難點(diǎn)之一:對鋼結構制作精度要求高
ETFE的設計縮率一般小于1%,而且其強度低,所以比PVC/PTFE膜材對鋼結構精度有更高的要求。國家規范對鋼結構加工和安裝的精度已有規定,然而實(shí)際工程中卻往往難以達到。如果完全依據鋼結構設計圖紙來(lái)確定膜材邊界線(xiàn),現場(chǎng)必然造成膜與鋼構無(wú)法吻合,一旦過(guò)度張拉,極易造成膜材損壞。
鑒于此,一方面,應通過(guò)充分溝通,使鋼結構企業(yè)理解ETFE的要求,提高其制作精度;另一方面,在ETFE膜加工下料之前,應對鋼結構尺寸進(jìn)行復測,一旦超過(guò)允許誤差,應與相關(guān)單位及時(shí)協(xié)調,鋼結構能改的則改,不能改則應根據測量值確定膜邊界。難點(diǎn)之二:現有加工工藝對邊界線(xiàn)條有限制
膜結構方案應由建筑師和膜結構工程師共同確定,這一點(diǎn),目前很多設計院的設計師也是認同的,有時(shí)候,甚至還需要ETFE加工和安裝各環(huán)節的技術(shù)人員共同參與確定。對于新興的ETFE膜結構更是如此。
一些建筑方案中,建筑師偏愛(ài)采用弧形邊界,以產(chǎn)生豐富的美學(xué)效果,但是目前國內ETFE加工機械只能加工直線(xiàn)邊界;⌒芜吔缫彩遣捎谜劬(xiàn)模擬的方式來(lái)處理。對于嚴格的弧線(xiàn)邊界,目前的社保和工藝是無(wú)法實(shí)現的:如果弧線(xiàn)的半徑較大,有經(jīng)驗的 膜結構企業(yè)尚可直接用機器熔接來(lái)近似處理;對于半徑較小的弧線(xiàn),只能用折線(xiàn)來(lái)代替,采用手工熔接,不但無(wú)法做到圓滑弧線(xiàn),而且加工速度慢,品質(zhì)不易有保障。這種處理方式是需要建筑師及業(yè)主預見(jiàn)的。對于膜結構企業(yè),需要根據自身的設備和工藝,實(shí)事求是地面對方案。難點(diǎn)之三:對安裝工藝的要求高
ETFE強度低,即使設計和加工環(huán)節處理得再完美,現場(chǎng)安裝時(shí),如果對材料的特性以及ETFE膜材的安裝工藝不了解,仍然可能造成工程的缺陷。比如一個(gè)典型的情況是,拱桁架的上弦桿之間做單層ETFE,從中間向兩端拉伸,會(huì )比從一端向另一端拉索合理。在拉伸的過(guò)程中,與直線(xiàn)邊界相比,由于弧度的存在,拉伸總是沿著(zhù)切線(xiàn)方向,而不是弧線(xiàn)本身,這樣就易造成張拉不到位。在邊界端部位置,則會(huì )發(fā)現膜材看起來(lái)“偏短”。由于ETFE斷裂延伸率很高,可能會(huì )最終將ETFE拉到邊界位置,但實(shí)際上,在端部已經(jīng)超張拉了。安裝雖然完成了,但結果一定不理想,甚至膜角被拉破。
難點(diǎn)之四:防水節點(diǎn)的處理
單層ETFE節點(diǎn)防水的問(wèn)題主要產(chǎn)生于 ETFE膜材與PVC/PTFE膜材交接的位置,尤其是低點(diǎn)角落處。不同材質(zhì)的膜材之間無(wú)法熔接,需要采用其他的節點(diǎn)方式加以處理。難點(diǎn)之五:溫度對ETFE材料性能的影響
據研究,ETFE膜材10%應變下的強度在20℃時(shí)約為25N/mm2,在0℃時(shí)可達約29N/mm2,但40℃時(shí)僅為21N/mm2。其應變隨著(zhù)溫度的升高而升高,彈性模量隨著(zhù)溫度的升高而降低。大約溫度每變化20℃,其膨脹或收縮的比例將達到約0.5%。我國幅員遼闊,北方冬季和南方夏季的溫差達到60℃,即使同一建設地點(diǎn),其冬夏溫差也達到40℃。從這個(gè)角度來(lái)講,膜材縮率應認真確定,設計時(shí)應考慮工程建設地點(diǎn)的安裝季節和氣候條件。 |