发布时间:2025-05-09 13:42:47
ETFE 分子表面的氟原子使其具有极低的表面能(约18 mN/m),水接触角可达 110°-120°,呈现超疏水性。膜表面光滑且具有不粘性,雨滴在膜表面会形成水珠并滚落并带走灰尘颗粒,可快速冲刷表面污垢,实现 “荷叶效应” 自清洁。
1. 透水性原理
常规ETFE膜以透光性为主,透水性并非其核心特性。不过,借助工艺改进,比如提升孔隙率或者添加亲水涂层,能够赋予它透水的性能,这和PTFE膜的“防水透湿”原理相近。关键在于对孔径的精准把控:将孔隙直径设定在水分子簇(直径大概为0.0004μm )与液态水滴(直径大于20μm )的尺寸范围之间,如此一来,既能让水蒸气顺利透过,又能有效阻挡液态水。
2. 透水性能参数
透水率:需具体工艺参数,但从原理来讲,能够通过对孔隙率的调控以及对膜厚度的调整来加以优化。
压力影响:处于高压环境时,液态水存在侵入较大孔隙的风险,此时,配合疏水涂层的应用,能够有效增强防水性能,这在防水工程设计中是关键考量点。
防水工程设计
接缝处理:通过热焊接技术(焊缝强度可达母材的 85% 以上)确保膜结构整体防水,如沙特 NEOM 镜线项目采用双焊缝工艺应对沙漠暴雨。
坡度优化:一般而言,为确保雨水能够迅速排离,避免出现积水状况,膜面坡度通常设计为不小于 3% 。合理的坡度设计能够借助重力作用,让雨水快速流向排水系统,从而提升整个防水体系的可靠性。
排水设计辅助
ETFE 膜本身具备不透水特性,但其具有轻质与柔韧性的特性,可以通过巧妙的曲面设计达成自然排水。以慕尼黑 Schwabinger Tor 车站的 ETFE 顶棚为例,其采用双曲线抛物面造型,雨水能够顺着膜面自然流动,最终汇入排水系统。
透水性材料性能验证方法
静水压法:在一定的水压下测量织物的渗水能力,适用于所有种类的织物。针对 ETFE 膜,运用静水压法能够测试其在不同水压数值下的透水率,进而对其防水性能作出评估,为实际应用提供关键数据支持。
喷淋法:模拟细雨喷淋织物的情景,通过观察其表面水渍特征来评定防水性。这种方法适用于 ETFE 膜这类防水透湿材料,能够直观呈现材料在日常使用场景中面对细雨时的防水效果,有助于更贴近实际应用需求地检测材料性能。
雨淋法:模拟大雨冲击织物,通过测量织物在这种强冲击下的抗渗水性,来评估材料性能。对于 ETFE 膜等材料而言,雨淋法能够有效检验其在暴雨等极端天气条件下的防水性能,帮助确定材料是否能够在恶劣天气中维持良好的防水效果。
芯吸法:测量水通过织物的毛细管和纤维孔隙所爬升的高度,评定吸水性。该方法适用于测试ETFE膜等材料的透水性,反映其在不同环境下的水分传输能力,为评估材料在复杂湿度环境中的性能提供重要依据 。
ETFE 膜在透光领域表现卓越,不仅透光性能优异,还能依据实际需求进行灵活调节,且具备多样功能性。在透气性方面,借助精妙的结构设计,得以达成动态的平衡状态。而其透水性更是近乎无可挑剔,加之自带自清洁属性,极大地削减了维护所需的成本。正是这些卓越特性,让 ETFE 膜成为现代建筑领域里,将节能理念、美观效果与实用功能完美融合的不二之选。
ETFE 膜所展现出的透光、透气、透水性,并非彼此孤立,而是凭借对材料的精心设计、结构上的创新构思,以及与各类场景需求的深度契合,共同构建起别具一格的 “三位一体” 性能体系。从慕尼黑游泳馆首次应用 ETFE 膜崭露头角,到沙特镜线这样的超大型项目中大放异彩,ETFE 膜始终在持续挑战并突破建筑材料的物理界限。直至今日,其蕴含的未来潜力依旧处于不断被挖掘、探索的进程之中 。
上一篇:古韵新姿:岳阳三荷机场航站楼