国家标准玻璃纤维建筑膜材.doc

国家标准玻璃纤维建筑膜材编 制 说 明国家玻璃纤维产品质量监督检验中心南京康特复合材料有限公司二00九年九月玻璃纤维建筑膜材编制说明一、概述膜结构建筑(membrane structures)是一种采用新型屋面材料的张拉式结构的全新建筑形式。该类建筑具有造型可塑性强、抗震性强、施工便利、可充分利用自然光而具有节能环保性等多项特点。自1975年美国底特律庞地亚体育场的玻璃纤维“银顶” 问世以来，膜结构建筑在美国、西欧、日本及韩国等地不断出现。自80年代以来在国外广泛应用于大跨度建筑，如帐篷屋顶、充气圆顶、悬索结构大厅、体育场馆、游乐园、展览中心、音乐大厅和仓库等软壳结构。该类建筑所用屋顶材料为新型复合材料建筑膜结构材料，主要包括两类：一类是以聚酯纤维为基材，表面涂覆pvc；另一类是以玻璃纤维为基材，表面涂覆ptfe。后者与前者相比具有较大的优势，使用寿命长2倍以上、耐候性更好、阻燃性能更高，被称为永久性建筑膜材。该类材料作为一种环保、节能的新材料将拥有广阔的市场前景。作为以玻璃纤维为基材的永久性建筑膜材在国外已大量使用于场馆建筑，在我国的不少场馆建筑中也已有应用实例。但我国的场馆建筑中所用的膜材都是国外公司生产的膜材。我国膜材的生产才刚刚起步，尚未大面积地应用于大跨度建筑。为了促进该材料的良好发展，确定统一的评价标准和评价方法，我们提交了起草该产品国家标准的项目申请。鉴于以上情况，国家标准化管理委员会以国标委计函200721号文下达了“建筑膜结构材料”的国家标准的制定任务。二、工作的简要过程：国家玻璃纤维产品质量监督检验中心和南京康特复合材料有限公司接到标准起草任务后，组织成立了标准起草工作组。并着手有计划地开展了工作：（一） 收集国内外相关技术资料利用各种渠道广泛收集了资料和技术文件。资料包括：1、标准（1）astm d 4851 用于建筑的涂覆和层压织物的性能测定方法 （2）astm e 424 片状材料透光率和反射率的测定（3）gb/t 2408 塑料燃烧性能试验方法 水平法和垂直法（4）gb/t 7689.3 增强材料 机织物试验方法 第3部分 宽度和长度的测定（5）gb/t 7689.5 增强材料 机织物试验方法 第5部分 玻璃纤维拉伸强度和断裂伸长的测定（6）gb/t 9914.3 增强制品试验方法 第3部分 单位面积质量的测定（7）gb/t 18374 增强材料术语和定义（8）gb/t 1912008包装储运图示标志（9）iso 4674.2 橡胶和塑料涂层织物撕裂强力的测定 第2部分 梯形撕裂法2、中国工程建设标准化协会标准 钢结构技术规程3、国内外企业的膜材产品的技术数据 我们收集的国外公司产品数据有美国saint-gobain、德国duraskin、沙特otf、德国mehler haku等公司；国内公司的产品数据有泰兴维维公司、宁波天塔公司、南京康特公司。（二）对生产企业和用户进行调研并召开标准工作会议国内玻璃纤维建筑膜材的生产企业很少，只有2-3家。其中南京康特公司和泰兴维维公司提供少量的验证试验样品。但国内不少玻纤企业表示出了对该标准的关注。2008年6月24日标准工作组组织进行了国家标准玻璃纤维建筑膜材的审议。与会代表厂家包括：南京康特复合材料有限公司、维维高分子材料有限公司、上海宏和电子材料有限公司、深圳金台纤维有限公司等。会议就标准制定的依据、标准制定项目及相关技术指标进行了深入地探讨。会上确定了内外膜的厚度界定；调整了透光率的测试方法；通过分析材料的特点和试验反应特征确定采用gb/t 2408的垂直法判定材料的燃烧性能。同时会上提出增加表征材料性能的两个测试项目静态载荷下的伸长率和折叠后的拉伸断裂强度。各厂家代表都认为在目前国家建设部已制定了膜结构技术规程的情况下，膜材国家标准地制定迫在眉睫。并期望该产品标准的制定能为建筑材料的选用提供依据，同时规范建筑膜材的市场。（三） 确定建筑膜材评价项目在标准中，我们根据玻璃纤维膜材的性能特点分为两类：内膜和外膜。根据应用特点，外膜在耐候性方面的要求更高。根据这两类膜的使用要求共同建立的技术性能指标如下：单位面积质量、宽度和长度、拉伸断裂强力、折叠后的拉伸断裂强力、撕裂强力、透光率、燃烧性能。针对外膜制定了耐酸性能、耐湿热老化性能。通过试验验证并结合国外产品性能数据、同时兼顾国内产品性能确定了本标准的各项技术指标，提出了标准征求意见稿。三、标准有关问题的处理（一）关于标准的结构在标准任务下达时的项目名称为“建筑膜结构材料”。建筑膜结构材料包括以聚酯纤维为基材一类的膜材和以玻璃纤维为基材的膜材。而由于我们长期从事的是以玻璃纤维为基材的膜材的研究工作，对于以聚酯材料为基材的膜材不是研究领域。经本标准工作组反复慎重考虑，此次标准重点是针对玻璃纤维，因此标准名称调整为“玻璃纤维建筑膜材”。（二）关于标准的适用范围 该标准适用于以玻璃纤维为基材涂覆聚四氟乙烯的建筑膜材，不适合采用其他基材和其他涂覆材料的建筑膜材。四、标准主要技术内容的说明1、术语和定义的确定 由于该标准是为一类新材料产品而制定的，为了规范该类产品的相关术语，我们参照国外的相关产品确定了一些常用术语并进行定义。2、主要技术指标的确定（1）单位面积质量 单位面积质量的数值随涂覆产品的要求不同会有很大的不同，为了确保质量的稳定性，确定了单位面积质量为公称值的6%。（2）拉伸断裂强力和折叠后的拉伸断裂强力在2008年6月标准制定的工作会议上，代表讨论认为：建筑膜结构材料在工程施工过程中会不可避免地产生折叠情况，为了保证该材料能满足施工要求且保证安装完毕后的力学性能不受较大影响，需对材料的耐折性能进行评价。该材料的耐折性能反映出了纱线的脆性，这主要与纤维直径有关，这样就限制了较粗直径的玻璃纤维用于生产建筑膜材。会后我们查阅了国外该类产品此性能的测试方法，在astm d 4851标准中有此性能的评价方法，借鉴国外产品确定了膜材的此项技术指标。为了方便将来企业进行产品评价，撰写了附录a。由于建筑膜材是室外建筑物用材料，对于拉伸断裂强力以及折叠后的拉伸断裂强力必须满足建筑材料设计的承担载荷的要求，目前尚无国内建筑膜材用于较大建筑物的先例。在标准制定过程中，对国内样品进行了测试，同时对比国外产品性能指标，发现国内样品与国外存在较大差距，经过标准工作组的共同商议确定拉伸断裂强力的技术指标主要借鉴国外公司的产品性能指标。 （3）静态载荷下的伸长率在制定标准的工作会议上有代表提出了测定静态载荷下的伸长率。会后，与相关的建筑设计师进行沟通了解到，该指标是建筑师进行膜材建筑设计时的参照指标，主要为材性指标，并不反映对材料的质量要求，因此在征求意见稿中就未将该项性能制定进标准。（4）撕裂强力国外膜材产品此项性能主要采用iso 4674.2规定的方法进行测定。为了便于将来企业的操作便利，我们根据iso4672.2的测试方法撰写了附录b。此项力学性能指标我们也主要借鉴了国外产品，确定了膜材的此项技术指标。（5）耐湿热老化性和耐酸性能膜材用于建筑顶棚。要经得起要能经得起各类天气的变化，应此我们首先建立了耐湿热老化评价方法（见附录c）并确定了技术指标。特别是随着现在环境的变化，越来越多的城市会下酸雨，因此建筑膜材要能经得起酸腐蚀。在此我们规定一种耐酸性能的评价方法(见附录d)并确定了技术指标。（6）透光率建筑膜材是一类新型建筑材料，其优势之一是具有一定的透光性，用做大型建筑的顶棚时，能其到节能作用。因此需对该材料进行透光性能评价，目前国外该类产品均采用标准astm e 424规定的方法进行测试。依据国外标准的测试原理，我们咨询了有关光学研究的专家，确定了采用附录e的方法进行评价，同时我们依据国外同类产品