一、膜結構是什么
膜結(jie)(jie)構(gou)又(you)叫(jiao)張拉膜結(jie)(jie)構(gou),是一種建筑(zhu)與結(jie)(jie)構(gou)結(jie)(jie)合的結(jie)(jie)構(gou)體系,是采用高(gao)強度柔性薄膜材料與輔(fu)助結(jie)(jie)構(gou)通過(guo)一定(ding)方式(shi)使其內(nei)部產(chan)生一定(ding)的預張應(ying)力,并(bing)形(xing)成應(ying)力控制下的某種空間形(xing)狀,作為覆蓋結(jie)(jie)構(gou)或建筑(zhu)物主體,并(bing)具有(you)足(zu)夠剛度以抵抗外(wai)部荷載作用的一種窄(zhai)間結(jie)(jie)構(gou)類型。
膜結(jie)構是20世紀中期(qi)發展(zhan)起來的(de)(de)(de)一種新(xin)型(xing)建(jian)筑結(jie)構類型(xing),它打破了(le)純直線建(jian)筑風格的(de)(de)(de)模式,以其獨有的(de)(de)(de)優美曲面造(zao)型(xing),簡潔(jie)、明快、剛與柔、力與美的(de)(de)(de)組合,給(gei)人耳(er)目一新(xin)的(de)(de)(de)感覺,同(tong)時給(gei)建(jian)筑設計師提(ti)供了(le)更大的(de)(de)(de)想象和創造(zao)空間。
二、膜結構的優點
1、大(da)(da)(da)跨度(du)。膜(mo)結構自重輕、抗震性能(neng)好(hao),可以不需要內(nei)部(bu)支(zhi)承,克服了傳統結構在大(da)(da)(da)跨度(du)(無(wu)支(zhi)撐)建筑(zhu)上實現所遇(yu)到的困難(nan),可創造巨大(da)(da)(da)的無(wu)遮(zhe)擋可視空(kong)(kong)間(jian),有效增加空(kong)(kong)間(jian)使(shi)用面積。
2、藝(yi)術性。膜結(jie)(jie)構(gou)突破了傳統(tong)的(de)建(jian)筑結(jie)(jie)構(gou)類(lei)型,以(yi)造型學、色彩學為依托,可(ke)結(jie)(jie)合(he)自(zi)然條件(jian),充(chong)分發揮建(jian)筑師的(de)想象力,根據創意建(jian)造出(chu)傳統(tong)建(jian)筑難(nan)以(yi)實(shi)現的(de)曲(qu)線及各種造型,且色彩豐富(fu),富(fu)有時代(dai)(dai)氣息,體現結(jie)(jie)構(gou)構(gou)件(jian)受(shou)力之美。配合(he)燈(deng)光易(yi)形成夜景,給人以(yi)現代(dai)(dai)美的(de)享受(shou)。
3、經濟性(xing)。膜材料具(ju)有(you)一定的(de)透光率,白天可減少照明強(qiang)度和時間,節(jie)約能源;夜間彩燈(deng)透射可形(xing)成絢爛的(de)景觀(guan)。而且,膜結構能夠拆卸,易(yi)于搬遷,特別是在建造短期應用的(de)大跨度建筑(zhu)時,更(geng)為經濟。
4、安全性(xing)。膜(mo)材料(liao)具有的(de)阻燃(ran)性(xing)和(he)耐高溫性(xing),能很好(hao)(hao)地滿足(zu)防火(huo)要求;膜(mo)結構屬(shu)柔(rou)性(xing)結構,能夠承受(shou)很大的(de)位移,不易整體倒(dao)塌;膜(mo)結構自重輕,抗震(zhen)性(xing)能比較好(hao)(hao)。
5、自(zi)潔性(xing)。膜(mo)建筑(zhu)中采用具有防護涂(tu)層的(de)膜(mo)材,本身不發黏,落到(dao)膜(mo)材表面的(de)灰(hui)塵可(ke)以靠(kao)雨水的(de)自(zi)然沖洗(xi)而(er)達到(dao)良好的(de)自(zi)潔效果(guo),同時保證建筑(zhu)的(de)使用壽命。
6、工(gong)期(qi)短(duan)。膜(mo)(mo)片的裁剪、鋼(gang)(gang)索及(ji)鋼(gang)(gang)結(jie)(jie)構等的制作(zuo)均(jun)在工(gong)廠完(wan)成,減少(shao)現(xian)場施工(gong)時間,可與下部鋼(gang)(gang)筋混凝土結(jie)(jie)構或構件等同時進行,避免施工(gong)交(jiao)叉(cha),在施工(gong)現(xian)場只(zhi)是(shi)鋼(gang)(gang)索、鋼(gang)(gang)結(jie)(jie)構及(ji)膜(mo)(mo)片的連接(jie)安裝定位(wei)及(ji)張拉的過程(cheng),故現(xian)場施工(gong)安裝、迅速快捷,相對傳統建(jian)筑工(gong)程(cheng)工(gong)期(qi)較短(duan)。
7、適(shi)(shi)用(yong)廣(guang)。從(cong)氣候條件看,膜結(jie)構建筑適(shi)(shi)用(yong)的(de)地域廣(guang)闊;從(cong)規模(mo)上(shang)看,可以小到單人帳篷、花(hua)園小品,大到覆蓋幾萬、幾十(shi)萬平方米的(de)建筑。甚(shen)至有(you)人曾設想覆蓋一個小城,實現人造自然(ran)。
三、膜結構的缺點
1、耐(nai)久性差。一般(ban)的膜材(cai)使用壽(shou)命為15~25年,與傳統(tong)的混凝(ning)土及鋼材(cai)相比有較大的差距,與“百年大計”的設計理念不(bu)同(tong)。
2、隔熱性差。如果強調透光性,只能用單層(ceng)膜,隔熱性就(jiu)差,因而冬(dong)天(tian)冷、夏天(tian)熱,需要空調。
3、隔音效(xiao)果較差。單層膜結構只能用于(yu)隔音要求不高的建(jian)筑。
4、抵抗局部(bu)荷(he)載能力差。屋面會(hui)在(zai)局部(bu)荷(he)載作用下形成(cheng)局部(bu)凹陷,造成(cheng)雨水或雪的淤積,使屋蓋在(zai)淤積處的荷(he)載增加,可能導(dao)致(zhi)屋蓋撕裂(lie)(帳蓬結構(gou))或翻轉(充氣結構(gou))。
5、維護難。充氣結(jie)構還需(xu)要不停地送風,因此維護和(he)管(guan)理特別重要。另外(wai)。氣承式充氣結(jie)構必須是密閉的空間,不宜開窗。
6、環(huan)保(bao)問(wen)題(ti)。使用(yong)(yong)的膜(mo)(mo)材都是不可再生的,一旦(dan)達(da)到(dao)使用(yong)(yong)年限,拆(chai)除的膜(mo)(mo)材便成為城市(shi)垃圾而無法處置,正(zheng)在研制(zhi)開發膜(mo)(mo)材的可回收利用(yong)(yong),并(bing)已取得了(le)一定的進展(zhan)。
四、膜結構的種類有哪些
1、按膜材料分類
(1)聚酯(zhi)纖(xian)維膜:由聚酯(zhi)纖(xian)維織(zhi)成的高強度膜材料,適用于中(zhong)小型建(jian)筑和景觀遮陽。
(2)聚氯乙(yi)烯膜:由聚氯乙(yi)烯樹脂加(jia)工制成(cheng)的膜材(cai)料,適用于大(da)型室內(nei)和室外建筑。
(3)乙(yi)烯-四(si)氟乙(yi)烯共(gong)聚物(wu)膜:由乙(yi)烯-四(si)氟乙(yi)烯共(gong)聚物(wu)織成的高強度(du)膜材料,適用(yong)于大型室(shi)內和室(shi)外建筑。
2、按輔助結構分類
(1)骨架膜(mo)結構:以鋼(gang)架支撐的膜(mo)結構,結構穩固,適用于大型室內和室外建筑。
(2)張(zhang)拉膜(mo)結構:以張(zhang)拉索(suo)和(he)支柱(zhu)支撐的膜(mo)結構,造型輕(qing)盈、多樣(yang),適(shi)用于商業、住宅、景觀等場(chang)所。
(3)充氣膜結(jie)(jie)構(gou):將空氣引入膜材(cai)料中,使膜材(cai)料膨脹并形成建(jian)筑(zhu)結(jie)(jie)構(gou)的形態,適用于大(da)型室內和室外建(jian)筑(zhu)。
3、按建筑形態分類
(1)球形膜結(jie)構:以球形為基礎形態的膜結(jie)構,通常用于景觀雕塑和小型建筑。
(2)傘形膜(mo)(mo)結構(gou):以傘形為基礎形態的膜(mo)(mo)結構(gou),適用于(yu)商業、住宅等場所。
(3)氣墊(dian)膜結構:以氣墊(dian)為基(ji)礎形態(tai)的膜結構,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)材料是膜(mo)結(jie)構(gou)的(de)核(he)心部(bu)分,它(ta)決定了(le)膜(mo)結(jie)構(gou)的(de)強度、耐(nai)久性(xing)、防火(huo)性(xing)、防污性(xing)等(deng)。常用的(de)膜(mo)材料有(you)聚酯(zhi)纖(xian)維(wei)涂層玻璃(li)纖(xian)維(wei)(PVC)、聚四氟乙烯(xi)(PTFE)、乙烯(xi)四氟乙烯(xi)共聚物(ETFE)等(deng)。不同的(de)膜(mo)材料有(you)不同的(de)特點和適用范圍(wei),我(wo)們應該根據項目(mu)的(de)要求(qiu)和預算,選擇(ze)合(he)適的(de)膜(mo)材料。
2、膜結構的形式
膜(mo)(mo)結構有很多種(zhong)形式(shi)(shi),比如張(zhang)拉膜(mo)(mo)結構、氣壓(ya)膜(mo)(mo)結構、索(suo)網(wang)膜(mo)(mo)結構等。不同的形式(shi)(shi)有不同的受力方式(shi)(shi)和(he)空間效果,我們應該根據(ju)場地的條(tiao)件和(he)功(gong)能的需求,選(xuan)擇合適(shi)的形式(shi)(shi)。
3、膜結構的尺寸
膜(mo)結(jie)(jie)(jie)構(gou)(gou)的尺寸影響(xiang)了膜(mo)結(jie)(jie)(jie)構(gou)(gou)的穩定性和(he)美觀性,我(wo)們應該根據場地的大小和(he)高度,選擇合適的尺寸。一般(ban)來說,膜(mo)結(jie)(jie)(jie)構(gou)(gou)的跨度越(yue)大,需要(yao)(yao)的支撐結(jie)(jie)(jie)構(gou)(gou)越(yue)少,但(dan)是也越(yue)容易受到風力的影響(xiang);膜(mo)結(jie)(jie)(jie)構(gou)(gou)的高度越(yue)高,需要(yao)(yao)的索桿越(yue)長(chang),但(dan)是也越(yue)容易產生大面積的陰影。
4、膜結構的顏色
膜結(jie)構(gou)的(de)(de)顏(yan)色(se)(se)影響了膜結(jie)構(gou)的(de)(de)視(shi)覺效果和(he)環境適應(ying)性,我們應(ying)該(gai)根據場(chang)地的(de)(de)背景和(he)氣候條件,選擇合適的(de)(de)顏(yan)色(se)(se)。一般來說,淺色(se)(se)的(de)(de)膜結(jie)構(gou)可(ke)以反射更(geng)多的(de)(de)陽(yang)光,降(jiang)低室(shi)內溫(wen)度(du),但是也(ye)容易(yi)顯得單調;深色(se)(se)的(de)(de)膜結(jie)構(gou)可(ke)以吸收更(geng)多的(de)(de)陽(yang)光,提高(gao)室(shi)內溫(wen)度(du),但是也(ye)容易(yi)顯得沉重。
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。我(wo)們還應該(gai)定期對膜結構(gou)進行檢(jian)查和清潔,及時發現和處理(li)問題,延(yan)長膜結構(gou)的(de)使用壽命。