一、什么是膜結構?
膜結構又叫張拉膜結構(Tensioned Membrane structure),是鋼結構的一種,是以建筑織物,即膜材料為張拉主體,與支撐構件或拉索共同組成的結構體系,它以其新穎獨特的建筑造型,良好的受力特點,成為大跨度空 間結構的主要形式之一。膜結構是一種建筑與結構完美結合的結構體系。它是用高強度柔性薄膜材料與支撐體系相結合形成 具有一定剛度的穩定曲面,能承受一定外荷載的空間結構形式。其造型自由輕巧、阻燃、制作簡易、 安裝快捷、能易于、使用安全等優點,因而使它在世界各地受到廣泛應用。這種結構形式特別適用于 大型體育場館、人口廊道、小品、公眾休閑娛樂廣場、展覽會場、購物中心等領域。
二、膜結構建筑的特點:
體輕:由于膜結構采用的材料和結構確定了膜結構是一種輕型結構,與其他傳統的建筑結構形式相比膜結構非常輕。
壽命長:膜結構建筑物屬于半永久性的建筑。現在世界上使用最早的膜結構建筑已有30多年的歷史,仍在使用中。它的鋼質骨架只要做好防腐涂裝,及時維護,便可永久使用。建筑用的膜材是一種高級的復合材料,具有良好的力學性能,強度高、耐老化,只要結構設計合理,膜結構建筑的安全使用壽命可長達50年。
自潔性:建筑用的膜材料表面無靜電,對塵埃物沒有吸附力,因此不易沾灰,即使落上一點灰塵也很容易被風雨除去。因此膜結構建筑總是以亮潔的表面出現在我們的視野中。
大跨度:可建成無中間支撐柱的大跨度建筑,一些大型公眾活動場所,體育場館,要求室內形成無立柱,大面積的開闊空間,這就給建筑師提出一個大難題。采用膜結構的屋頂,問題就大大簡化了。因為單位面積的膜很輕,大大減輕了骨架的承重。必要時只要用室內外空氣的微小壓差就可以撐起很輕的屋頂。
工藝性好:膜材是柔性材料一些用剛性材料難以制造的復雜的空間曲面,采用膜結構就方便多了。膜材即可以靠鋼骨架的支撐,也可以靠索具的張拉來生成各種各樣的空間曲面。用膜結構生成的曲面光順、柔和,又可以清晰地體現出膜的受力成形之美。
工期短:骨架的制作,面料的加工都是在工廠里進行的,因此大大縮短了工地現場的施工周期,減輕了工地現場多工種交叉作業,互相干擾的情況。
三、應用領域
體育設施:體育場、體育館、健身中心、游泳館、網球館、訓練中心、高爾夫球場等。
商業設施:商場、購物中心、酒店、餐廳、商店門頭、商業街等。
文化設施:展覽中心、劇院、會議廳、博物館、植物園、水族館、表演中心、旅游區、度假山莊、舞臺、音樂廣場等。
交通設施:機場、火車站、公交車站、收費站、碼頭、加油站、停車場等。
工業設施:工廠、倉庫、科研中心、處理中心、溫室、物流中心、大型車棚等。
景觀設施:建筑入口、標志性小品、步行街、房產公司、小區花園等。
膜結構是一種新型建筑形式,由于其所用材料及受力體系無于倫比的優點——輕質、高強、高透光性、張拉、受力、大空間、大跨度、豐富的造型能力、獨特的藝術感染力,在出現后短短的幾年中,既在全世界范圍內得到飛速發展,在交通設施、商業設施、體育場館、公共設施、城市景觀等許多領域中得到大量的應用。
四、膜材料
目前建筑膜材廣泛認可的標準是日本JISA-93所規定的A、B、C三類,是根據其防火性能的優劣來劃分的。
A類 :A類最好,以玻璃纖維織物為基材涂PTFE而成;
B類 :B類次之,以玻璃纖維織物為基材涂PVC而成;
C類 :C類是三類中最次的,以聚酯(滌綸)織物為基材涂PVC而成。按涂層材料分,有聚四氟乙烯(PTFE)、聚偏氟乙烯(PVDF)、聚氟乙烯(PVF)、聚氯乙烯(PVC)、聚氨酯(PU)、橡膠等。
膜結構材料的特點
重量輕、強度高、防火難燃、自潔性好,不受紫外線影響、抗疲勞、耐扭曲、耐老化、使用壽命長。具有高透光率,熱吸收量很少。正是因為這種跨時代的膜材料的發明,使膜結構建筑成為現代化的永久性建筑.
優越性能:自潔性、透光節能性、經濟性、藝術性、防火性與抗震性、造型多樣性;另外其還具有應用領域廣泛、能覆蓋大跨度空間及施工周期短的優點。