一、膜結構是什么
膜(mo)結(jie)構(gou)(gou)(gou)又(you)叫張拉膜(mo)結(jie)構(gou)(gou)(gou),是一(yi)(yi)(yi)種建筑與結(jie)構(gou)(gou)(gou)結(jie)合的(de)結(jie)構(gou)(gou)(gou)體系,是采用高強度柔(rou)性薄膜(mo)材(cai)料(liao)與輔助結(jie)構(gou)(gou)(gou)通過一(yi)(yi)(yi)定(ding)(ding)方式(shi)使(shi)其內部(bu)產(chan)生(sheng)一(yi)(yi)(yi)定(ding)(ding)的(de)預張應力,并(bing)形成應力控制(zhi)下的(de)某(mou)種空間形狀,作(zuo)為覆蓋(gai)結(jie)構(gou)(gou)(gou)或建筑物主(zhu)體,并(bing)具有足夠剛度以(yi)抵抗(kang)外部(bu)荷載作(zuo)用的(de)一(yi)(yi)(yi)種窄間結(jie)構(gou)(gou)(gou)類型。
膜結(jie)構是20世(shi)紀中(zhong)期(qi)發展起來(lai)的(de)一種新(xin)(xin)型建筑結(jie)構類型,它打破了純直線建筑風格的(de)模式(shi),以其獨有的(de)優(you)美曲面造型,簡(jian)潔(jie)、明快(kuai)、剛與(yu)柔、力(li)與(yu)美的(de)組合,給人耳目一新(xin)(xin)的(de)感覺,同(tong)時(shi)給建筑設計師提(ti)供(gong)了更大的(de)想(xiang)象和(he)創造空間。
二、膜結構的優點
1、大跨度(du)。膜(mo)結構(gou)自重(zhong)輕、抗震性(xing)能好(hao),可以不需要(yao)內部支(zhi)承,克服了傳統結構(gou)在大跨度(du)(無(wu)支(zhi)撐)建筑上實現所(suo)遇到(dao)的困難,可創造巨大的無(wu)遮擋可視空間,有效增加(jia)空間使用面積。
2、藝術(shu)性。膜(mo)結(jie)(jie)構(gou)(gou)突破了傳統的(de)(de)建筑(zhu)結(jie)(jie)構(gou)(gou)類型(xing),以造型(xing)學(xue)、色(se)彩(cai)學(xue)為依托,可結(jie)(jie)合自然條件,充分(fen)發揮建筑(zhu)師的(de)(de)想象力(li),根(gen)據創意建造出傳統建筑(zhu)難以實現的(de)(de)曲線及(ji)各種(zhong)造型(xing),且色(se)彩(cai)豐富,富有時代氣息,體現結(jie)(jie)構(gou)(gou)構(gou)(gou)件受力(li)之美。配(pei)合燈光(guang)易形成夜景,給人以現代美的(de)(de)享(xiang)受。
3、經濟性。膜材料具有一定的(de)(de)透光(guang)率,白天可(ke)減少照明強度和時(shi)間(jian),節約能(neng)源;夜間(jian)彩燈透射可(ke)形成絢爛的(de)(de)景(jing)觀(guan)。而且,膜結構(gou)能(neng)夠拆卸,易于搬遷,特別是在建造短(duan)期應(ying)用的(de)(de)大跨度建筑時(shi),更為經濟。
4、安全性(xing)(xing)。膜材料具有的阻(zu)燃性(xing)(xing)和(he)耐高溫性(xing)(xing),能很好地滿足防火要求;膜結(jie)(jie)(jie)構(gou)屬柔性(xing)(xing)結(jie)(jie)(jie)構(gou),能夠承(cheng)受(shou)很大(da)的位移,不易整體(ti)倒塌;膜結(jie)(jie)(jie)構(gou)自重輕,抗震性(xing)(xing)能比(bi)較好。
5、自潔性。膜建(jian)筑中采(cai)用具(ju)有防護涂層的(de)(de)膜材(cai),本身不發黏(nian),落(luo)到(dao)膜材(cai)表面的(de)(de)灰塵可以靠雨水的(de)(de)自然沖(chong)洗(xi)而(er)達(da)到(dao)良好的(de)(de)自潔效果,同時保證建(jian)筑的(de)(de)使用壽命。
6、工(gong)期短。膜(mo)片的(de)裁(cai)剪、鋼(gang)索及(ji)鋼(gang)結(jie)構(gou)等(deng)的(de)制(zhi)作均在工(gong)廠(chang)完成,減少現(xian)場施(shi)(shi)工(gong)時間,可與下部鋼(gang)筋混凝土結(jie)構(gou)或構(gou)件等(deng)同(tong)時進行,避免施(shi)(shi)工(gong)交叉,在施(shi)(shi)工(gong)現(xian)場只是鋼(gang)索、鋼(gang)結(jie)構(gou)及(ji)膜(mo)片的(de)連接安裝(zhuang)定位(wei)及(ji)張(zhang)拉的(de)過程,故現(xian)場施(shi)(shi)工(gong)安裝(zhuang)、迅速(su)快(kuai)捷,相對(dui)傳統建筑工(gong)程工(gong)期較短。
7、適用廣。從氣候條件看,膜結構建(jian)筑適用的(de)(de)地域(yu)廣闊;從規模上看,可以小(xiao)到單(dan)人帳(zhang)篷(peng)、花(hua)園小(xiao)品,大到覆蓋(gai)幾萬、幾十萬平方米(mi)的(de)(de)建(jian)筑。甚至(zhi)有人曾(ceng)設想覆蓋(gai)一個小(xiao)城(cheng),實現人造(zao)自然。
三、膜結構的缺點
1、耐久性(xing)差。一般(ban)的(de)膜材(cai)(cai)使(shi)用壽命為(wei)15~25年(nian),與傳(chuan)統的(de)混凝土及(ji)鋼材(cai)(cai)相比有較(jiao)大的(de)差距,與“百年(nian)大計(ji)”的(de)設計(ji)理(li)念不同。
2、隔(ge)熱性(xing)差(cha)。如果強調透光性(xing),只能用單層膜,隔(ge)熱性(xing)就差(cha),因而(er)冬天(tian)(tian)冷、夏天(tian)(tian)熱,需要空調。
3、隔(ge)音效果(guo)較差。單(dan)層(ceng)膜結構(gou)只能用于隔(ge)音要求不高(gao)的建筑。
4、抵抗局(ju)部(bu)荷(he)載(zai)能(neng)力差。屋(wu)面會(hui)在局(ju)部(bu)荷(he)載(zai)作(zuo)用下形(xing)成局(ju)部(bu)凹陷,造成雨水或雪的淤積,使屋(wu)蓋在淤積處的荷(he)載(zai)增加,可能(neng)導致屋(wu)蓋撕裂(帳(zhang)蓬結(jie)構)或翻(fan)轉(充(chong)氣結(jie)構)。
5、維護難。充氣(qi)結構還(huan)需要(yao)不停地送(song)風,因此維護和管理特別重(zhong)要(yao)。另(ling)外。氣(qi)承(cheng)式充氣(qi)結構必須是密閉的空(kong)間,不宜(yi)開窗。
6、環保(bao)問題。使用的膜(mo)材(cai)(cai)都是(shi)不(bu)可再生的,一(yi)旦(dan)達到使用年限,拆除(chu)的膜(mo)材(cai)(cai)便成為(wei)城市垃圾而無法處置,正在研(yan)制開發膜(mo)材(cai)(cai)的可回收利(li)用,并(bing)已(yi)取得(de)了一(yi)定的進(jin)展。
四、膜結構的種類有哪些
1、按膜材料分類
(1)聚(ju)酯(zhi)纖(xian)(xian)維膜:由(you)聚(ju)酯(zhi)纖(xian)(xian)維織成的高強度膜材料,適用(yong)于中小(xiao)型建筑和(he)景觀遮陽。
(2)聚氯乙烯(xi)膜:由聚氯乙烯(xi)樹脂(zhi)加(jia)工制成的膜材料,適用于大型室(shi)(shi)內和室(shi)(shi)外建筑。
(3)乙(yi)(yi)烯-四氟乙(yi)(yi)烯共聚物膜(mo)(mo):由乙(yi)(yi)烯-四氟乙(yi)(yi)烯共聚物織成(cheng)的高強度膜(mo)(mo)材(cai)料(liao),適用(yong)于(yu)大型室(shi)內和(he)室(shi)外建筑。
2、按輔助結構分類
(1)骨架(jia)膜(mo)(mo)結構(gou):以鋼(gang)架(jia)支撐的膜(mo)(mo)結構(gou),結構(gou)穩固(gu),適用于大型室(shi)內和室(shi)外建筑。
(2)張拉膜(mo)(mo)結構:以張拉索和(he)支柱支撐的膜(mo)(mo)結構,造型輕盈、多(duo)樣,適用(yong)于商業、住宅(zhai)、景觀等場所。
(3)充氣膜結(jie)(jie)構:將空(kong)氣引入膜材(cai)料(liao)(liao)中,使膜材(cai)料(liao)(liao)膨脹并形(xing)成建筑(zhu)結(jie)(jie)構的形(xing)態(tai),適用于大型(xing)室(shi)內和室(shi)外(wai)建筑(zhu)。
3、按建筑形態分類
(1)球形(xing)膜(mo)結構(gou)(gou):以球形(xing)為基礎(chu)形(xing)態的膜(mo)結構(gou)(gou),通常用于景觀(guan)雕塑(su)和小型建(jian)筑。
(2)傘形(xing)膜結(jie)構:以(yi)傘形(xing)為(wei)基礎(chu)形(xing)態的膜結(jie)構,適用(yong)于商(shang)業(ye)、住宅(zhai)等場(chang)所。
(3)氣(qi)墊膜(mo)結構(gou)(gou):以氣(qi)墊為基礎形(xing)態的膜(mo)結構(gou)(gou),適用于大型室(shi)內和室(shi)外建筑。
五、膜結構怎么選擇
1、膜材料的性能
膜(mo)材料(liao)是膜(mo)結(jie)構的核心部分,它決(jue)定了膜(mo)結(jie)構的強度、耐久性(xing)(xing)、防(fang)火性(xing)(xing)、防(fang)污性(xing)(xing)等。常(chang)用的膜(mo)材料(liao)有聚(ju)酯纖(xian)維(wei)涂層玻(bo)璃纖(xian)維(wei)(PVC)、聚(ju)四氟乙(yi)烯(PTFE)、乙(yi)烯四氟乙(yi)烯共(gong)聚(ju)物(ETFE)等。不同(tong)(tong)的膜(mo)材料(liao)有不同(tong)(tong)的特點(dian)和適用范圍,我們應該根據項目(mu)的要(yao)求和預算,選(xuan)擇(ze)合適的膜(mo)材料(liao)。
2、膜結構的形式
膜結(jie)(jie)(jie)構有很(hen)多種形式(shi),比(bi)如張拉(la)膜結(jie)(jie)(jie)構、氣壓膜結(jie)(jie)(jie)構、索網膜結(jie)(jie)(jie)構等。不同的(de)形式(shi)有不同的(de)受力方式(shi)和空間效(xiao)果,我(wo)們應該根據場(chang)地的(de)條件和功能的(de)需求,選擇合(he)適的(de)形式(shi)。
3、膜結構的尺寸
膜結(jie)構(gou)(gou)的(de)尺(chi)寸影(ying)(ying)(ying)響了膜結(jie)構(gou)(gou)的(de)穩定(ding)性和美觀(guan)性,我們應(ying)該根據場地的(de)大小和高(gao)度(du),選擇合適的(de)尺(chi)寸。一般來說,膜結(jie)構(gou)(gou)的(de)跨度(du)越(yue)(yue)大,需(xu)要(yao)的(de)支撐結(jie)構(gou)(gou)越(yue)(yue)少,但是也越(yue)(yue)容(rong)易受到風力的(de)影(ying)(ying)(ying)響;膜結(jie)構(gou)(gou)的(de)高(gao)度(du)越(yue)(yue)高(gao),需(xu)要(yao)的(de)索桿(gan)越(yue)(yue)長,但是也越(yue)(yue)容(rong)易產生(sheng)大面積的(de)陰影(ying)(ying)(ying)。
4、膜結構的顏色
膜結(jie)(jie)構(gou)(gou)的(de)(de)顏色(se)影響了膜結(jie)(jie)構(gou)(gou)的(de)(de)視覺(jue)效果(guo)和環境適(shi)(shi)應性,我(wo)們(men)應該根據場地的(de)(de)背(bei)景和氣候條件,選擇合適(shi)(shi)的(de)(de)顏色(se)。一般(ban)來(lai)說,淺色(se)的(de)(de)膜結(jie)(jie)構(gou)(gou)可(ke)以(yi)反射更多(duo)的(de)(de)陽(yang)(yang)光,降低室內溫(wen)度,但(dan)是也容易顯得(de)單調;深色(se)的(de)(de)膜結(jie)(jie)構(gou)(gou)可(ke)以(yi)吸(xi)收更多(duo)的(de)(de)陽(yang)(yang)光,提(ti)高室內溫(wen)度,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(de)質量和安全(quan)。我們還(huan)應該定期對膜結(jie)構進行檢查和清潔,及(ji)時發現和處理問題,延長膜結(jie)構的(de)使(shi)用壽命。