一、膜結構是什么
膜(mo)結(jie)(jie)構(gou)(gou)又叫張拉膜(mo)結(jie)(jie)構(gou)(gou),是一(yi)種建筑與結(jie)(jie)構(gou)(gou)結(jie)(jie)合的(de)結(jie)(jie)構(gou)(gou)體(ti)(ti)系,是采(cai)用高強(qiang)度柔(rou)性薄膜(mo)材料(liao)與輔助(zhu)結(jie)(jie)構(gou)(gou)通過一(yi)定方(fang)式(shi)使(shi)其內部產(chan)生一(yi)定的(de)預張應(ying)力,并(bing)(bing)形(xing)成(cheng)應(ying)力控制下的(de)某種空(kong)間(jian)形(xing)狀,作為(wei)覆蓋結(jie)(jie)構(gou)(gou)或(huo)建筑物主體(ti)(ti),并(bing)(bing)具有足夠剛度以抵抗外部荷(he)載作用的(de)一(yi)種窄間(jian)結(jie)(jie)構(gou)(gou)類型(xing)。
膜結構(gou)是20世紀中期發(fa)展起來的(de)(de)一(yi)種新型(xing)建(jian)筑結構(gou)類型(xing),它打破了純直線(xian)建(jian)筑風格的(de)(de)模(mo)式(shi),以其獨有(you)的(de)(de)優美曲面造型(xing),簡潔、明快、剛與柔、力與美的(de)(de)組(zu)合,給人(ren)耳(er)目一(yi)新的(de)(de)感覺,同時給建(jian)筑設(she)計師提供(gong)了更大的(de)(de)想象和(he)創造空(kong)間(jian)。
二、膜結構的優點
1、大跨度。膜結(jie)構(gou)自重輕、抗震性(xing)能好,可以不需要內(nei)部支(zhi)承(cheng),克服了(le)傳統結(jie)構(gou)在大跨度(無(wu)支(zhi)撐)建(jian)筑上實現所遇到的困難,可創造巨大的無(wu)遮擋可視空(kong)(kong)間(jian),有(you)效增加空(kong)(kong)間(jian)使(shi)用面積。
2、藝術性。膜結構(gou)(gou)突破了傳統的建筑(zhu)結構(gou)(gou)類型(xing),以(yi)造(zao)型(xing)學、色(se)彩學為依托,可結合(he)自然條件(jian),充(chong)分發揮建筑(zhu)師的想象力,根據創(chuang)意(yi)建造(zao)出(chu)傳統建筑(zhu)難以(yi)實現的曲線及各種(zhong)造(zao)型(xing),且(qie)色(se)彩豐富,富有時代(dai)氣息(xi),體現結構(gou)(gou)構(gou)(gou)件(jian)受力之美。配合(he)燈(deng)光易形成夜(ye)景,給人以(yi)現代(dai)美的享受。
3、經濟(ji)性。膜材料具(ju)有(you)一定(ding)的透(tou)光率,白天可(ke)減少照明(ming)強(qiang)度和時間,節約(yue)能源(yuan);夜間彩燈透(tou)射可(ke)形成絢爛的景觀。而且,膜結構能夠拆(chai)卸,易于搬遷,特別是在建造短期應用的大跨度建筑時,更為經濟(ji)。
4、安(an)全性(xing)。膜材料具有的阻燃性(xing)和耐高溫性(xing),能(neng)很好地滿足防火要求;膜結構(gou)(gou)屬(shu)柔性(xing)結構(gou)(gou),能(neng)夠承受很大(da)的位移(yi),不易整體(ti)倒塌;膜結構(gou)(gou)自重(zhong)輕,抗震性(xing)能(neng)比(bi)較(jiao)好。
5、自潔(jie)性。膜建(jian)筑(zhu)(zhu)中采用(yong)具有防(fang)護涂層(ceng)的膜材,本身不(bu)發黏,落到膜材表面的灰塵可(ke)以(yi)靠(kao)雨(yu)水的自然(ran)沖洗而達(da)到良(liang)好(hao)的自潔(jie)效果,同時保證建(jian)筑(zhu)(zhu)的使用(yong)壽(shou)命(ming)。
6、工(gong)期(qi)短(duan)(duan)。膜片的(de)裁(cai)剪、鋼(gang)(gang)索及(ji)鋼(gang)(gang)結(jie)(jie)構(gou)等(deng)的(de)制作均(jun)在(zai)工(gong)廠(chang)完成(cheng),減少(shao)現(xian)(xian)場(chang)施工(gong)時間,可與下部鋼(gang)(gang)筋(jin)混凝土結(jie)(jie)構(gou)或(huo)構(gou)件等(deng)同(tong)時進行(xing),避免施工(gong)交叉,在(zai)施工(gong)現(xian)(xian)場(chang)只是(shi)鋼(gang)(gang)索、鋼(gang)(gang)結(jie)(jie)構(gou)及(ji)膜片的(de)連接安(an)裝(zhuang)定(ding)位及(ji)張(zhang)拉的(de)過程(cheng),故現(xian)(xian)場(chang)施工(gong)安(an)裝(zhuang)、迅速快捷(jie),相對(dui)傳統建(jian)筑工(gong)程(cheng)工(gong)期(qi)較短(duan)(duan)。
7、適(shi)用(yong)廣。從氣(qi)候條件看,膜(mo)結(jie)構建(jian)筑適(shi)用(yong)的(de)地域廣闊;從規(gui)模上(shang)看,可以小到單人帳篷、花園小品(pin),大(da)到覆蓋(gai)幾(ji)萬、幾(ji)十萬平方米的(de)建(jian)筑。甚至有人曾(ceng)設想覆蓋(gai)一個小城,實(shi)現人造自然。
三、膜結構的缺點
1、耐久性差。一般的膜材使(shi)用壽命(ming)為15~25年,與傳統的混凝土(tu)及鋼材相比有較大的差距,與“百年大計”的設計理(li)念不(bu)同。
2、隔熱(re)性差。如果(guo)強調透(tou)光性,只能(neng)用單層膜,隔熱(re)性就差,因而冬天(tian)冷(leng)、夏天(tian)熱(re),需要空調。
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(di)抗局(ju)部荷(he)載能力差。屋(wu)面會在局(ju)部荷(he)載作用下(xia)形成局(ju)部凹陷,造成雨水(shui)或(huo)雪的淤(yu)積,使屋(wu)蓋(gai)在淤(yu)積處的荷(he)載增加,可能導致屋(wu)蓋(gai)撕裂(lie)(帳蓬結構(gou))或(huo)翻轉(zhuan)(充氣結構(gou))。
5、維(wei)護難。充氣結(jie)構還需要不停地送風,因此維(wei)護和(he)管理特別重要。另外(wai)。氣承式充氣結(jie)構必須是密閉的(de)空間,不宜開窗。
6、環保問(wen)題。使用(yong)的(de)膜(mo)材都是(shi)不可再生的(de),一旦達(da)到使用(yong)年限,拆除的(de)膜(mo)材便(bian)成為城市垃圾而無法處置,正在研(yan)制開發膜(mo)材的(de)可回(hui)收利用(yong),并已取得了一定的(de)進展。
四、膜結構的種類有哪些
1、按膜材料分類
(1)聚(ju)酯纖(xian)維膜:由聚(ju)酯纖(xian)維織成(cheng)的高(gao)強(qiang)度膜材料,適用于中小型建筑和景觀遮陽。
(2)聚氯乙烯(xi)膜:由聚氯乙烯(xi)樹脂加工制成的膜材料,適用于(yu)大型(xing)室內和(he)室外建筑。
(3)乙烯(xi)(xi)(xi)-四(si)(si)氟乙烯(xi)(xi)(xi)共(gong)聚(ju)物(wu)膜:由乙烯(xi)(xi)(xi)-四(si)(si)氟乙烯(xi)(xi)(xi)共(gong)聚(ju)物(wu)織(zhi)成的高強度膜材料,適用于大型室內和室外建筑。
2、按輔助結構分類
(1)骨架膜結(jie)(jie)構(gou):以鋼架支撐的膜結(jie)(jie)構(gou),結(jie)(jie)構(gou)穩固,適(shi)用于大型室內和室外建(jian)筑(zhu)。
(2)張(zhang)拉(la)膜結(jie)構:以(yi)張(zhang)拉(la)索和支柱支撐的膜結(jie)構,造型輕盈(ying)、多樣(yang),適用于商業、住宅、景觀等場(chang)所(suo)。
(3)充氣膜(mo)結(jie)構(gou):將空氣引入膜(mo)材料中,使膜(mo)材料膨脹并形成建筑(zhu)結(jie)構(gou)的形態,適用于大型室(shi)內和室(shi)外建筑(zhu)。
3、按建筑形態分類
(1)球形膜結(jie)構(gou):以球形為基礎(chu)形態的膜結(jie)構(gou),通常用于景觀(guan)雕塑和小型建筑。
(2)傘形(xing)(xing)膜結(jie)構:以傘形(xing)(xing)為基礎形(xing)(xing)態的膜結(jie)構,適用于商業(ye)、住宅等場所。
(3)氣墊膜結(jie)構(gou):以氣墊為基礎形(xing)態(tai)的膜結(jie)構(gou),適用(yong)于大型(xing)室(shi)(shi)內和室(shi)(shi)外建筑。
五、膜結構怎么選擇
1、膜材料的性能
膜(mo)(mo)材(cai)料(liao)是(shi)膜(mo)(mo)結構的(de)核心部分,它決定了膜(mo)(mo)結構的(de)強(qiang)度、耐久性、防(fang)火性、防(fang)污性等(deng)。常用的(de)膜(mo)(mo)材(cai)料(liao)有聚酯纖維涂(tu)層玻璃(li)纖維(PVC)、聚四(si)氟乙烯(PTFE)、乙烯四(si)氟乙烯共聚物(wu)(ETFE)等(deng)。不(bu)同的(de)膜(mo)(mo)材(cai)料(liao)有不(bu)同的(de)特(te)點(dian)和適用范圍,我們應該根(gen)據(ju)項(xiang)目的(de)要(yao)求和預(yu)算,選擇合適的(de)膜(mo)(mo)材(cai)料(liao)。
2、膜結構的形式
膜結構(gou)(gou)有很多種形(xing)(xing)式(shi),比如張拉膜結構(gou)(gou)、氣壓膜結構(gou)(gou)、索(suo)網(wang)膜結構(gou)(gou)等。不同(tong)的形(xing)(xing)式(shi)有不同(tong)的受力方式(shi)和空間效果,我們應該根(gen)據場地(di)的條件和功能的需求,選擇合適的形(xing)(xing)式(shi)。
3、膜結構的尺寸
膜(mo)結(jie)(jie)(jie)構(gou)(gou)的(de)(de)尺(chi)寸影響(xiang)(xiang)了膜(mo)結(jie)(jie)(jie)構(gou)(gou)的(de)(de)穩定性和(he)(he)美觀性,我們應該根據(ju)場地的(de)(de)大小和(he)(he)高(gao)度(du)(du),選擇合適的(de)(de)尺(chi)寸。一般來說,膜(mo)結(jie)(jie)(jie)構(gou)(gou)的(de)(de)跨度(du)(du)越(yue)(yue)大,需(xu)要(yao)的(de)(de)支(zhi)撐結(jie)(jie)(jie)構(gou)(gou)越(yue)(yue)少,但是(shi)也越(yue)(yue)容易(yi)受到風(feng)力的(de)(de)影響(xiang)(xiang);膜(mo)結(jie)(jie)(jie)構(gou)(gou)的(de)(de)高(gao)度(du)(du)越(yue)(yue)高(gao),需(xu)要(yao)的(de)(de)索桿越(yue)(yue)長,但是(shi)也越(yue)(yue)容易(yi)產生大面積的(de)(de)陰影。
4、膜結構的顏色
膜結構(gou)(gou)的(de)顏色(se)影響(xiang)了膜結構(gou)(gou)的(de)視覺效果和(he)環(huan)境適(shi)應(ying)性,我(wo)們應(ying)該根據場地(di)的(de)背景和(he)氣候(hou)條件,選擇合適(shi)的(de)顏色(se)。一般來說,淺色(se)的(de)膜結構(gou)(gou)可以(yi)反(fan)射更多的(de)陽光(guang),降低室內溫(wen)度(du),但是也(ye)容(rong)(rong)易顯(xian)得(de)單調;深(shen)色(se)的(de)膜結構(gou)(gou)可以(yi)吸收更多的(de)陽光(guang),提高室內溫(wen)度(du),但是也(ye)容(rong)(rong)易顯(xian)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安全。我們還(huan)應該定期(qi)對膜(mo)結(jie)構進行(xing)檢查和清潔,及時發現和處理(li)問(wen)題,延(yan)長膜(mo)結(jie)構的使(shi)用壽命。