一、膜結構是什么
膜結(jie)(jie)構又叫張拉膜結(jie)(jie)構,是(shi)一種建(jian)筑(zhu)與結(jie)(jie)構結(jie)(jie)合的結(jie)(jie)構體系,是(shi)采用高強度柔性薄膜材料與輔助結(jie)(jie)構通過一定方式使其內部產生一定的預(yu)張應力,并形成應力控制下(xia)的某(mou)種空間形狀(zhuang),作(zuo)為(wei)覆(fu)蓋結(jie)(jie)構或建(jian)筑(zhu)物主體,并具有足夠剛度以(yi)抵(di)抗(kang)外(wai)部荷載(zai)作(zuo)用的一種窄間結(jie)(jie)構類型(xing)。
膜(mo)結(jie)構是20世紀中期發展起(qi)來的(de)一種新型(xing)建(jian)筑(zhu)結(jie)構類型(xing),它打(da)破了純直線建(jian)筑(zhu)風格的(de)模(mo)式,以其獨有(you)的(de)優美曲面(mian)造型(xing),簡(jian)潔、明快、剛與柔、力與美的(de)組合(he),給(gei)(gei)人耳目一新的(de)感(gan)覺,同時給(gei)(gei)建(jian)筑(zhu)設計師提供了更大的(de)想象和創造空(kong)間。
二、膜結構的優點
1、大跨度。膜結構自(zi)重輕、抗震(zhen)性能好,可以不需要(yao)內(nei)部支承(cheng),克服了傳統結構在(zai)大跨度(無(wu)支撐)建筑上實現所(suo)遇到的(de)困難,可創(chuang)造巨大的(de)無(wu)遮擋可視空(kong)間,有效增(zeng)加(jia)空(kong)間使用面(mian)積。
2、藝術性。膜結(jie)構(gou)突破了傳(chuan)(chuan)統(tong)的(de)建(jian)筑(zhu)結(jie)構(gou)類型,以造(zao)型學、色彩學為依(yi)托,可(ke)結(jie)合(he)(he)自然條件(jian),充(chong)分發揮(hui)建(jian)筑(zhu)師(shi)的(de)想(xiang)象力,根(gen)據創意建(jian)造(zao)出傳(chuan)(chuan)統(tong)建(jian)筑(zhu)難以實現的(de)曲線及各種造(zao)型,且(qie)色彩豐富(fu),富(fu)有時代氣息,體現結(jie)構(gou)構(gou)件(jian)受力之(zhi)美(mei)。配合(he)(he)燈光(guang)易形成夜景,給人以現代美(mei)的(de)享受。
3、經(jing)濟(ji)性(xing)。膜材(cai)料具有一(yi)定(ding)的(de)(de)透光(guang)率(lv),白天(tian)可(ke)(ke)減少(shao)照明強度和(he)時間(jian),節約能(neng)源;夜間(jian)彩燈(deng)透射可(ke)(ke)形成絢爛的(de)(de)景觀。而且,膜結構(gou)能(neng)夠拆卸,易于搬遷,特(te)別是在建造短期應用的(de)(de)大跨度建筑時,更為經(jing)濟(ji)。
4、安全性。膜(mo)材料具(ju)有的阻燃性和耐(nai)高溫性,能很好地滿(man)足防(fang)火要求;膜(mo)結構(gou)屬柔性結構(gou),能夠(gou)承受很大(da)的位(wei)移(yi),不易整體倒塌;膜(mo)結構(gou)自(zi)重輕,抗震性能比(bi)較好。
5、自潔性(xing)。膜建(jian)筑中采用(yong)具有防護涂(tu)層的膜材,本身(shen)不(bu)發黏(nian),落到膜材表(biao)面的灰(hui)塵可以靠雨水(shui)的自然(ran)沖洗而達到良好的自潔效果,同時保證建(jian)筑的使用(yong)壽命。
6、工期短。膜片(pian)的(de)裁剪、鋼(gang)索及(ji)鋼(gang)結構等的(de)制作均在(zai)工廠完成(cheng),減少(shao)現(xian)場施工時(shi)間,可與(yu)下部鋼(gang)筋混凝土結構或(huo)構件(jian)等同(tong)時(shi)進(jin)行,避免施工交叉,在(zai)施工現(xian)場只是(shi)鋼(gang)索、鋼(gang)結構及(ji)膜片(pian)的(de)連(lian)接安裝(zhuang)定(ding)位及(ji)張拉的(de)過(guo)程,故現(xian)場施工安裝(zhuang)、迅(xun)速快捷,相(xiang)對(dui)傳統建筑(zhu)工程工期較短。
7、適用廣。從(cong)氣候條件看(kan)(kan),膜(mo)結構建筑適用的(de)(de)地域(yu)廣闊(kuo);從(cong)規模(mo)上看(kan)(kan),可以小(xiao)到單人帳篷(peng)、花園(yuan)小(xiao)品,大到覆(fu)蓋(gai)幾(ji)萬(wan)、幾(ji)十萬(wan)平方米的(de)(de)建筑。甚至(zhi)有人曾設想覆(fu)蓋(gai)一個小(xiao)城,實(shi)現人造自然。
三、膜結構的缺點
1、耐久性差(cha)。一般的膜材(cai)使(shi)用(yong)壽命為(wei)15~25年,與傳(chuan)統的混凝(ning)土及鋼材(cai)相比(bi)有較大的差(cha)距,與“百年大計”的設(she)計理(li)念不同。
2、隔(ge)熱(re)性差。如果強調透(tou)光性,只能用(yong)單層膜,隔(ge)熱(re)性就差,因(yin)而冬天冷(leng)、夏天熱(re),需(xu)要空調。
3、隔音效果較差。單層膜結構只能用于隔音要求不高的建筑。
4、抵抗(kang)局(ju)部(bu)荷(he)載(zai)能力差。屋面(mian)會在(zai)局(ju)部(bu)荷(he)載(zai)作用(yong)下形成局(ju)部(bu)凹陷,造成雨(yu)水或雪(xue)的淤(yu)積(ji)(ji),使(shi)屋蓋在(zai)淤(yu)積(ji)(ji)處的荷(he)載(zai)增(zeng)加,可能導致(zhi)屋蓋撕裂(帳蓬結(jie)構(gou))或翻轉(充氣(qi)結(jie)構(gou))。
5、維護難。充氣(qi)結(jie)構(gou)還需要不(bu)(bu)停地送風,因此(ci)維護和管(guan)理特別(bie)重要。另外。氣(qi)承式充氣(qi)結(jie)構(gou)必須是(shi)密閉的空(kong)間(jian),不(bu)(bu)宜開窗。
6、環保問題。使用(yong)的(de)(de)(de)膜(mo)材(cai)(cai)都是不(bu)可(ke)再生的(de)(de)(de),一(yi)(yi)旦達到使用(yong)年限,拆(chai)除(chu)的(de)(de)(de)膜(mo)材(cai)(cai)便成為城市垃圾而無(wu)法處置,正在研制(zhi)開(kai)發膜(mo)材(cai)(cai)的(de)(de)(de)可(ke)回(hui)收利用(yong),并(bing)已取得了一(yi)(yi)定的(de)(de)(de)進展。
四、膜結構的種類有哪些
1、按膜材料分類
(1)聚(ju)酯(zhi)纖維膜(mo):由聚(ju)酯(zhi)纖維織成的高強度膜(mo)材(cai)料(liao),適(shi)用于中小(xiao)型建(jian)筑和景觀遮陽。
(2)聚氯乙(yi)烯膜(mo):由聚氯乙(yi)烯樹(shu)脂加(jia)工制(zhi)成的膜(mo)材料,適用于(yu)大型室內和(he)室外(wai)建筑。
(3)乙(yi)烯(xi)(xi)(xi)-四氟乙(yi)烯(xi)(xi)(xi)共(gong)聚物(wu)膜:由乙(yi)烯(xi)(xi)(xi)-四氟乙(yi)烯(xi)(xi)(xi)共(gong)聚物(wu)織成的(de)高強度膜材料,適用于大型室(shi)內(nei)和室(shi)外建筑。
2、按輔助結構分類
(1)骨架膜結(jie)構:以(yi)鋼架支撐的膜結(jie)構,結(jie)構穩固,適用于大型室(shi)(shi)內和室(shi)(shi)外建筑(zhu)。
(2)張(zhang)拉膜(mo)結(jie)(jie)構:以張(zhang)拉索(suo)和支柱支撐(cheng)的膜(mo)結(jie)(jie)構,造型輕盈、多(duo)樣,適用于商業、住宅(zhai)、景觀等場所(suo)。
(3)充氣(qi)膜(mo)結構(gou):將空氣(qi)引入膜(mo)材(cai)料中,使膜(mo)材(cai)料膨脹并形成建(jian)筑(zhu)結構(gou)的形態,適用(yong)于大型(xing)室內和室外建(jian)筑(zhu)。
3、按建筑形態分類
(1)球形(xing)膜結構:以(yi)球形(xing)為基礎形(xing)態的膜結構,通常用(yong)于景觀雕塑和小型建筑。
(2)傘(san)形(xing)膜結(jie)(jie)構:以傘(san)形(xing)為基礎形(xing)態的膜結(jie)(jie)構,適用(yong)于商業、住宅等場(chang)所。
(3)氣墊膜(mo)結構(gou):以氣墊為基礎形態的膜(mo)結構(gou),適用于大(da)型室內和室外建筑。
五、膜結構怎么選擇
1、膜材料的性能
膜(mo)材(cai)料是膜(mo)結構的(de)核心部分,它決定了膜(mo)結構的(de)強度、耐(nai)久性(xing)、防火性(xing)、防污性(xing)等。常用的(de)膜(mo)材(cai)料有聚(ju)酯纖維(wei)涂層玻璃纖維(wei)(PVC)、聚(ju)四氟(fu)乙烯(PTFE)、乙烯四氟(fu)乙烯共聚(ju)物(wu)(ETFE)等。不同的(de)膜(mo)材(cai)料有不同的(de)特(te)點和適(shi)用范圍,我們應該根(gen)據項(xiang)目的(de)要求和預(yu)算,選擇(ze)合適(shi)的(de)膜(mo)材(cai)料。
2、膜結構的形式
膜(mo)(mo)(mo)結(jie)構(gou)有很多種(zhong)形(xing)式(shi),比如(ru)張拉膜(mo)(mo)(mo)結(jie)構(gou)、氣(qi)壓膜(mo)(mo)(mo)結(jie)構(gou)、索網膜(mo)(mo)(mo)結(jie)構(gou)等。不同的(de)形(xing)式(shi)有不同的(de)受力方(fang)式(shi)和空間效果(guo),我(wo)們應(ying)該根據場地的(de)條件和功(gong)能的(de)需(xu)求(qiu),選擇合適的(de)形(xing)式(shi)。
3、膜結構的尺寸
膜結構的(de)(de)(de)(de)尺寸影(ying)響了膜結構的(de)(de)(de)(de)穩定性和美(mei)觀性,我們應該根據場地的(de)(de)(de)(de)大(da)小和高(gao)度,選擇合適的(de)(de)(de)(de)尺寸。一般(ban)來(lai)說,膜結構的(de)(de)(de)(de)跨度越(yue)大(da),需要的(de)(de)(de)(de)支撐結構越(yue)少,但是也越(yue)容易(yi)受到(dao)風力的(de)(de)(de)(de)影(ying)響;膜結構的(de)(de)(de)(de)高(gao)度越(yue)高(gao),需要的(de)(de)(de)(de)索桿越(yue)長,但是也越(yue)容易(yi)產生大(da)面積的(de)(de)(de)(de)陰(yin)影(ying)。
4、膜結構的顏色
膜結(jie)(jie)構(gou)的(de)(de)(de)顏色(se)影(ying)響了膜結(jie)(jie)構(gou)的(de)(de)(de)視覺效(xiao)果和環(huan)境(jing)適應性,我們(men)應該根據場地的(de)(de)(de)背景和氣候條件,選擇合(he)適的(de)(de)(de)顏色(se)。一般(ban)來說,淺色(se)的(de)(de)(de)膜結(jie)(jie)構(gou)可以反射更(geng)(geng)多(duo)的(de)(de)(de)陽光,降低室(shi)內(nei)溫(wen)度(du),但(dan)是也容易顯得(de)單(dan)調(diao);深(shen)色(se)的(de)(de)(de)膜結(jie)(jie)構(gou)可以吸收(shou)更(geng)(geng)多(duo)的(de)(de)(de)陽光,提高(gao)室(shi)內(nei)溫(wen)度(du),但(dan)是也容易顯得(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,確保品牌膜結構的質量和(he)安全。我(wo)們(men)還應該定(ding)期對(dui)膜(mo)結(jie)構進行(xing)檢查和(he)清潔,及時發現和(he)處理問題,延長膜(mo)結(jie)構的使用壽命。