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膜结构在园林景观中的应用

2018-03-21  来自: 泉州永恒停车棚工程有限公司浏览次数:126

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    膜结构是20世纪中期发展起来的一种新型建筑结构形式,它是由多种高强薄膜材料及加强构件(钢架、钢柱或钢索)通过一定方式使其内部产生一定的预张应力以形成某种空间形状,作为覆盖结构,并能承受一定的外荷载作用的一种空间结构形式。

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    膜结构是一种全新的建筑结构形式,集建筑学、结构力学、精细化工与材料科学、计算机技术等为一体,具有很高的技术含量,其曲面可以随着建筑师的设计需要任意变化,结合整体环境,建造出标志性的形象工程。它以其新颖独特的建筑造型和良好的受力特点,被广泛应用于体育健身设施、文化娱乐设施、交通运输设施、工农业建筑及标志性建筑中。

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一、膜结构中的常用材料

  膜结构建筑中比较常用的膜材料是PTFE膜材料和PVC膜材料。

  1、PTFE膜材料

  PTFE膜材料是在用极细的玻璃纤维编织成的基布上涂抹PTFE(聚四氟乙烯)树脂而形成的复合材料,其特点是:强度高、耐久性好、防火阻燃、自洁性好,而且不受紫外线的影响,使用寿命在20年以上;具有高透光性,透光率为13%,而且透过膜材料的光线是自然散漫光,不会产生阴影,也不会发生眩光;对太阳能的反射率为73%,因而吸收热量少,即使在夏季太阳暴晒的情况下,建筑内部也不会受太大影响。

2、PVC 膜材料

  PVC膜材料是在聚酯纤维编织的基布上涂抹PVC(聚氯乙烯)树脂而形成的复合材料,PVC膜材料的强度及防火性与PTFE相比具有一定差距,使用年限一般在7~15年。为解决PVC膜材料的自洁性问题,通常在PVC涂层上再涂抹PVDF(聚偏氟乙烯)形成PVDF 膜材料。

二、膜结构的分类

  根据结构形式的不同,膜结构可分为3类:骨架式膜结构、充气式膜结构和张拉式膜结构。

 1、骨架式膜结构:是在钢架或其他材料的骨架上铺装膜材料,由此构成屋顶或外墙壁的构造形式。造型包括平面形、单曲面形和以鞍形为代表的双曲线形。

 2、充气式膜结构:是向由膜结构构成的室内充入空气,并保持室内空气的压力始终大于室外空气压力,由此使膜材料处于张力状态来抵抗负载及外力的构造形式。分单层结构和双层结构两种形式。

3、张拉式膜结构:是通过拉索将膜材料张拉于结构上而形成的构造形式,膜表面通过自身曲率变化达到内外力平衡。

三、膜结构的优势

  膜结构建筑除能满足传统的一般功能要求外,还具有以下显著优势:

1、经济。膜结构建筑的造价仅为传统建筑造价的1/3至1/2,张拉结构的造价根据不同的跨度和设计方案差异较大,但与传统建筑方式相比,其价格效益比都非常明显。同时,由于膜材具有一定的透光率,白天可减少照明强度和时间,能很好地节约能源,夜间彩灯透射形成的绚烂景观也能达到很好的观赏效果。

2、工期短。膜结构建筑工程中的所有加工和制作均在工厂内完成,可减少现场施工时间,避免出现施工交叉。与传统建筑方式相比,膜结构建筑的施工周期至少可缩短一半,一般项目可在两个月内竣工,施工期间不影响其他工程的施工进度。

3、跨度大。膜结构建筑中使用的膜材料很轻,每平方米的重量只有1公斤左右,因此膜结构可以从根本上克服传统结构在大跨度(无支撑)建筑上实施所遇到的困难,并能创造开阔的无遮挡可视空间,有效增加空间使用面积。

4、造型独特,可呈现富于变幻、新奇诱人的视觉效果。其运用范围不仅限于体育或展览建筑,还向房屋及景观建筑等各个方面扩展。膜结构工程规模可大可小,有街头小品,也有候机大厅、体育场;寿命可长可短,可以是临时性展篷,也可以是30年以上的长期建筑;色彩可素可花,膜材料像布一样可以染成各种花色,尤其是膜材料的半透明性能,使夜空中的膜建筑在灯光照射下,呈现出梦幻般的色彩。

5、自洁性。膜结构建筑中采用具有防护涂层的膜材料,因此具有良好的自洁效果,可利用雨水的自然冲刷进行建筑物的外观清洁,同时也确保了建筑的使用寿命。另外,膜结构还具有便于运输、易更新及不易积雪等优点。


关键词: 膜结构   膜结构应用   PTFE膜材料   PVC 膜材料  

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