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索膜建筑結(jié)構(gòu)已大量用于濱海旅游、博覽會(huì)、文藝、體育等大空間的公共建筑上。英國(guó)泰晤士河畔的千年穹頂是膜結(jié)構(gòu)體系的標(biāo)志性建筑,為世界矚目。索膜結(jié)構(gòu)具有易建、易拆、易搬遷、易更新、充分利用陽(yáng)光和空氣以及與自然環(huán)境融合等特長(zhǎng),它是21世紀(jì)綠色建筑體系的寵兒。目前,在全球范圍內(nèi)索膜結(jié)構(gòu)無(wú)論在工程界還是在科研領(lǐng)域均處于熱潮中。近年來(lái),我國(guó)建筑市場(chǎng)對(duì)索膜建筑技術(shù)的需求明顯有大幅度增長(zhǎng)的趨勢(shì),國(guó)外公司紛紛登陸我國(guó),刺激了我國(guó)索膜建筑事業(yè)的發(fā)展。隨著現(xiàn)代科技的進(jìn)一步發(fā)展,使人類(lèi)面臨著保護(hù)自然環(huán)境的使命。因此,天然材料和傳統(tǒng)的古老建筑材料必將被輕而薄且保溫隔熱性能良好的輕質(zhì)材料所取代。索膜建筑技術(shù)在這項(xiàng)變革中將扮演重要角色,其在建筑領(lǐng)域內(nèi)更的應(yīng)用是可以預(yù)見(jiàn)的,可謂前程似錦。環(huán)境、氛圍、文化、建筑形式的和諧統(tǒng)一,是世界范圍內(nèi)建筑師、規(guī)劃師追求的高目標(biāo)。人類(lèi)進(jìn)入21世紀(jì)如何理解、構(gòu)思、創(chuàng)造和建設(shè)我們的生活空間?是當(dāng)今建筑界面臨的重要課題。正如世界建筑大師會(huì)北京指出,廣義建筑學(xué).....從理念上和理論基礎(chǔ)上把建筑學(xué)、地景學(xué)、城市規(guī)劃的要點(diǎn)整合為一。這是廣義建筑學(xué)對(duì)當(dāng)代建筑師。透光性是現(xiàn)代膜結(jié)構(gòu)被認(rèn)可的特性之一。河南空間張拉膜廠家
比較成熟的有聚氟乙烯(PVF,商品名Tediar)和聚偏氟乙烯(PVDF),這種面層不但能保護(hù)織物抵抗紫外線,而且地改進(jìn)了自潔性,這樣就把聚酯織物的使用年限提高到15年;得以在長(zhǎng)久性建筑中使用。1975年在美國(guó)密執(zhí)安州龐提亞克興建了平面尺寸,這是次將氣承式膜結(jié)構(gòu)應(yīng)用于長(zhǎng)久性的大型體育館。其后在北美地區(qū),類(lèi)似的膜結(jié)構(gòu)就建了9座,其中象美國(guó)的明尼阿波利斯和加拿大的溫哥華均位于北方地區(qū)。雖然象這樣的充氣結(jié)構(gòu)也發(fā)生過(guò)幾次不愉快的坍塌事故,但是膜結(jié)構(gòu)終于登堂入室,進(jìn)入長(zhǎng)久性建筑的行列。日本在徘徊了10多年之后,也在1988年修建東京后樂(lè)園棒球場(chǎng)時(shí)采用了氣承式膜結(jié)構(gòu)。早期修建的膜結(jié)構(gòu)大多是開(kāi)敞式或位于氣候溫和的地區(qū),還沒(méi)有充份發(fā)揮膜材的圍護(hù)能力,那么在寒冷和多雪地區(qū),將是對(duì)膜結(jié)構(gòu)作為長(zhǎng)久性建筑的真正考驗(yàn)。1983年在加拿大加爾格里建成的林賽公園體育中心就是一個(gè)例證。在這座橢圓形的建筑中,游泳館和田徑館各占一半,以一根橫跨122m的格構(gòu)式鋼拱將兩者分開(kāi)。在鋼拱與周邊圈梁之間的鋼索網(wǎng)支承著折線形的膜材屋面,采用涂覆PTEE的玻璃纖維織物,索網(wǎng)下設(shè)有纖維棉的保暖層,屋頂不但能防寒,還能透過(guò)4%的光線,這就足以在白天不用人工采光。山西空間張拉膜遮陽(yáng)棚把停車(chē)場(chǎng)的建設(shè)規(guī)劃當(dāng)成現(xiàn)代城市建設(shè)規(guī)劃的重要組成部分,變得越來(lái)越重要。
由ETFE(乙烯-四氟乙烯共聚物)生料直接制成。ETFE不僅具有優(yōu)良的抗沖擊性能、電性能、熱穩(wěn)定性和耐化學(xué)腐蝕性,而且機(jī)械強(qiáng)度高,加工性能好。近年來(lái),ETFE膜材的應(yīng)用在很多方面可以取代其他產(chǎn)品而表現(xiàn)出強(qiáng)大的優(yōu)勢(shì)和市場(chǎng)前景。這種膜材透光性特別好,號(hào)稱(chēng)“軟玻璃”,質(zhì)量輕,只有同等大小玻璃的1%;韌性好、抗拉強(qiáng)度高、不易被撕裂,延展性大于400%;耐候性和耐化學(xué)腐蝕性強(qiáng),熔融溫度高達(dá)200℃;可有效的利用自然光,節(jié)約能源;良好的聲學(xué)性能。自清潔功能使表面不易沾污,且雨水沖刷即可帶走沾污的少量污物,清潔周期大約為5年。另外,ETFE膜可在現(xiàn)成預(yù)制成薄膜氣泡,方便施工和維修。ETFE也有不足,如外界環(huán)境容易損壞材料而造成漏氣,維護(hù)費(fèi)用高等,但是隨著大型體育館、游客場(chǎng)所、候機(jī)大廳等的建設(shè),ETFE更突顯自己的優(yōu)勢(shì)。目前生產(chǎn)這種膜材的公司很少,只有少數(shù)幾家公司可以提供ETFE膜材,這種膜材的研發(fā)和應(yīng)用在國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家也不過(guò)十幾年的歷史。
因?yàn)槟菢拥谋∧げ皇秋h動(dòng)的就是缺乏穩(wěn)定性的。張拉膜結(jié)構(gòu)的美就在于其“力”與“形”的完美結(jié)合。張拉膜結(jié)構(gòu)的基本組成單元通常有:膜材、索與支承結(jié)構(gòu)(桅桿、拱或其他剛性構(gòu)件)。膜材一種新興的建筑材料,已被公認(rèn)為是繼磚、石、混凝土、鋼和木材之后的“第六種建筑材料”。膜材本身受壓不大,抗彎也不是很好,所以要使膜結(jié)構(gòu)正常工作就必須引入適當(dāng)?shù)念A(yù)張力。此外,要保證膜結(jié)構(gòu)正常工作的另一個(gè)重要條件就是要形成互反曲面。傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)為了減小結(jié)構(gòu)的變形就必須增加結(jié)構(gòu)的抗力;而膜結(jié)構(gòu)是通過(guò)改變形狀來(lái)分散荷載,從而獲得小內(nèi)力增長(zhǎng)的。當(dāng)膜結(jié)構(gòu)在平衡位置附近出現(xiàn)變形時(shí),可產(chǎn)生兩種回復(fù)力:一個(gè)是由幾何變形引起的;另一個(gè)是由材料應(yīng)變引起的。通常幾何剛度要比彈性剛度大得多,所以要使每一個(gè)膜片具有良好的剛度,就應(yīng)盡量形成負(fù)高斯曲面,即沿對(duì)角方向分別形成“高點(diǎn)”和“低點(diǎn)”。“高點(diǎn)”通常是由桅桿來(lái)提供的,也許是由于這個(gè)原因,有些文獻(xiàn)上也把張拉膜結(jié)構(gòu)叫做懸掛膜結(jié)構(gòu)(suspensionmembrane)。索作為膜材的彈性邊界,將膜材劃分為一系列膜片,從而減小了膜材的自由支承長(zhǎng)度,使薄膜表面更易形成較大的曲率。有文獻(xiàn)指出,膜材的自由支承長(zhǎng)度不宜超過(guò)15米。為了得到滿足功能要求的**簡(jiǎn)約設(shè)計(jì),結(jié)構(gòu)建筑師必須要與其他工程師緊密合作。
受拉環(huán)索與斜拉索傳到周?chē)氖軌喝α荷稀K黢讽斒紫扔迷?986年韓國(guó)漢城奧運(yùn)會(huì)的體操館與擊劍館上,其直徑分別為120m與93m。其后又得到了不斷的發(fā)展,跨度大的是美國(guó)佛羅里達(dá)州的太陽(yáng)海岸穹頂,直徑達(dá)210m。此外,美國(guó)李維()也繼承了張拉整體的構(gòu)想,并采用了富勒的三角形網(wǎng)格,設(shè)計(jì)了雙曲拋物面的張拉整體穹頂,其作就是1996年在美國(guó)亞特蘭大舉行的奧運(yùn)會(huì)主館--佐治亞穹頂,這個(gè)240mX192m的橢圓形索膜結(jié)構(gòu)成為世界上大的室內(nèi)體育館。主要依靠索來(lái)支承膜的索穹頂是膜結(jié)構(gòu)體系的一大進(jìn)展。膜材也完全可以支承在平面或空間結(jié)構(gòu)上,如拱、網(wǎng)殼等,其材料可選用鋼、木或鋁合金。象日本秋田天空穹頂采用了鋼結(jié)構(gòu)的空間拱系,而位于同一地區(qū)的大館穹頂,178mX157m卵形平面上以雙向膠合木拱支承著雙層膜面。膜結(jié)構(gòu)還可以采用桅桿作為支承,賦予建筑立面以新的變化,個(gè)采用涂覆PTFE玻璃纖維織物的拉維思學(xué)生活動(dòng)中心屋頂由4個(gè)圓錐形的帳篷組成,每一個(gè)圓錐體有一傾斜15度的桅桿,支承膜材的鋼索就由桅桿頂部輻射狀地伸向周?chē)娜α骸S?guó)千年穹頂?shù)?2根桅桿穿出了屋面,膜面支承在72根輻射狀的鋼索上,這些鋼索則通過(guò)斜拉吊索與系索由桅桿所支撐,吊索與系索對(duì)桅桿起穩(wěn)定作用。膜結(jié)構(gòu)以其鮮明的個(gè)性和標(biāo)識(shí)性,應(yīng)用于城市小品設(shè)計(jì)中。湖南布張拉膜車(chē)棚
膜結(jié)構(gòu)停車(chē)棚變黃的原因,主要原因是PVC膜材料加熱變形后會(huì)變黃。河南空間張拉膜廠家
張拉膜按其結(jié)構(gòu)方式可以分為三種形式:骨架式、張拉式、充氣式。按照使用膜材分類(lèi),又可以分為PVC/PVDF、PFTE、EFTE三大類(lèi)。張拉膜結(jié)構(gòu)又稱(chēng)為索膜結(jié)構(gòu)、張拉膜、張力膜亦或是空[1]間膜。它是一種建筑與結(jié)構(gòu)完美結(jié)合的結(jié)構(gòu)體系。它是用**度柔性薄膜材料與支撐體系相結(jié)合形成具有一定剛度的穩(wěn)定曲面,能承受一定外荷載的空間結(jié)構(gòu)形式。其造型自由、輕巧、柔美,充滿力量感,阻燃、制作簡(jiǎn)易、安裝快捷、節(jié)能、易于、使用安全等優(yōu)點(diǎn),因而使它在世界各地受到廣泛應(yīng)用。河南空間張拉膜廠家