一、膜結構是什么
膜(mo)(mo)結(jie)(jie)構(gou)又叫張拉膜(mo)(mo)結(jie)(jie)構(gou),是(shi)一(yi)種(zhong)(zhong)建(jian)筑與結(jie)(jie)構(gou)結(jie)(jie)合的(de)結(jie)(jie)構(gou)體系(xi),是(shi)采用高(gao)強度(du)柔性薄膜(mo)(mo)材(cai)料與輔助結(jie)(jie)構(gou)通過一(yi)定方式使其內部產(chan)生一(yi)定的(de)預(yu)張應力,并形成應力控制(zhi)下的(de)某種(zhong)(zhong)空(kong)間(jian)形狀,作為覆蓋結(jie)(jie)構(gou)或建(jian)筑物主體,并具有足夠剛度(du)以抵(di)抗外部荷載(zai)作用的(de)一(yi)種(zhong)(zhong)窄間(jian)結(jie)(jie)構(gou)類(lei)型。
膜結構是20世紀中期(qi)發展起來(lai)的一種新型(xing)(xing)建筑結構類(lei)型(xing)(xing),它(ta)打破(po)了純直(zhi)線建筑風(feng)格的模式,以其獨(du)有的優美曲面造型(xing)(xing),簡潔、明快、剛與柔(rou)、力與美的組(zu)合,給(gei)(gei)人耳(er)目(mu)一新的感覺,同時給(gei)(gei)建筑設計師提(ti)供(gong)了更大的想(xiang)象和創造空間。
二、膜結構的優點
1、大(da)跨度。膜結(jie)構自(zi)重(zhong)輕、抗震性能(neng)好(hao),可以不需(xu)要內部支承,克服了傳統(tong)結(jie)構在大(da)跨度(無支撐)建筑上(shang)實現所遇到的(de)困(kun)難(nan),可創造巨大(da)的(de)無遮擋(dang)可視空(kong)間(jian),有(you)效增(zeng)加空(kong)間(jian)使用面(mian)積。
2、藝術性(xing)。膜結(jie)構(gou)(gou)(gou)突破了傳統的建(jian)筑(zhu)結(jie)構(gou)(gou)(gou)類型(xing),以造型(xing)學、色彩(cai)學為依托,可結(jie)合自然條件,充分(fen)發揮建(jian)筑(zhu)師的想象力,根據創意建(jian)造出傳統建(jian)筑(zhu)難(nan)以實現的曲線(xian)及(ji)各(ge)種造型(xing),且色彩(cai)豐富(fu),富(fu)有時代氣息,體(ti)現結(jie)構(gou)(gou)(gou)構(gou)(gou)(gou)件受力之美(mei)。配合燈光易形成夜景,給人以現代美(mei)的享受。
3、經(jing)濟性(xing)。膜材料具有一定的透光率,白(bai)天(tian)可減少照明強度和時間,節(jie)約能源;夜間彩燈(deng)透射可形成絢(xuan)爛的景(jing)觀。而且,膜結構(gou)能夠(gou)拆卸,易于搬(ban)遷,特別是在建造(zao)短(duan)期應用的大跨度建筑時,更為經(jing)濟。
4、安(an)全性(xing)。膜材料(liao)具有的阻燃性(xing)和耐高(gao)溫(wen)性(xing),能很(hen)好(hao)地滿足防(fang)火要求;膜結(jie)構(gou)屬柔性(xing)結(jie)構(gou),能夠承(cheng)受(shou)很(hen)大的位移(yi),不易(yi)整體倒塌;膜結(jie)構(gou)自(zi)重輕,抗震性(xing)能比較好(hao)。
5、自潔性。膜建筑中采用(yong)具有防護涂層的(de)膜材(cai),本身不發黏,落到膜材(cai)表面的(de)灰塵可以(yi)靠雨水的(de)自然沖洗而達到良好的(de)自潔效果,同時保證建筑的(de)使(shi)用(yong)壽命。
6、工期短。膜片的(de)裁剪、鋼(gang)索及鋼(gang)結構等的(de)制(zhi)作(zuo)均在工廠完成,減(jian)少現場施(shi)(shi)工時(shi)間,可與下部鋼(gang)筋(jin)混凝土結構或(huo)構件等同時(shi)進行,避(bi)免施(shi)(shi)工交叉,在施(shi)(shi)工現場只是鋼(gang)索、鋼(gang)結構及膜片的(de)連(lian)接安裝定(ding)位(wei)及張拉的(de)過程(cheng),故現場施(shi)(shi)工安裝、迅速快捷,相對傳統建筑(zhu)工程(cheng)工期較短。
7、適用(yong)廣。從(cong)氣候條件看(kan),膜結構建筑適用(yong)的地域廣闊;從(cong)規模(mo)上看(kan),可以小(xiao)到(dao)單(dan)人帳篷、花園小(xiao)品,大到(dao)覆(fu)蓋幾萬、幾十萬平方米的建筑。甚(shen)至有人曾設想覆(fu)蓋一個(ge)小(xiao)城,實現人造自然(ran)。
三、膜結構的缺點
1、耐(nai)久(jiu)性差。一般的膜材使用壽(shou)命(ming)為(wei)15~25年(nian),與傳統的混凝土及(ji)鋼材相比有(you)較(jiao)大的差距,與“百年(nian)大計”的設(she)計理念不同(tong)。
2、隔熱性(xing)差。如(ru)果(guo)強調透光性(xing),只(zhi)能用單(dan)層(ceng)膜(mo),隔熱性(xing)就差,因而冬天冷、夏天熱,需要(yao)空調。
3、隔(ge)音效果較差。單層膜結(jie)構只(zhi)能用(yong)于隔(ge)音要求不高(gao)的建筑。
4、抵抗局部(bu)荷(he)載能力差。屋(wu)面會在(zai)局部(bu)荷(he)載作用下形成局部(bu)凹陷,造成雨水或(huo)雪的淤(yu)積,使屋(wu)蓋在(zai)淤(yu)積處的荷(he)載增(zeng)加,可能導致屋(wu)蓋撕裂(帳(zhang)蓬(peng)結(jie)構(gou))或(huo)翻轉(充(chong)氣結(jie)構(gou))。
5、維護難。充(chong)氣結構(gou)還需要(yao)不停地送風,因(yin)此維護和管理特別重要(yao)。另外(wai)。氣承式充(chong)氣結構(gou)必須是密閉的(de)空間,不宜(yi)開(kai)窗(chuang)。
6、環保問題。使用的膜材(cai)(cai)都是不(bu)可再生(sheng)的,一旦達到使用年限,拆(chai)除的膜材(cai)(cai)便(bian)成為城(cheng)市(shi)垃圾(ji)而無法處置,正在研制開發膜材(cai)(cai)的可回收利用,并已取得(de)了(le)一定的進(jin)展。
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(du)膜材料,適用于中小型(xing)建筑和景觀遮(zhe)陽。
(2)聚(ju)氯乙烯(xi)膜(mo)(mo):由聚(ju)氯乙烯(xi)樹(shu)脂加工(gong)制成(cheng)的膜(mo)(mo)材料,適(shi)用于大型室(shi)內和室(shi)外建(jian)筑(zhu)。
(3)乙(yi)烯-四氟(fu)乙(yi)烯共聚(ju)物膜:由乙(yi)烯-四氟(fu)乙(yi)烯共聚(ju)物織成的高強度膜材料,適用于大(da)型室內(nei)和室外建筑。
2、按輔助結構分類
(1)骨架膜(mo)結構:以鋼架支撐的膜(mo)結構,結構穩(wen)固,適用于大型室(shi)內和室(shi)外建(jian)筑。
(2)張拉膜結構:以張拉索和(he)支(zhi)柱支(zhi)撐的膜結構,造型輕盈、多樣,適用于商(shang)業、住宅(zhai)、景觀等場(chang)所(suo)。
(3)充(chong)氣膜(mo)結(jie)構(gou)(gou):將空氣引入(ru)膜(mo)材(cai)料中,使膜(mo)材(cai)料膨脹并形成(cheng)建(jian)筑結(jie)構(gou)(gou)的形態,適(shi)用(yong)于(yu)大型室(shi)內和室(shi)外建(jian)筑。
3、按建筑形態分類
(1)球形膜(mo)結構(gou):以球形為基礎形態(tai)的膜(mo)結構(gou),通常(chang)用(yong)于景觀雕塑和小型建筑。
(2)傘形膜結構:以傘形為基礎形態的膜結構,適用(yong)于(yu)商(shang)業、住宅(zhai)等場所。
(3)氣(qi)墊膜結(jie)構(gou):以氣(qi)墊為基礎形態的膜結(jie)構(gou),適用(yong)于大(da)型室(shi)內和室(shi)外建筑(zhu)。
五、膜結構怎么選擇
1、膜材料的性能
膜材料(liao)是膜結構(gou)的(de)核心部分,它(ta)決定了膜結構(gou)的(de)強度(du)、耐久性、防(fang)火性、防(fang)污性等(deng)。常用的(de)膜材料(liao)有聚酯纖維涂(tu)層玻璃(li)纖維(PVC)、聚四氟乙(yi)烯(PTFE)、乙(yi)烯四氟乙(yi)烯共聚物(ETFE)等(deng)。不同(tong)的(de)膜材料(liao)有不同(tong)的(de)特點和(he)適用范圍(wei),我們應該根據項目的(de)要求和(he)預算,選擇合適的(de)膜材料(liao)。
2、膜結構的形式
膜結(jie)構(gou)有很多種形式(shi),比如張拉膜結(jie)構(gou)、氣(qi)壓膜結(jie)構(gou)、索(suo)網膜結(jie)構(gou)等。不同的(de)形式(shi)有不同的(de)受力方(fang)式(shi)和空間效果(guo),我們應該根據(ju)場地(di)的(de)條件和功(gong)能的(de)需(xu)求,選擇合適的(de)形式(shi)。
3、膜結構的尺寸
膜(mo)(mo)(mo)結(jie)(jie)構(gou)的(de)尺寸影(ying)(ying)響(xiang)了膜(mo)(mo)(mo)結(jie)(jie)構(gou)的(de)穩定性(xing)和美觀性(xing),我們應該(gai)根據場(chang)地的(de)大小和高度(du),選擇合適的(de)尺寸。一般來說,膜(mo)(mo)(mo)結(jie)(jie)構(gou)的(de)跨度(du)越大,需要的(de)支撐結(jie)(jie)構(gou)越少,但是也越容(rong)易(yi)(yi)受到(dao)風力的(de)影(ying)(ying)響(xiang);膜(mo)(mo)(mo)結(jie)(jie)構(gou)的(de)高度(du)越高,需要的(de)索桿越長,但是也越容(rong)易(yi)(yi)產生大面積(ji)的(de)陰影(ying)(ying)。
4、膜結構的顏色
膜(mo)結(jie)(jie)(jie)構的(de)顏色(se)影響了(le)膜(mo)結(jie)(jie)(jie)構的(de)視覺效(xiao)果和(he)環境適(shi)應性(xing),我們應該根據(ju)場地的(de)背景(jing)和(he)氣候(hou)條件(jian),選(xuan)擇合適(shi)的(de)顏色(se)。一般(ban)來說,淺色(se)的(de)膜(mo)結(jie)(jie)(jie)構可(ke)以(yi)反射更(geng)多的(de)陽(yang)光(guang)(guang),降低室內溫度(du),但是也容易顯(xian)(xian)得單(dan)調(diao);深色(se)的(de)膜(mo)結(jie)(jie)(jie)構可(ke)以(yi)吸(xi)收(shou)更(geng)多的(de)陽(yang)光(guang)(guang),提高室內溫度(du),但是也容易顯(xian)(xian)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,確保品牌膜結構的質量和(he)安全。我們還應該定期對膜結(jie)構進行檢查和(he)清潔,及時發現和(he)處理問題,延長膜結(jie)構的使用壽命(ming)。