膜結構一改傳統(tǒng)建筑材料而使用膜材,其重量只是傳統(tǒng)建筑的三十分之一。而且膜結構可以從根本上克服傳統(tǒng)結構在大跨度(無支撐)建筑上實現(xiàn)時所遇到的困難,可創(chuàng)造巨大的無遮擋的可視空間。其造型自由輕巧、阻燃、制作簡易、安裝快捷、節(jié)能、易于施工、使用安全等優(yōu)點,因而使它在世界各地受到廣泛應用。另外值得一提的是,在陽光的照射下,由膜覆蓋的建筑物內(nèi)部充滿自然漫射光,無強反差的著光面與陰影的區(qū)分,室內(nèi)的空間視覺環(huán)境開闊和諧。夜晚,建筑物內(nèi)的燈光透過屋蓋的膜照亮夜空,建筑物的體型顯現(xiàn)出夢幻般的效果。這種結構形式特別適用于大型體育場館、入口廊道、小品、公眾休閑娛樂廣場、展覽會場、購物中心等領域。
景觀膜結構建筑
張拉膜結構(Tesioned Membrane Structure) ,是依靠膜自身的張拉應力與支撐桿和拉索共同構成機構體系。在陽光的照射下,由膜覆蓋的建筑物內(nèi)部充滿自然漫射光,無強反差的著光面與陰影的區(qū)分,室內(nèi)的空間視覺環(huán)境開闊和諧。夜晚,建筑物內(nèi)的燈光透過屋蓋的膜照亮夜空,建筑物的體型顯現(xiàn)出夢幻般的效果。張拉膜結構特別適合用來建造城市標志性建筑的屋頂,如體育與娛樂性場館,需有廣告效應的商場、餐廳等。城市的交通樞紐是城市命脈的關鍵性建筑,使用功能要求建筑物各組成單元的標志明確。因而近來年,這類建筑越來越多采用膜結構。建筑膜材料的使用壽命為 25 年以上。在使用期間,在雪或風荷載作用下均能保持材料的力學形態(tài)穩(wěn)定不變。建成于 1973 年的美國加州 La Verne 大學的學生活動中心是已有 23 年歷史的張拉膜結構建筑.跟蹤測試與材料的加載與加速氣候變化的試驗,證明它的膜材料的力學性能與化學穩(wěn)定性指標下降了 20 %至 30 %,但仍可正常使用。膜的表層光滑,具有彈性,大氣中的灰塵、化學物質的微粒極難附著與滲透,經(jīng)雨水的沖刷建筑膜可恢復其原有的清潔面層與透光性。
1膜結構建筑特性
(1)輕質
膜結構建筑雖然自重小,但是具有良好的穩(wěn)定性。因為膜結構并非依靠材料的重量來維持建筑結構的穩(wěn)定,而是利用膜材的應力能力。所以在設計造型時建筑師可以利用其輕質的特點設計和組織結構細部構件。
(2)透光性
膜材的透光性對于建筑節(jié)能需求提供了很大的幫助。而膜材透光性和它的基層纖維、涂層、顏色密切相關的。所以想要增強膜材的透光性,可以通過涂層的顏色或是面層顏色來調(diào)節(jié)。
(3)柔性
膜結構建筑的膜材是受到拉力的作用而形成的曲面結構,所以柔韌性比較好。這種張拉結構的靈活性可以產(chǎn)生大面積的移動且不發(fā)生永久性變形。膜材因為柔韌性好,所以在使用時就不會因折疊而產(chǎn)生脆裂或是破損,從而延長建筑使用壽命。
(4)抵御天氣的影響
膜結構建筑最主要的功能就是抵御天氣變化對空間內(nèi)部的影響,從而保證建筑內(nèi)部的舒適度。所以在選擇膜材時對于形狀、特性都要與天氣的影響相聯(lián)系,降低氣候對于建筑的負面影響。
2膜結構建筑類型
(1)結構類
結構類膜結構主要是由膜材料、鋼結構和鋼索以及其他膜材和鋼索構成,根據(jù)造型的不同,可細分為骨架式膜結構和張力式膜結構。骨架式膜結構是將膜材料固定在鋼材或其他堅固的構架上;而張力式膜結構僅利用簡單的支撐系統(tǒng)及膜材自身的張力來構成。
(2)充氣類
充氣類膜結構主要是利用特殊的建筑膜材來充當外殼,利用智能機電設備向膜結構建筑的內(nèi)部提供壓力,使整體建筑內(nèi)外壓保持正比。這種靠壓力差來支撐建筑結構的建筑類型通常應用于工業(yè)廠房、物流倉庫、以及軍事設施等領域,具有空間大、成本低、使用壽命長的特點。
3膜結構建筑應用
(1)水立方
水立方作為膜結構建筑的典型,在外圍采用環(huán)保材料ETFE膜材,即由3000多個大小不一的氣枕組成,形狀各異,在夜晚看起來就像水在流動一般。
(2)鳥巢
鳥巢是北京奧運會的主會館,在外圍同樣采用先進的ETFE膜材料,加上設計師的藝術創(chuàng)造,為大家展現(xiàn)出獨特的膜結構建筑。
(3)天津保稅區(qū)區(qū)標
天津保稅區(qū)區(qū)標是膜結構建筑的開端,而索膜結構就是建筑的特色之一。44個獨立的膜結構單元體和鋼結構采用牽拉方式連接,面材采用進口的PVC膜材精致鋪設。
(4)大連金石灘影視藝術中心
大連金石灘影視藝術中心的骨架采用雙層膜結構,而主體膜結構為半個橢球鋼網(wǎng)殼,并且在上面直接覆蓋膜材料來提高其保溫隔熱性能。該建筑的特色在于采用了雙層膜以增強結構的穩(wěn)定性。
(5)上海萬人體育場
上海萬人體育場的臺罩篷采用了膜結構,其外膜材料為進口PTFE材料,主體是組合式膜結構。標志著膜結構建筑作為一種新的建筑結構受到了廣泛的應用。


