锂离子电池正负极材料、电解液均满足小型电池要求,隔膜、电解质锂盐等关键材料替代进口;超高分子量聚乙烯纤维大幅缩小与发达国家差距。T300级碳纤维实现了稳定生产,单线产能提高到1200t;T700和T800级碳纤维实现了批量供货能力已开始应用于航空航天装备;开发出具有自主知识产权的铜带、铜管拉铸技术以及铜铝复合技术;海底管线钢X65、X70、X80及厚壁海洋油气焊管、化学品船用中厚板均已实现国产化,低成本石墨烯已开始生产,并应用于触摸屏、导热膜等信息通讯器件。
  关键技术的不断突破和新材料品种的不断增加,使我国高端金属结构材料、新型无机非金属材料、高性能复合材料保障能力明显增强,先进高分子材料和特种金属功能材料自给水平逐步提高。
  3、区域集聚态势明显
  积极推动新材料产业基地建设,加强资源整合,区域特色逐步显现,区域集聚态势明显,初步形成“东部沿海集聚,中西部特色发展”的空间格局。
  长三角已形成包括航空航天、新能源、电子信息、新型化工等领域的新材料产业集群。
  珠三角新材料产业集中度高,已形成较为完整产业链,在电子信息材料、改性工程塑料、陶瓷材料等领域具有较强优势。
  环渤海地区技术创新推动作用明显,在稀土功能材料、膜材料、硅材料、高技术陶瓷、磁性材料和特种纤维等多个领域均具有较大优势。
  内蒙古稀土新材料,云贵稀贵金属新材料,广西有色金属新材料,宁波钕铁硼永磁材料,广州、天津、青岛等地的化工新材料,重庆、西安、甘肃金昌、湖南长株潭、陕西宝鸡、山东威海及太原等地的航空航天材料、能源材料及重大装备材料,江苏徐州、河南洛阳、江苏连云港等的多晶硅材料产业等也都形成了各自的区域特色。
  4、支撑作用日益显现
  新材料支撑重大应用示范工程的作用日益显现,为我国能源、资源环境、信息领域的发展提供了重要的技术支撑,是建设重大工程、巩固国防军工的重要保障。
  各级政府组织实施了节能产品惠民、十城万盏、金太阳、物联网等重大应用示范工程,2030年我国新能源汽车市场保有量有望达到1500万辆。膜材料在海水淡化方面已经获得应用,初步形成了反渗透海水淡化的生产能力,成为我国沿海地区供水安全保障体系的重要组成部分。
  以有色金属结构新材料、高温合金和碳纤维及其复合材料为代表的高性能结构材料,为高速铁路、大飞机、载人航天、探月工程、超高压电力输送、深海油气开发等重大工程的顺利实施做出了贡献。
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  二、行业发展趋势
  传统材料企业转型升级速度加快。我国材料企业中,80-90%都是传统金属类和化工类的材料企业,这两类企业市场份额最大,是材料行业的主导力量。未来10年,普通产品市场需求的下滑及对高端产品的需求,将倒逼这两类传统材料企业加快技术升级与改造,其转型升级速度将明显加快。
  其中,金属类材料企业转型升级的发展方向是大力发展如高纯金属、非晶合金等特殊金属材料,以及可用于核电、超超临界火电、海洋工程、汽车工程、轨道交通方面的高品质特殊钢;化工类材料企业转型升级的发展方向主要是合成橡胶、工程塑料、有机硅材料和氟材料。
  1、逐渐向高端、健康、绿色方向发展
  未来十年,高端装备、汽车制造、电子信息、新能源、节能环保、新型建筑、生物医用、智能电网、3D打印等新兴产业领域预计将保持较快发展趋势。因此,带动新兴产业发展的高端材料是未来我国新材料产业发展的主要方向,主要包括高品质特殊钢、高强轻质合金、高性能纤维和复合材料、航空用陶瓷材料及航空级3D打印金属粉末材料等。
  此外,随着人民对健康、环保等需求的提高,对生物医用材料、绿色环保材料、新型建筑材料和高性能膜材料等绿色健康材料的需求也越来越多。
  2、电子信息、锂电池产业新材料有望加速增长
  随着新一代信息技术产业的发展,电子信息材料的研发生产是未来发展的一个重要方向,低缺陷12英寸及以上电子级单晶硅、超薄8英寸及以上绝缘体上硅(SOI)、宽禁带半导体与器件,以及AMOLED有机发光材料及器件、大尺寸光纤预制棒、光学膜、集成电路特种气体都将逐渐实现产业化应用,部分产品也将逐渐取代进口。
  锂电池材料方面,正极材料、负极材料、导电浆料、电池隔膜企业不断涌现,核心技术逐步被研发成功,并实现产业化,发展潜力巨大。“十三五”期间,电子信息、锂电池产业新材料这两个领域,有望实现加速增长。
  3、高强轻质合金新材料可能得到大规模应用
  高性能的铝合金、镁合金、钛合金在航空航天、军工、汽车、电力设备等领域的应用越来越广泛,特别是随着汽车产业的发展,高性能合金在车辆上应用量快速增长,其市场需求越来越多。
  随着电力装备的高端化、智能化发展,铝合金电缆技术和产品已逐步被市场熟知并接受,铝合金材料凭借其性能优势,在电力行业应用也将日益广泛,“以铝代铜”的相关产品,也逐步应用于电线电缆、变压器、汽车热交换器、空调散热器等多方面,未来发展不可限量。
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  三、产品和技术发展趋势
  随着我国新材料材料技术的突破,在很大程度上使新材料产品实现智能化、多功能化、环保、复合化、低成本化、长寿命及个性化订制。这些产品会加快信息产业和生物技术的革命性进展,也能够给制造业、服务业及人们生活方式带来重要影响。
  同时,新材料的开发与应用联系更加紧密,根据新材料市场的需求,加快新材料研制速度,提高材料的使用性能,便于新材料迅速走向实际应用,减少材料的“性能浪费”。注重军民融合,开拓军民两用产品市场是新材料发展的趋势。宽禁带碳化硅、氮化镓基的下一代射频高能效高功率器件即将成为有潜力的军民融合的高端电子产品。
  1、电子功能材料
  “十二五”以来,我国新一代电子功能材料根据市场需求,开始发展低缺陷12英寸及以上电子级单晶硅、超薄8英寸及以上绝缘体上硅(SOI)、宽禁带半导体与器件,以及AMOLED有机发光材料及器件产业化和示范应用,高能射线探测用碲锌镉半导体材料与器件实现产业化,碲锌镉晶体在工业CT及专用探测器等领域逐步实现规模应用。
  2、表面功能(纳米)材料
  纳米技术,是二十一世纪材料产业的重要基础技术之一。当前,我国在纳米产业方面已经具备了相当的基础,未来10年,是纳米技术发展和应用的黄金时期,特别是在光电、锂电池、环保、建筑等重要行业,有可能获得突破性进展。
  纳米材料的发展重点是纳米碳材料(如碳纳米管、纳米量子点),纳米能源材料,氮化镓等第三代半导体材料,纳米银、纳米氧化铝等纳米金属材料,纳米功能复合材料以及纳米生物医用材料等领域。
  3、功能玻璃材料
  随着新一代信息技术产业的发展,功能玻璃材料的研发生产成为新材料的重要研究方向。目前我国在新型TFT显示超薄玻璃基板材料、高性能光纤预制棒材料、高性能特种光纤、高性能低成本石墨烯粉体及高性能薄膜材料方面均有所突破,并开始在新型显示、先进电池等领域有所示范应用。
  4、先进碳材料
  先进碳材料产业主要包括碳纤维、石墨烯、石墨负极材料、碳纳米管等。碳纤维方面,预计未来3-5年,国产T700碳纤维预计可实现低成本稳产及市场大规模应用,而T800也有望开始应用于国产高端装备。
  石墨烯方面,在风电防护涂料及手机触控屏上的应用也正在稳步推进,产能不断扩大,即将迎来爆发式增长。随着锂电池产业的飞速发展,石墨负极材料、碳纳米管导电浆料在锂电池产业的应用也将快速增长。
  5、高端金属材料
  随着高端装备产业的逐渐兴起,我国海洋工程装备所需材料逐渐受到关注,开始研发生产钢板厚度大于180mm的高强结构钢、大型油船货油舱耐蚀钢、深海油气输送用厚壁管线钢、超深井及低温开采急需的高性能铝合金钻杆及油套管钢,以及TA2、TC4等级钛合金材料等,已经在船舶及海洋工程装备中得到示范应用。
  6、生态环境材料
  随着节能环保产业的日益兴盛,以大气污染治理新材料为代表的生态环境材料成为节能环保产业的关键材料。我国已经逐步在大气污染治理新材料方面取得了一定成就。开始研发生产工业用高性能PM2.5过滤材料、高性能脱硝材料、烟气NOx脱除材料等。
  另外,工信部印发的《产业关键共性技术发展指南(2017年)》中明确指出,要开发用于工业废水处理的矿物功能材料深加工技术,包括膨润土等矿物功能材料的改性、改型技术;增加矿物功能材料比表面积、调整表面电荷等技术;矿物功能材料在工业废水处理中的应用技术。


新材料、新工艺!建筑中“膜结构”应用科普

  1970年日本大阪万国博览会上的美国馆和富士馆均采用了膜结构建筑,在建筑行业引起了不小的轰动。在随后的几十年,建筑膜结构得到了迅猛的发展。膜结构大部分由钢材和索构成,另外与结构相结合的膜材也逐渐走向功能化、智能化。膜材具有造型轻巧自由、美观;透光、节能、环保,优良的阻燃性能;防污自洁性能;安全、寿命长等优点。基于这些优点,建筑膜材脱颖而出,膜结构被称为“21世纪的建筑”,应用于大型体育场馆、入口廊道、购物场、娱乐场、停车场、展览会场、植物观光园等建筑。
  膜结构建筑中最常用的膜材料
  PTFE膜材料
  PTFE膜材料是指在用极细的玻璃纤维编织成的基布上涂抹PTFE(聚四氟乙烯)树脂而形成的复合材料,其特点是:强度高、耐久性好、防火阻燃、自洁性好,而且不受紫外光的影响,使用寿命在20年以上;具有高透光性,透光率为13%,而且透过膜材料的光线是自然散漫光,不会产生阴影,也不会发生眩光;对太阳能的反射率为73%,因而吸收热量少,即使在夏季太阳暴晒的情况下,建筑内部也不会受太大影响。
  目前国外对这种膜材的开发和应用比较成熟,生产厂家也很多,如德国Mehler公司、Verseidag公司,日本Taiyoko-gyo公司、中兴化成工业株式会社、美国Chemfab公司、沙特阿拉伯ObeiKan公司等。国内有宁波天塔聚氟玻纤有限公司和泰州维维高分子有限公司等。
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上海万人体育场
  上海体育场看台罩篷的膜材料为进口玻璃纤维织物涂敷聚四氟乙烯涂层(PTFE)材料,为组合式膜结构体系。这是膜结构首次在我国应用于大型永久性建筑,标志着膜结构建筑作为一种新的建筑结构被我国各界人士的认可,拉开了膜结构建筑在我国广泛应用的帷幕。
  PVC膜材料
  PVC 膜材料是在聚酯纤维编织的基布上涂抹PVC(聚氯乙烯)树脂而形成的复合材料,PVC膜材料的强度及防火性与PTFE 相比具有一定差距,使用年限一般在7到15年。为了解决PVC膜材料的自洁性问题,通常在PVC 涂层上再涂抹PVDF(聚偏氟乙烯)形成PVDF膜材料。
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伦敦碗
  伦敦奥林匹克体育场在奥运和残奥期间是8万座位的体育场,赛后转换成一个2.5万座位的体育场。人字形柱支承外压缩环桁架,内张力环采用索,其间辐射布置双层径向索形成索网,上覆112片PVC膜材张紧形成罩蓬,是典型的索系支承式膜结构。该场馆对于资源的高效利用是属于重量级的,比其它体育场减用了75%的钢材。
  ETFE建筑膜材
  ETFE建筑膜材由ETFE(乙烯-四氟乙烯共聚物)生料直接制成。ETFE不仅具有优良的抗冲击性能、电性能、热稳定性和耐化学腐蚀性,而且机械强度高,加工性能好。近年来,ETFE膜材的应用在很多方面可以取代其他产品而表现出强大的优势和市场前景。这种膜材透光性特别好,号称“软玻璃”,质量轻,只有同等大小玻璃的1%;韧性好、抗拉强度高、不易被撕裂,延展性大于400%;耐候性和耐化学腐蚀性强,熔融温度高达200℃;可有效的利用自然光,节约能源;良好的声学性能。
  自清洁功能使表面不易沾污,且雨水冲刷即可带走沾污的少量污物,清洁周期大约为5年。另外,ETFE膜可在现成预制成薄膜气泡,方便施工和维修。ETFE也有不足,如外界环境容易损坏材料而造成漏气,维护费用高等,但是随着大型体育馆、游客场所、候机大厅等的建设,ETFE更突显自己的优势。目前生产这种膜材的公司很少,只有ASAHIGLASS(AGC)、日本旭硝子、德国科威尔等少数几家公司可以提供ETFE膜材,这种膜材的研发和应用在国外发达国家也不过十几年的历史。
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鸟巢
  北京奥运会场馆“鸟巢”和“水立方”膜结构采用ETFE膜材,是目前国内最大的ETFE膜材结构建筑,膜材采用进口产品。“鸟巢”采用双层膜结构,外层用ETFE防雨雪防紫外线,内层用PTFE达到保温、防结露、隔音和光效的目的。“水立方”采用双层ETFE充气膜结构,共1437块气枕,每一块都好像一个“水泡泡”,气枕可以通过控制充气量的多少,对遮光度和透光性进行调节,有效地利用自然光,节省能源,并且具有良好的保温隔热、消除回声,为运动员和观众提供温馨,安逸的环境。
  建筑膜结构分类
  骨架式膜结构
  骨架式膜结构是在钢架或其他材料的骨架上铺装膜材料,由此构成屋顶或外墙壁的构造形式。造型包括平面形,单曲面形,和以鞍形为代表的双曲线形。
  所谓支撑膜结构实际上就是帐篷的放大,在这之前因为材料和技术的原因我们无法将帐篷做的足够大而且耐用。弗雷·奥托可能是世界上最早采用支撑膜结构来构建大空间的建筑师,他设计的德国馆是用高强度的金属索与用高分子聚合材料做成的薄膜一起组合起来的具有足够大的空间的建筑。
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慕尼黑奥运会体育场
  正是德国馆的成功启发了对1972年慕尼黑奥运会体育场的结构和建筑造型的设计。
  这种结构的特点是结构非常简洁,便于组装和拆卸,与传统结构比起来有相对低廉的造价。它的屋面用特种柔性化学材料敷贴,呈半透明状。
  充气式膜结构
  充气式膜结构是向由膜结构构成的室内充入空气,并保持室内空气的压力始终大于室外空气压力,由此使膜材料处于张力状态来抵抗负载及外力的构造形式,分单层结构和双层结构两种形式。
  这种膜结构可以从根本上克服传统结构在大跨度(无支撑)建筑上实现时所遇到的困难,可创造巨大的无遮挡的可视空间。其造型自由轻巧、阻燃、制作简易、安装快捷、节能、易于、使用安全等优点,因而使它在世界各地受到广泛应用。
  另外值得一提的是,在阳光的照射下,由膜覆盖的建筑物内部充满自然漫射光,无强反差的着光面与阴影的区分,室内的空间视觉环境开阔和谐。夜晚,建筑物内的灯光透过屋盖的膜照亮夜空,建筑物的体型显现出梦幻般的效果。这种结构形式特别适用于大型体育场馆、入口廊道、小品、公众休闲娱乐广场、展览会场、购物中心等领域。 
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国家大剧院
  张拉式膜结构
  张拉式膜结构是通过拉索将膜材料张拉于结构上而形成的构造形式,膜表面通过自身曲率变化达到内外力平衡。
  在阳光的照射下,由膜覆盖的建筑物内部充满自然漫射光,无强反差的着光面与阴影的区分,室内的空间视觉环境开阔和谐。夜晚,建筑物内的灯光透过屋盖的膜照亮夜空,建筑物的体型显现出梦幻般的效果。张拉膜结构特别适合用来建造城市标志性建筑的屋顶,如体育与娱乐性场馆,需有广告效应的商场、餐厅等。
金属幕墙火了!那不锈钢到底会不会生锈?_40
柏林奥林匹克体育场
  柏林奥林匹克体育场屋面的悬挑采用钢结构,钢构件上下覆膜。主支承结构的钢桁架在半透明的膜下的隐约可见,桁架结构长68米。轻质的屋顶内部以20个倾斜的钢柱支撑, 直径仅有25 cm的钢柱有效的保证了看台的观赏视野不受干扰。
  膜结构建筑的优势
  1、经济。膜结构建筑的造价仅为传统建筑造价的1/3至1/2 ,张拉结构的造价根据不同的跨度和设计方案差异较大,但与传统建筑方式相比,其价格效益比都非常明显。同时,由于膜材具有一定的透光率,白天可减少照明强度和时间,能很好地节约能源,夜间彩灯透射形成的绚烂景观也能达到很好的广告宣传效果。
  2、工期短。膜结构建筑工程中所有加工和制作均在工厂内完成,可减少现场施工时间,避免出现施工交叉。与传统建筑方式相比,膜结构建筑的施工周期至少可缩短一半,一般项目可在两个月内竣工,施工期间不影响其他工程的施工进度。
  3、跨度大。膜结构建筑中使用的膜材料很轻,每平方米的重量只有1公斤左右,因此膜结构可以从根本上克服传统结构在大跨度(无支撑)建筑上实施所遇到的困难,并能创造开阔的无遮挡可视空间,有效增加空间使用面积。目前膜结构建筑的跨度已超过200米。
  4、造型独特,呈现富于变幻、新奇诱人的视觉效果,其运用范围不仅限于体育或展览建筑,还向房屋及景观建筑等各个方面扩展。膜结构工程规模可大可小,有街头小品,也有候机大厅、体育场;寿命可长可短,可以是临时性展篷,也可以是30年以上的长期建筑;色彩可素可花,膜材料像布一样可以染成各种花色,尤其是膜材料的半透明性能,使夜空中的膜建筑在灯光照射下,呈现出梦幻般的色彩。
 5、自洁性:膜结构建筑中采用具有防护涂层的膜材料,因此具有良好的自洁效果,可利用雨水的自然冲刷进行建筑物的外观清洁,同时也确保了建筑的使用寿命。另外,膜结构还具有便于运输、易更新及不易积雪等优点。


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 发表于2020-05-29   |  显示全部楼层      

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