一、膜結構是什么
膜結(jie)(jie)構(gou)又叫(jiao)張拉(la)膜結(jie)(jie)構(gou),是一(yi)(yi)種(zhong)建(jian)筑(zhu)與(yu)結(jie)(jie)構(gou)結(jie)(jie)合的(de)結(jie)(jie)構(gou)體系,是采用(yong)(yong)高強度柔性薄膜材料(liao)與(yu)輔(fu)助結(jie)(jie)構(gou)通過(guo)一(yi)(yi)定方式使其(qi)內部產生(sheng)一(yi)(yi)定的(de)預張應(ying)力(li),并形成應(ying)力(li)控(kong)制下的(de)某種(zhong)空間形狀,作為覆蓋結(jie)(jie)構(gou)或建(jian)筑(zhu)物主(zhu)體,并具有足夠剛(gang)度以抵抗外部荷載(zai)作用(yong)(yong)的(de)一(yi)(yi)種(zhong)窄間結(jie)(jie)構(gou)類型。
膜結構是20世紀中期發展起來(lai)的(de)一種新(xin)型(xing)建筑(zhu)(zhu)結構類型(xing),它打破了純直線建筑(zhu)(zhu)風格的(de)模式,以其獨有的(de)優(you)美曲面(mian)造(zao)型(xing),簡潔、明(ming)快、剛與柔、力與美的(de)組合,給(gei)人耳目一新(xin)的(de)感覺,同時(shi)給(gei)建筑(zhu)(zhu)設計師提供(gong)了更大的(de)想象和(he)創(chuang)造(zao)空(kong)間。
二、膜結構的優點
1、大跨度。膜結構自重輕、抗震(zhen)性(xing)能好,可(ke)以不(bu)需要內(nei)部支(zhi)承,克服了傳統結構在(zai)大跨度(無支(zhi)撐(cheng))建筑上實現所遇到的困難,可(ke)創造巨大的無遮擋可(ke)視空間(jian),有效增加空間(jian)使用面積。
2、藝術性(xing)。膜結(jie)(jie)構(gou)突破了(le)傳統的建筑結(jie)(jie)構(gou)類型,以(yi)造型學、色彩(cai)(cai)學為依托,可(ke)結(jie)(jie)合自然條(tiao)件,充(chong)分發揮建筑師的想象力,根據創意建造出(chu)傳統建筑難以(yi)實現(xian)的曲線及各種(zhong)造型,且色彩(cai)(cai)豐富,富有(you)時代氣息,體現(xian)結(jie)(jie)構(gou)構(gou)件受力之美。配合燈光易形成夜景,給人以(yi)現(xian)代美的享受。
3、經濟(ji)性(xing)。膜材(cai)料具有一定的(de)透(tou)光(guang)率,白天可(ke)減(jian)少照(zhao)明強度(du)和時(shi)間,節約能源;夜間彩燈透(tou)射可(ke)形(xing)成絢(xuan)爛的(de)景(jing)觀(guan)。而且,膜結構能夠拆卸,易于搬(ban)遷,特別是在建造短期應(ying)用(yong)的(de)大跨度(du)建筑時(shi),更為經濟(ji)。
4、安全性(xing)。膜材料具有的阻燃性(xing)和(he)耐(nai)高溫性(xing),能很好(hao)地(di)滿足(zu)防(fang)火(huo)要求(qiu);膜結(jie)構(gou)屬柔性(xing)結(jie)構(gou),能夠承受很大的位移,不易整體倒塌;膜結(jie)構(gou)自重(zhong)輕,抗震性(xing)能比較好(hao)。
5、自潔性。膜(mo)(mo)建筑中采(cai)用具有防護涂層的(de)膜(mo)(mo)材(cai),本身不發黏,落到膜(mo)(mo)材(cai)表面的(de)灰塵可以靠(kao)雨(yu)水的(de)自然(ran)沖洗而達到良好的(de)自潔效果,同時保證建筑的(de)使用壽命。
6、工(gong)(gong)期(qi)短。膜(mo)片的(de)(de)裁剪、鋼(gang)索及(ji)鋼(gang)結構(gou)等的(de)(de)制作均在工(gong)(gong)廠完成,減少現(xian)場施(shi)工(gong)(gong)時間,可與下部(bu)鋼(gang)筋混凝土結構(gou)或構(gou)件等同時進行,避(bi)免施(shi)工(gong)(gong)交叉,在施(shi)工(gong)(gong)現(xian)場只是鋼(gang)索、鋼(gang)結構(gou)及(ji)膜(mo)片的(de)(de)連接(jie)安裝(zhuang)定位及(ji)張拉的(de)(de)過程(cheng),故現(xian)場施(shi)工(gong)(gong)安裝(zhuang)、迅速快(kuai)捷,相對傳統建筑工(gong)(gong)程(cheng)工(gong)(gong)期(qi)較短。
7、適用廣。從氣候(hou)條件看(kan)(kan),膜結(jie)構建筑(zhu)適用的(de)地域(yu)廣闊;從規模(mo)上看(kan)(kan),可以小(xiao)到單人(ren)帳篷、花(hua)園小(xiao)品,大(da)到覆(fu)(fu)蓋幾萬(wan)、幾十萬(wan)平方米的(de)建筑(zhu)。甚(shen)至有(you)人(ren)曾設(she)想覆(fu)(fu)蓋一個小(xiao)城(cheng),實(shi)現(xian)人(ren)造自然(ran)。
三、膜結構的缺點
1、耐久性差。一般的膜材(cai)使(shi)用(yong)壽命(ming)為(wei)15~25年,與傳統(tong)的混凝土及(ji)鋼材(cai)相比(bi)有較大的差距(ju),與“百年大計”的設計理念不(bu)同。
2、隔熱(re)(re)(re)性(xing)(xing)差(cha)(cha)。如果強調(diao)透(tou)光性(xing)(xing),只能(neng)用單層膜,隔熱(re)(re)(re)性(xing)(xing)就差(cha)(cha),因而冬天冷、夏天熱(re)(re)(re),需要空(kong)調(diao)。
3、隔(ge)音效果較差。單層膜(mo)結(jie)構只能用于隔(ge)音要(yao)求不高(gao)的(de)建筑。
4、抵抗局(ju)(ju)部荷載(zai)(zai)能力差。屋(wu)面(mian)會(hui)在局(ju)(ju)部荷載(zai)(zai)作用(yong)下形成(cheng)局(ju)(ju)部凹陷,造成(cheng)雨水或(huo)雪的淤(yu)積,使屋(wu)蓋(gai)在淤(yu)積處的荷載(zai)(zai)增加,可能導(dao)致屋(wu)蓋(gai)撕裂(lie)(帳蓬結構(gou))或(huo)翻轉(zhuan)(充氣(qi)結構(gou))。
5、維護(hu)難。充(chong)氣結構還需要不(bu)停地送(song)風,因此維護(hu)和管理(li)特別重要。另外。氣承式充(chong)氣結構必須(xu)是密閉(bi)的空(kong)間(jian),不(bu)宜(yi)開窗。
6、環(huan)保問題。使(shi)用(yong)的(de)(de)(de)膜材都是不可(ke)(ke)再生的(de)(de)(de),一(yi)旦達到使(shi)用(yong)年(nian)限,拆除(chu)的(de)(de)(de)膜材便成為城市(shi)垃圾而無法處置,正在(zai)研制開發膜材的(de)(de)(de)可(ke)(ke)回收利用(yong),并已取得了(le)一(yi)定(ding)的(de)(de)(de)進展(zhan)。
四、膜結構的種類有哪些
1、按膜材料分類
(1)聚酯纖(xian)維(wei)膜:由(you)聚酯纖(xian)維(wei)織(zhi)成的(de)高(gao)強度膜材料(liao),適用于中小型(xing)建(jian)筑和景觀遮陽。
(2)聚氯乙烯(xi)(xi)膜:由聚氯乙烯(xi)(xi)樹脂(zhi)加工制成的膜材料,適用于大(da)型室內(nei)和室外建筑。
(3)乙(yi)烯(xi)-四(si)氟乙(yi)烯(xi)共(gong)聚(ju)物(wu)膜(mo):由(you)乙(yi)烯(xi)-四(si)氟乙(yi)烯(xi)共(gong)聚(ju)物(wu)織(zhi)成的高(gao)強度膜(mo)材料,適(shi)用(yong)于大型室內和室外建筑。
2、按輔助結構分類
(1)骨架膜結構:以鋼架支撐(cheng)的膜結構,結構穩固,適(shi)用于大型室內和室外建筑。
(2)張拉(la)膜(mo)結構:以(yi)張拉(la)索(suo)和支柱支撐的膜(mo)結構,造(zao)型(xing)輕盈、多樣,適用于商業(ye)、住宅(zhai)、景(jing)觀等場所。
(3)充氣膜(mo)結構:將空氣引(yin)入膜(mo)材(cai)料(liao)中,使膜(mo)材(cai)料(liao)膨脹并形成(cheng)建(jian)筑結構的(de)形態(tai),適用(yong)于(yu)大型室(shi)內(nei)和(he)室(shi)外(wai)建(jian)筑。
3、按建筑形態分類
(1)球(qiu)(qiu)形(xing)膜結構(gou)(gou):以球(qiu)(qiu)形(xing)為基礎形(xing)態的膜結構(gou)(gou),通(tong)常(chang)用于(yu)景(jing)觀雕塑和(he)小型建筑。
(2)傘形(xing)膜結構(gou):以傘形(xing)為基礎(chu)形(xing)態的膜結構(gou),適用于商(shang)業、住(zhu)宅等(deng)場(chang)所。
(3)氣墊膜(mo)結構:以氣墊為基礎形態的膜(mo)結構,適(shi)用于大型(xing)室內和(he)室外建筑。
五、膜結構怎么選擇
1、膜材料的性能
膜(mo)(mo)(mo)材料(liao)是(shi)膜(mo)(mo)(mo)結(jie)構(gou)(gou)的核心部分,它決定了膜(mo)(mo)(mo)結(jie)構(gou)(gou)的強度、耐久性、防(fang)火性、防(fang)污性等。常用的膜(mo)(mo)(mo)材料(liao)有聚酯纖維涂層玻璃纖維(PVC)、聚四氟(fu)乙烯(xi)(xi)(PTFE)、乙烯(xi)(xi)四氟(fu)乙烯(xi)(xi)共聚物(ETFE)等。不同(tong)(tong)的膜(mo)(mo)(mo)材料(liao)有不同(tong)(tong)的特點和適用范(fan)圍,我們應該根據項目(mu)的要(yao)求和預算,選擇合適的膜(mo)(mo)(mo)材料(liao)。
2、膜結構的形式
膜(mo)(mo)結構(gou)有(you)(you)很(hen)多種形(xing)式(shi),比如張拉(la)膜(mo)(mo)結構(gou)、氣壓膜(mo)(mo)結構(gou)、索網膜(mo)(mo)結構(gou)等(deng)。不(bu)(bu)同的(de)形(xing)式(shi)有(you)(you)不(bu)(bu)同的(de)受力方(fang)式(shi)和(he)空(kong)間效果,我們應該(gai)根據場地(di)的(de)條件(jian)和(he)功能的(de)需(xu)求,選擇合適的(de)形(xing)式(shi)。
3、膜結構的尺寸
膜結(jie)構的(de)(de)(de)尺(chi)寸影響了膜結(jie)構的(de)(de)(de)穩(wen)定性和美觀(guan)性,我們應(ying)該根據場地的(de)(de)(de)大(da)小(xiao)和高(gao)度,選擇合適(shi)的(de)(de)(de)尺(chi)寸。一般來說,膜結(jie)構的(de)(de)(de)跨度越(yue)(yue)大(da),需要的(de)(de)(de)支(zhi)撐(cheng)結(jie)構越(yue)(yue)少,但是也越(yue)(yue)容易受到風(feng)力的(de)(de)(de)影響;膜結(jie)構的(de)(de)(de)高(gao)度越(yue)(yue)高(gao),需要的(de)(de)(de)索桿越(yue)(yue)長,但是也越(yue)(yue)容易產(chan)生大(da)面積的(de)(de)(de)陰影。
4、膜結構的顏色
膜結(jie)構(gou)的顏色影響了(le)膜結(jie)構(gou)的視覺效果和環境適應(ying)性,我們應(ying)該根據場地的背景和氣候條(tiao)件,選擇合適的顏色。一般來說(shuo),淺色的膜結(jie)構(gou)可以反射更多(duo)的陽(yang)(yang)光(guang),降低(di)室(shi)內(nei)溫(wen)度(du),但是(shi)也容易(yi)顯得(de)單調;深色的膜結(jie)構(gou)可以吸收更多(duo)的陽(yang)(yang)光(guang),提高室(shi)內(nei)溫(wen)度(du),但是(shi)也容易(yi)顯得(de)沉重。
5、膜結構的安裝和維護
膜結構的安裝和維護是一個復雜而專業的過程,我們應該選擇有經驗和資質的施工單位和服務商,確保品牌膜結構的(de)質量和(he)安(an)全(quan)。我們(men)還(huan)應該定(ding)期(qi)對膜(mo)結構(gou)進行檢(jian)查(cha)和(he)清潔,及時發現和(he)處理(li)問題,延長膜(mo)結構(gou)的(de)使用壽命(ming)。