索膜建筑結(jié)構(gòu)已大量用于濱海旅游、博覽會、文藝、體育等大空間的公共建筑上。英國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、充分利用陽光和空氣以及與自然環(huán)境融合等特長,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)無論在工程界還是在科研領(lǐng)域均處于熱潮中。近年來,我國建筑市場對索膜建筑技術(shù)的需求明顯有大幅度增長的趨勢,國外公司紛紛登陸我國,刺激了我國索膜建筑事業(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)對當(dāng)代建筑師。膜結(jié)構(gòu)停車棚構(gòu)造其實(shí)很簡單,主要是利用**度膜結(jié)構(gòu)的布和支架來搭建起來的簡單建筑。江蘇ptfe張拉膜工程
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;得以在長久性建筑中使用。1975年在美國密執(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)用于長久性的大型體育館。其后在北美地區(qū),類似的膜結(jié)構(gòu)就建了9座,其中象美國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年修建東京后樂園棒球場時采用了氣承式膜結(jié)構(gòu)。早期修建的膜結(jié)構(gòu)大多是開敞式或位于氣候溫和的地區(qū),還沒有充份發(fā)揮膜材的圍護(hù)能力,那么在寒冷和多雪地區(qū),將是對膜結(jié)構(gòu)作為長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。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4%的光線,這就足以在白天不用人工采光。重慶反吊張拉膜遮陽棚膜結(jié)構(gòu)可分為充氣膜結(jié)構(gòu)和張拉膜結(jié)構(gòu)兩大類。
三)、從帳篷到長久性建筑過去人們習(xí)慣地把膜結(jié)構(gòu)看作是個帳篷,而帳篷只能算是一個臨時性建筑--不夠牢固、不能防火、又不能保暖或隔熱。如今對采用膜結(jié)構(gòu)的帳篷卻要刮目相看了,其中的關(guān)鍵問題就是材料。當(dāng)初大阪博覽會上的美國館,由于是臨時性的展覽建筑,采用的膜材是涂覆聚氯乙烯(PVC)的玻璃纖維織物,算不上先進(jìn),但在強(qiáng)度上也經(jīng)受了兩次速度高達(dá)每小時140km以上臺風(fēng)的考驗(yàn)。通過這個工程使設(shè)計(jì)者認(rèn)識到,需要一種強(qiáng)度更高、耐久性更好、不燃、透光和能自潔的建筑織物,70年代美國制造商開發(fā)的玻璃纖維織物即滿足了如上的要求。主要的改進(jìn)是涂覆的面層采用了聚四氟乙烯(PTFE,商品名Teflon一特氟?。?。這種材料于1973年應(yīng)用于美國加利福尼亞拉維思學(xué)院一個學(xué)生活動中心的屋頂上。經(jīng)過20多年的考驗(yàn),材料還保持著70-80%的強(qiáng)度,仍然透光并且沒有褪色,拉維恩學(xué)院膜結(jié)構(gòu)的使用經(jīng)驗(yàn)表明,涂覆PTEE面層的玻璃纖維織物,不但有足夠的強(qiáng)度承受張力,在使用功能上也具有很好的耐久性,從樂觀的估計(jì)來說,這種材料的使用年限將遠(yuǎn)不止當(dāng)初所估計(jì)的25年。與此同時,一種價格比較低、涂覆PVC的聚酯織物在性能上也有很大的改進(jìn)。制造商在原來的涂層外面再加一面層。
這是一個反復(fù)修正的過程。2,荷載態(tài)分析:張拉膜結(jié)構(gòu)自身重量很輕,為鋼結(jié)構(gòu)的1/5,混凝土結(jié)構(gòu)的1/40;因此膜結(jié)構(gòu)對地震力有良好的適應(yīng)性,而對風(fēng)的作用較為敏感。此外還要考慮雪荷載和活荷載的作用。由于目前觀測資料尚少,故對膜結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)通常采用安全系數(shù)法。張拉膜3,主要結(jié)構(gòu)構(gòu)件尺寸的確定,及對支承結(jié)構(gòu)的有限元分析。當(dāng)支承結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法與膜結(jié)構(gòu)不同時,應(yīng)注意不同設(shè)計(jì)方法間的系數(shù)轉(zhuǎn)換。4,連接設(shè)計(jì):包括螺栓、焊縫和次要構(gòu)件尺寸。5,剪裁設(shè)計(jì):這一過程應(yīng)具備必要的試驗(yàn)數(shù)據(jù),包括所選用膜材的楊氏模量和剪裁補(bǔ)償值(應(yīng)通過雙軸拉伸試驗(yàn)確定)。膜結(jié)構(gòu)在方案階段需要考慮的問題有:1,預(yù)張力的大小及張拉方式;2,根據(jù)控制荷載來確定膜片的大小和索的布置方式;3,考慮膜面及其固定件的形狀以避免積水(雪);4,關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì),以避免應(yīng)力集中;5,考慮膜材的運(yùn)輸和吊裝;6,耐久性與防火考慮。在膜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段所要考慮的要點(diǎn)有:1,保證膜面有足夠的曲率,以獲得較大的剛度和美學(xué)效果;2,細(xì)化支承結(jié)構(gòu),以充分表達(dá)透明的空間和輕巧的形狀;3,簡化膜與支承結(jié)構(gòu)間的連接節(jié)點(diǎn),降低現(xiàn)場施工量。膜結(jié)構(gòu)研究的主要問題有:1,找形。膜結(jié)構(gòu):膜結(jié)構(gòu)車棚、膜結(jié)構(gòu)加油站、膜結(jié)構(gòu)收費(fèi)站、膜結(jié)構(gòu)遮陽棚、膜結(jié)構(gòu)雨棚、膜結(jié)構(gòu)停車棚。
此外在保暖層下面還有一層很薄的蒸氣絕緣層,能起吸音作用。位于號稱日本雪國的秋田縣,深積雪可達(dá)150cm。1990年建造了天空穹頂體育館,其外形從球體截取,長邊為130m、短邊為100m。這座體育館的設(shè)計(jì)構(gòu)思來源于當(dāng)?shù)氐难└G洞,但置身其中又有在戶外的感覺。屋蓋承重是正交的格構(gòu)式空間拱系,沿長方向采用空腹拱并設(shè)有鋼索,沿短方向采用鋼管拱。長向鋼索被用來對膜面施加張力,同時與骨架在屋面形成V形槽溝,以便于雪滑落。緊貼屋面的鋼管拱被用作輸送暖風(fēng)的通道,既起到融雪的作用,也解決了膜面的結(jié)露問題。膜材為單層玻璃纖維織物,透光率可達(dá)10%,在場中仰望屋頂,給人以通透明亮的感覺。在寒冷地區(qū)建造大跨度膜結(jié)構(gòu),秋田天空穹頂是一個成功的范例。(四)、膜的交承--空氣、索或骨架膜材屋面以什么支承,始終是膜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中有待于探索的問題。也許當(dāng)初是從氣球或橡皮艇受到的啟發(fā),人們考慮以空氣為支承,就是向氣密性好的膜材所覆蓋的空間注入空氣,利用內(nèi)外空氣的壓力差使膜材受拉,結(jié)構(gòu)就具有一定的剛度來承重。早在第二次世界大戰(zhàn)后期,美國就曾用氣承式膜結(jié)構(gòu)建造了一些小直徑的雷達(dá)罩棚用于目的,而大阪博覽會的美國館則是大跨度氣承式膜結(jié)構(gòu)的里程碑。膜結(jié)構(gòu)停車棚在正常情況下是不用承重的,如果遇到雨雪天或者刮風(fēng)的天氣就會對膜結(jié)構(gòu)建筑帶來影響。安徽ptfe張拉膜價格
空間結(jié)構(gòu)建筑的美感往往令人震撼,而這種震撼源于合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)! 直線是美的。江蘇ptfe張拉膜工程
這足以顯示出PTFE膜材的強(qiáng)大生命力和廣闊的市場前景。目前國外對這種膜材的開發(fā)和應(yīng)用比較成熟,生產(chǎn)廠家也很多。玻纖PVC建筑膜材這種膜材開發(fā)和應(yīng)用得比較早,通常規(guī)定PVC涂層在玻璃纖維織物經(jīng)緯線交點(diǎn)上的厚度不能少于,一般涂層不會太厚,達(dá)到使用要求即可。為提高PVC本身耐老化性能,涂層時常常加入一些光、熱穩(wěn)定劑,淺色透明產(chǎn)品宜加一定量的紫外吸收劑,深色產(chǎn)品常加炭黑做穩(wěn)定劑。另外對PVC的表面處理還有很多方法,可在PVC上層壓一層極薄的金屬薄膜或噴射鋁霧,用云母或石英來防止表面發(fā)粘和沾污。玻纖有機(jī)硅樹脂建筑膜材有機(jī)硅樹脂具有優(yōu)異的耐高低溫、拒水、抗氧化等特點(diǎn),該膜材具有高的抗拉強(qiáng)度和彈性模量,另外還具有良好的透光性。Vestar膜材就采用這種樹脂對玻璃纖維布涂覆而制成的,目前這種膜材應(yīng)用的不多,生產(chǎn)廠家也較少。張拉膜玻纖合成橡膠建筑膜材合成橡膠(如丁腈橡膠,氯丁橡膠)韌性好,對陽光、臭氧、熱老化穩(wěn)定,具有突出的耐磨損性、耐化學(xué)性和阻燃性,可達(dá)到半透明狀態(tài),但由于容易發(fā)黃,故一般用于深色涂層。膨化PTFE建筑膜材。由膨化PTFE纖維織成的基布兩面貼上氟樹脂薄膜即得膨化PTFE建筑膜材。由于它的造價太高。江蘇ptfe張拉膜工程