膜结构构造特点.doc

膜结构(Membrane) 是20 世纪中期发展起来的一种新型建筑结构形式, 是由多种高强薄膜材料(PVC 或Teflon) 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. 膜结构可分为充气膜结构和张拉膜结构两大类. 充气膜结构是靠室内不断充气, 使室内外产生一定压力差( 一般在 10 ㎜~ 30 ㎜水柱之间), 室内外的压力差使屋盖膜布受到一定的向上的浮力, ,其造型非常优美灵活. 膜结构所用膜材料由基布和涂层两部分组成. 基布主要采用聚酯纤维和玻璃纤维材料; 涂层材料主要聚***乙烯和聚四***乙烯。常用膜材为聚酯纤维覆聚***乙烯(PVC )和玻璃纤维覆聚聚四***乙烯( Teflon )。PVC 材料的主要特点是强度低、弹性大、易老化、徐变大、自洁性差,但价格便宜,容易加工制作,色彩丰富, 抗折叠性能好。为改善其性能,可在其表面涂一层聚四***乙烯涂层,提高其抗老化和自洁能力,其寿命可达到 15年左右。 Teflon 材料强度高、弹性模量大、自洁、耐久耐火等性能好,但它价格较贵,不易折叠,对裁剪制作精度要求较高, 寿命一般在 30年以上,适用于永久建筑。膜结构材料的特点: 重量轻、强度高、防火难燃、自洁性好,不受紫外线影响、抗疲劳、耐扭曲、耐老化、使用寿命长。具有高透光率,热吸收量很少。正是因为这种跨时代的膜材料的发明,使膜结构建筑成为现代化的永久性建筑膜结构建筑的特性膜结构建筑作为一种建筑体系所具有的特性主要取决于其独特的形态及膜材本身的性能。恰由于此,用膜结构可以创景观膜结构建筑造出传统建筑体系无法实现的设计方案。 1、轻质:张力结构自重小的原因在于它依靠预应力形态而非材料来保持结构的稳定性。从而使其自重比传统建筑结构的小得多,但却具有良好的稳定性。建筑师可以利用其轻质大跨的特点设计和组织结构细部构件,将其轻盈和稳定的结构特性有机地统一起来。 2、透光性:透光性是现代膜结构最被广泛认可的特性之一。膜材的透光性可以为建筑提供所需的照度,这对于建筑节能十分重要。对于一些要求光照多且亮度高的商业建筑等尤为重要。通过自然采光与人工采光的综合利用,膜材透光性可为建筑设计提供更大的美学创作空间。夜晚,透光性将膜结构变成了光的雕塑。膜材透光性是由它的基层纤维、涂层及其颜色所决定的。标准膜材的光谱透射比在 10%~20% 之间,有的膜材的光谱透射比可以达到 40% ,而有的膜材则是不透光的。膜材的透光性及对光色的选择可以通过涂层的颜色或是面层颜色来调节。通过膜材和透光保温材料的适当组合,可以使含保温层的多层膜具有透光性。即使光谱透射只有几个百分点,膜屋面对于人眼来说依然是发亮和透光的, 具有轻型屋面的观感。 3、柔性:张拉膜结构不是刚性的,其在风荷载或雪荷载的作用下会产生变形。膜结构通过变形来适应外荷载,在此过程中荷载作用方向上的膜面曲率半径会减小,直至能更有效抵抗该荷载。张拉结构的灵活性使其可以产生很大的位移而不发生永久性变形。膜材的弹性性能和预应力水平决定了膜结构的变形和反应。适应自然的柔性特点可以激发人们的建筑设计灵感。不同的膜材的柔性程序也不相同,有的膜材柔韧性极佳,不会因折叠而产生脆裂或是破损,这样的