ptfe膜结构按结构受力特性大致可分为气承式ptfe膜结构、气胀式ptfe膜结构、张拉式ptfe膜结构、骨架式ptfe膜结构等四大类。
1、气承式ptfe膜结构是通过压力控制系统向建筑物室内充气,便室内外保持一定的压力差,膜体受到上浮力,并产生一定的预张力,以保证体系的刚度。室内设置空压自动调节系统,来不断地调整室内气压,以适应外部荷载的变化。
2、气胀式ptfe膜结构是向单个膜构件内充气,使其保持足够的压力,多个膜构件进行组合形成一定形状的一个整体受力体系,这种结构对膜材自身的气密性要求很高,或需不断地向ptfe膜结构构件内充气。
3、张拉式ptfe膜结构是现代ptfe膜结构建筑的重要组成部分,膜面一般为负高斯曲面。这种结构体系受力分析复杂,对施工精度要求高,因此,其设计计算、加工制作工艺难度都较大。
4、骨架式ptfe膜结构是自身封闭的、稳定的骨架体系与膜材料共同组成一个结构受力体系。
ptfe膜结构的特点
(1)大跨度。ptfe膜结构自重轻、抗震性能好,可以不需要内部支承,克服了传统结构在大跨度建筑上实现所遇到的困难,可创造巨大的无遮挡可视空间,有效增加空间使用面积。
(2)艺术性。ptfe膜结构突破了传统的建筑结构类型,以造型学、色彩学为依托,可结合自然条件,充分发挥建筑师的想象力,根据创意建造出传统建筑难以实现的曲线及各种造型,且色彩丰富,富有时代气息,体现结构构件受力之美。配合灯光易形成夜景,给人以现代美的享受。
(3)经济性。膜材料具有一定的透光率,白天可减少照明强度和时间,节约能源;夜间彩灯透射可形成绚烂的景观。而且,ptfe膜结构能够拆卸,易于搬迁,特别是在建造短期应用的大跨度建筑时,更为经济。
(4)安全性。膜材料具有的阻燃性和耐高温性,能很好地满足防火要求;ptfe膜结构属柔性结构,能够承受很大的位移,不易整体倒塌;ptfe膜结构自重轻,抗震性能比较好。
(5)自洁性。膜建筑中采用具有防护涂层的膜材,本身不发黏,落到膜材表面的灰尘可以靠雨水的自然冲洗而达到良好的自洁效果,同时保证建筑的使用寿命。
(6)工期短。膜片的裁剪、钢索及钢结构等的制作均在工厂完成,减少现场施工时间,可与下部钢筋混凝土结构或构件等同时进行,避免施工交叉,在施工现场只是钢索、钢结构及膜片的连接安装定位及张拉的过程,故现场施工安装、迅速快捷,相对传统建筑工程工期较短。
(7)适用广。从气候条件看,ptfe膜结构建筑适用的地域广阔;从规模上看,可以小到单人帐篷、花园小品,大到覆盖几万、几十万平方米的建筑。甚至有人曾设想覆盖一个小城,实现人造自然。