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什么是膜結(jié)構(gòu)工程?膜結(jié)構(gòu)工程的優(yōu)點(diǎn)及應(yīng)用范圍有哪些?關(guān)于這些問(wèn)題,相信想做膜結(jié)構(gòu)工程的朋友都想了解。今天,萬(wàn)豪膜結(jié)構(gòu)就帶大家來(lái)了解一下。
膜結(jié)構(gòu)工程是應(yīng)用于建筑工程領(lǐng)域中的一種類(lèi)別,膜結(jié)構(gòu)的造型設(shè)計(jì)、力學(xué)分析、裁剪設(shè)計(jì)及膜成品制作及安裝,支承結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的制作及安裝工程等組成,是集建筑學(xué)、工程結(jié)構(gòu)學(xué)、材料學(xué)等學(xué)科為一體的多學(xué)科交叉應(yīng)用工程。
那么,膜結(jié)構(gòu)工程相對(duì)于傳統(tǒng)建筑工程,又有那些優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)呢?我們來(lái)看下。
膜結(jié)構(gòu)工程作為一種建筑體系所具有的特性主要取決于其獨(dú)特的形態(tài)及膜材本身的性能。恰由于此,用膜結(jié)構(gòu)可以創(chuàng)造出傳統(tǒng)建筑體系無(wú)法實(shí)現(xiàn)的設(shè)計(jì)方案。具體如下:
1、 輕質(zhì):膜材料張力結(jié)構(gòu)自重小的原因在于它依靠預(yù)應(yīng)力形態(tài)而非材料來(lái)保持結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。從而使其自重比傳統(tǒng)建筑結(jié)構(gòu)的小得多,但卻具有良好的穩(wěn)定性。建筑師可以利用其輕質(zhì)大跨的特點(diǎn)設(shè)計(jì)和組織結(jié)構(gòu)細(xì)部構(gòu)件,將其輕盈和穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)特性有機(jī)地統(tǒng)一起來(lái)。
2、 透光性:透光性是現(xiàn)代膜結(jié)構(gòu)最被廣泛認(rèn)可的特性之一。膜材的透光性可以為建筑提供所需的亮度,這對(duì)于建筑節(jié)能十分重要。對(duì)于一些要求光照多且亮度高的商業(yè)建筑等尤為重要。通過(guò)自然采光與人工采光的綜合利用,膜材透光性可為建筑設(shè)計(jì)提供更大的美學(xué)創(chuàng)作空間。夜晚,透光性將膜結(jié)構(gòu)變成了光的雕塑。
膜材透光性是由它的基層纖維、涂層及其顏色所決定的。標(biāo)準(zhǔn)膜材的光譜透射比在10%~20%之間,有的膜材的光譜透射比可以達(dá)到40%,而有的膜材則是不透光的。膜材的透光性及對(duì)光色的選擇可以通過(guò)涂層的顏色或是面層顏色來(lái)調(diào)節(jié)。
通過(guò)膜材和透光保溫材料的適當(dāng)組合,可以使含保溫層的多層膜具有透光性。即使光譜透射只有幾個(gè)百分點(diǎn),膜屋面對(duì)于肉眼來(lái)說(shuō)依然是發(fā)亮和透光的,具有輕型屋面的觀感。
3、柔性:張拉膜結(jié)構(gòu)不是剛性的,其在風(fēng)荷載或雪荷載的作用下會(huì)產(chǎn)生變形。膜結(jié)構(gòu)通過(guò)變形來(lái)適應(yīng)外荷載,在此過(guò)程中荷載作用方向上的膜面曲率半徑會(huì)減小,直至能更有效抵抗該荷載。
膜結(jié)構(gòu)的柔性使其在任一荷載作用下均以最有利的形態(tài)承載。當(dāng)然,結(jié)構(gòu)的布置和形狀要根據(jù)荷載情況來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)和調(diào)整。設(shè)計(jì)要確何膜面與其輔助結(jié)構(gòu)協(xié)調(diào)工作,以避免力在膜面或輔助結(jié)構(gòu)上集中而達(dá)結(jié)構(gòu)破壞的臨界值。
張拉膜結(jié)構(gòu)的靈活性使其可以產(chǎn)生很大的位移而不發(fā)生永久性變形。膜材的彈性性能和預(yù)應(yīng)力水平?jīng)Q定了膜結(jié)構(gòu)的變形和反應(yīng)。適應(yīng)自然的柔性特點(diǎn)可以激發(fā)人們的建筑設(shè)計(jì)靈感。
不同的膜材的柔性程序也不相同,有的膜材柔韌性極佳,不會(huì)因折疊而產(chǎn)生脆裂或是破損,這樣的材料是有效實(shí)現(xiàn)可移動(dòng)、可展開(kāi)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)和前提。
4、 雕塑感:張拉膜結(jié)構(gòu)的獨(dú)特曲面外形使其具有強(qiáng)烈的雕塑感。膜面通過(guò)張力達(dá)到自平衡。負(fù)高斯膜面高低起伏具有的平衡感使體型較大的結(jié)構(gòu)看上去像擺脫了重力的束縛般輕盈地雕塑般的質(zhì)感令人激動(dòng)飄浮于天地之間。無(wú)論室內(nèi)還是室外這種雕塑般的質(zhì)感都令人激動(dòng)。
張拉膜結(jié)構(gòu)可使建筑師設(shè)計(jì)出各種張力自平衡、復(fù)雜且生動(dòng)的空間形式。在一天內(nèi)隨著光線(xiàn)的變化,雕塑般的膜結(jié)構(gòu)通過(guò)光與影而呈現(xiàn)出不同的形態(tài)。日出和日落時(shí),低入射角度的光線(xiàn)將突現(xiàn)屋頂?shù)那屎透〉裥Ч?,太?yáng)位于遠(yuǎn)地點(diǎn)時(shí),膜結(jié)構(gòu)的流線(xiàn)型邊界在地面上投入彎彎曲曲的影子。利用膜材的透光性和反射性,經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)的人工燈光也可使膜結(jié)構(gòu)成為光的雕塑。
5、 安全性:按照現(xiàn)有的各國(guó)規(guī)范和指南設(shè)計(jì)的的輕型張拉膜結(jié)構(gòu)具有足夠的安全性。輕型結(jié)構(gòu)在地震等水平荷載作用下能保持很好的穩(wěn)定性。
由于輕型結(jié)構(gòu)自重較輕,即使發(fā)生意外坍塌,其危險(xiǎn)性也較傳統(tǒng)建筑結(jié)構(gòu)小。膜結(jié)構(gòu)發(fā)生撕裂時(shí),若結(jié)構(gòu)布置能保證桅桿、梁柱等剛性支承構(gòu)件不發(fā)生坍塌,其危險(xiǎn)性會(huì)更小。
6、 功能:由于張拉膜結(jié)構(gòu)的自身特性,其可以滿(mǎn)足從簡(jiǎn)單遮陽(yáng)結(jié)構(gòu)到功能復(fù)雜的大型建筑等許多不同的建筑功能要求,并形態(tài)極具表現(xiàn)力且對(duì)于有些功能要求只有它才是最為適合的。
7、 極具表現(xiàn)力的建筑形態(tài):具有特定功能的建筑都可通過(guò)立意得以表達(dá),張拉膜結(jié)構(gòu)的獨(dú)特外形體現(xiàn)了建筑自身的自然美感。
這些建筑形態(tài)本身和與其相協(xié)調(diào)的傳統(tǒng)建筑一起構(gòu)成了令人興致盎然的地面標(biāo)志性建筑。優(yōu)秀的膜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是結(jié)構(gòu)與外形的有機(jī)融合,使其顯得了類(lèi)拔萃,同時(shí)與自然環(huán)境、歷史及現(xiàn)代的城市景觀有機(jī)結(jié)合。
輕型結(jié)構(gòu)可以看成是大型的雕塑作品,可為其周邊空間增添活力,成為周?chē)h(huán)境的補(bǔ)充和焦點(diǎn)。
8、 抵御天氣的影響:膜屋面的一個(gè)重要作用就是抵御各種天氣變化(如日曬、雨淋、風(fēng)雪等)對(duì)其內(nèi)部空間的影響,保持建筑物內(nèi)部的舒適性。選擇膜面的形態(tài)和材料時(shí)要考慮到所有可能的天氣狀況,并盡可能利用建筑本身等被動(dòng)方法來(lái)減少能量的消耗。
多孔膜材可用作遮蔽結(jié)構(gòu)。它可以控制光的透射和反射,使室內(nèi)擁有散射光,并且促進(jìn)自然通風(fēng),使屋面溫度與周?chē)h(huán)境的溫度相同,并避免向下的熱輻射。
為了抵擋風(fēng)雪,膜面的外形應(yīng)使排水通暢使捷,避免在其上形成水兜或雪的堆積。在施加預(yù)應(yīng)力前的安裝成形階段,張拉膜結(jié)構(gòu)對(duì)這些荷載十分敏感。為了能將雨水排除,膜材和接縫須密封防水,膜邊緣也必須進(jìn)行特殊的細(xì)部設(shè)計(jì),以防止雨水進(jìn)入室內(nèi)。
9、 可移動(dòng)性和臨時(shí)性:與其它結(jié)構(gòu)相比的另一個(gè)突出優(yōu)勢(shì)是輕型結(jié)構(gòu)對(duì)環(huán)境的影響具有可調(diào)和性。另外它還有兩個(gè)重要的特性,即可移動(dòng)性和靈活性。
結(jié)構(gòu)可以在不同的地點(diǎn)反復(fù)拆建,這就是張拉膜結(jié)構(gòu)的可移動(dòng)。它將游牧式與定居式的建筑融為一體。膜材輕柔的特點(diǎn)使其方便運(yùn)輸,且易于迅速搭建,而閑置時(shí)占用空間很小。這種特性使膜結(jié)構(gòu)十分適于用作臨時(shí)性可移動(dòng)建,特別是在發(fā)生突然災(zāi)難或遇到緊急情況而需要在短時(shí)間內(nèi)為大量人員提供庇護(hù)所的時(shí)候。
另一方面,可移動(dòng)薄膜結(jié)構(gòu)除具有與永久建筑相媲美的舒適性外,它還引入了建筑行業(yè)的一個(gè)新概念,即將房屋的所有權(quán)與土地的所有權(quán)相分離。建筑不再是不可移動(dòng)的,而是可移動(dòng)的。這種可移動(dòng)性和可重復(fù)使用的特點(diǎn)對(duì)加速現(xiàn)代城市的發(fā)展和建筑功能在某些特殊領(lǐng)域中的轉(zhuǎn)變具有重要的意義。
10、 可展性和自適應(yīng)性:可展結(jié)構(gòu)可以看作是一種人造的自適應(yīng)體系,同許多自然有機(jī)體一樣,可根據(jù)需要改變自身的形式。它們的空間布置和對(duì)天氣變化的反應(yīng)具有靈活性和自適應(yīng)性。通過(guò)控制自然光和內(nèi)部溫充可達(dá)到主動(dòng)節(jié)能的目的??烧菇Y(jié)構(gòu)即可開(kāi)敞也可閉合,它的靈活性使其可以改變空間的屬性。精心設(shè)計(jì)的可展屋蓋的優(yōu)雅滑動(dòng)體現(xiàn)了人與自然的和諧。它被稱(chēng)作是一種創(chuàng)造,輕型與可展性的充分結(jié)合形成了“免施工房屋”的概念,這種結(jié)構(gòu)任何需要的時(shí)間或地點(diǎn)均可實(shí)現(xiàn)。
了解完膜結(jié)構(gòu)工程的優(yōu)點(diǎn),我們?cè)賮?lái)看下它的應(yīng)用范圍。
1.娛樂(lè)空間
近年來(lái),隨著建筑空間觀念的日益深化以及科學(xué)手段的不斷提高,“回歸自然”、“沐浴自然之溫馨”已是現(xiàn)代建筑環(huán)境學(xué)發(fā)展的主流。室內(nèi)外的視線(xiàn)越來(lái)越模糊,出現(xiàn)了許多亦內(nèi)亦外、相互滲透的不定空間,如:天井、四季廳、動(dòng)植物園、體育、文化娛樂(lè)場(chǎng)所等。由于膜材的光透性,白天陽(yáng)光可以透過(guò)膜材形成慢射光,使室內(nèi)達(dá)到和室外幾乎一樣的自然效果,因此膜結(jié)構(gòu)能創(chuàng)造出與自然環(huán)境相媲美的空間形式。
2.標(biāo)志性小品
一個(gè)城市的中心區(qū)反映一個(gè)城市的地理風(fēng)貌和民族風(fēng)情,同時(shí),也是一個(gè)城市文化發(fā)展程度的標(biāo)志。而景觀設(shè)計(jì)要求其具有廣泛的可讀性、雅俗共賞,既有超凡脫俗的藝術(shù)價(jià)值,又能使大眾喜聞樂(lè)見(jiàn)與大眾息息相通。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。
3.綠色漫步道
近年來(lái),在人口密集的大城市,在居住區(qū)周邊配置綠色空間并有人行步道。居民可以在不受車(chē)輛的影響下,在居住區(qū)附近的街心地帶輕松愉快地散步、休憩,而感到十分愜意。在綠色空間中構(gòu)造一座膜小品,即生動(dòng)的美化了環(huán)境——如同廣闊綠洲中的點(diǎn)點(diǎn)白帆,又有很強(qiáng)的功能性——人們可以在行走之暇小憩一會(huì)兒。
4.商業(yè)街
商業(yè)街在城市中占有相當(dāng)大的比重。商業(yè)街的建筑與環(huán)境是城市文明的窗口,代表著物質(zhì)文明和精神文明的水平,同時(shí),也是景觀環(huán)境的重要組成部分。膜結(jié)構(gòu)輕巧別致極具現(xiàn)代化風(fēng)格,且易于安裝移動(dòng),在商業(yè)街設(shè)計(jì)中得以廣泛應(yīng)用
5.建筑入口
建筑入口使城市公共空間與建筑空間相鄰的界面,成為城市空間的組成部分。它是人們視覺(jué)最先接觸的部分,因此,除了功能以外,還應(yīng)有很強(qiáng)的標(biāo)識(shí)性,并能體現(xiàn)建筑的個(gè)性,是建筑環(huán)境和城市景觀的重要組成部分。由于膜結(jié)構(gòu)獨(dú)特的造型是其他結(jié)構(gòu)類(lèi)型無(wú)法比擬的,故成為近來(lái)建筑入口經(jīng)常采用的形式。
6.步行街
利用膜結(jié)構(gòu)輕巧,別致的造型建造各種半封閉,全封閉的不行空間,使其形成全天候的建筑空間,提供防風(fēng)雨,防日曬等人工環(huán)境,并有較好的標(biāo)識(shí)招攬效果,因此是步行街改造和新建的絕佳選擇。
7.停車(chē)棚
停車(chē)場(chǎng)隨著都市現(xiàn)代化步伐的加快,汽車(chē)成為任何一個(gè)都市不可缺少的交通工具。我國(guó)由于汽車(chē)工業(yè)高速發(fā)展,城市的汽車(chē)擁有量成倍上升,但城市建設(shè)規(guī)劃沒(méi)能盡快適應(yīng)這一發(fā)展的要求,常常是車(chē)無(wú)停放之地。所以在建設(shè)群規(guī)劃時(shí)就應(yīng)充分考慮停車(chē)場(chǎng)的問(wèn)題,把停車(chē)場(chǎng)的建設(shè)和規(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。
同樣,膜結(jié)構(gòu)在停車(chē)場(chǎng)建設(shè)中也擔(dān)當(dāng)重要角色!膜結(jié)構(gòu)車(chē)棚以新穎,耐用,自潔,20年不變色而在現(xiàn)在中國(guó)各大城市得到大規(guī)模的推廣!我國(guó)由于汽車(chē)工業(yè)高速發(fā)展,城市的汽車(chē)擁有量成倍上升,但城市建設(shè)規(guī)劃沒(méi)能盡快適應(yīng)這一發(fā)展的要求,常常是車(chē)無(wú)停放之地。膜結(jié)構(gòu)車(chē)棚可以解決城市停車(chē)難的大問(wèn)題,所以膜結(jié)構(gòu)車(chē)棚以新穎,耐用,自潔,20年不變色而在現(xiàn)在中國(guó)各大城市得到大規(guī)模的推廣!
8.其它適用范圍:
體育設(shè)施:體育場(chǎng)、體育館、健身中心、游泳館、網(wǎng)球館、訓(xùn)練中心、高爾夫球場(chǎng)等。
商業(yè)設(shè)施:商場(chǎng)、購(gòu)物中心、酒店、餐廳、商業(yè)街等。
文化設(shè)施:展覽中心、劇院、會(huì)議廳、博物館、植物園、水族館、表演中心、旅游區(qū)、度假山莊、舞臺(tái)、音樂(lè)廣場(chǎng)等。
交通設(shè)施:機(jī)場(chǎng)、火車(chē)站、公交車(chē)站、收費(fèi)站、碼頭、加油站、停車(chē)場(chǎng)等。
工業(yè)設(shè)施:工廠、倉(cāng)庫(kù)、科研中心、外理中心、溫室、物流中心、大型停車(chē)棚。
景觀設(shè)施:建筑入口、標(biāo)志小品、步行街、房地產(chǎn)公司、小區(qū)花園等。
以上就是什么是膜結(jié)構(gòu)工程以及膜結(jié)構(gòu)工程的優(yōu)點(diǎn)及應(yīng)用范圍有哪些的詳細(xì)介紹,希望可以幫到大家。如果您還有其他關(guān)于ETFE膜結(jié)構(gòu)工程方面的問(wèn)題,都可以聯(lián)系萬(wàn)豪咨詢(xún)哦。專(zhuān)業(yè)膜結(jié)構(gòu)廠家萬(wàn)豪,定能給您一個(gè)滿(mǎn)意的答復(fù)。
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