膜結構建築具備哪些效能

2022-01-17 09:28:02 字數 4765 閱讀 1606

1樓:鑫晟豪膜結構

現如今,膜結構建築已被各建築領域廣泛應用,例如:體育健身設施、文化娛樂設施、交通運輸設施、工農業建築及標誌性建築、園林景觀、城市小品等等,具體特點如下:

1.藝術性:充分發揮建築師的想象力,又體現結構構件清晰受力之美。

多變的支撐結構和柔性膜材使建築物造型更加多樣化,新穎美觀,同時體現結構之美,且色彩豐富,可創造更自由的建築形體和更豐富的建築語言。

2.經濟性:由於膜材具有一定的透光率,白天可減少照明強度和時間,能很好地節約能源。

同時夜間彩燈透射形成的絢爛景觀也能達到很好的廣告宣傳效益。膜建築屋面重量僅為常規鋼屋面的1/30,這就降低了牆體和基礎的造價。同時膜建築奇特的造型和夜景效果有明顯的「建築可識性」和商業效應,其**效益比更高。

3.工期短:膜建築工程中所有加工和製作均在工廠內完成,可減少現場施工時間,避免出現施工交叉,相對傳統建築工程工期較短。

4.大跨度:膜結構可以從根本克服傳統結構在大跨度(無支撐)建築上實現所遇到的困難,可創造巨大的無遮擋可視空間,有效增加空間使用面積。

5.自潔性:膜建築中採用具有防護塗層的膜材,可使建築具有良好的自潔效果,同時保證建築的使用壽命。

ptfe膜材和經過特殊表面處理的pvdf膜材具有很好的自潔效能,雨水會在其表面聚成水珠流下,使膜材表面得到自然清洗。

6.防火性:如今廣泛使用的膜材料能很好地滿足對於防火的需求,具有卓越的不然/難燃和耐高溫效能,達到法國、德國、美國、日本等國際標準。

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1、透光性: 半透明是膜結構較顯著的特徵,與其它材料相比,無論是在美觀上或是在操作上,都有顯著的優越性;散射光線,消除眩光,能將光線廣泛地漫射到其內部空間;材料內部塗層具有較高的反射率,能在夜間保持室內的照明效果;夜間逆光照射下表面發光;自然照明,節省能源。

2、能源節省:膜結構外形美觀,同時又為人們創造了自然光採光的環境,與玻璃材料相比,它大大減少了熱量的傳遞,與不透光的材料相比,減少了室內照明用電,使用膜結構對能源問題的影響:在熱帶地區,減少了空調製冷用電量;在寒冷地區,增加了室內取暖裝置的用電。

3、聲學效果: 建築聲學主要是a、 排除外界雜訊 b、吸收室內回音 膜結構的膜材料,能讓室內0-60hz的低頻率噪音透過,較大面積和較高特殊需求的,可以採用專門的內膜材料,吸收雜訊;當然,膜材料對外部噪音減少阻隔能力是有限的,因此當對外部隔雜訊要求較高時,膜材料可能是不適合的。

4、防火 :膜材料完全滿足防火規範的要求,因此在高度和間隙度允許下,膜結構適合於任何一種建築,通常自動滅火系統對膜材料是適合的,防火設計時應從總體考慮。

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1.造型和色彩的多樣性

作為一種柔性材料,其在建築上的造型變化多端,是其它材料所不能比擬的,因此也造就了膜結構多變的特性,充分體現出建築形體塑造力和輕盈、飄逸的動感曲線外觀。

材料的多系列色彩進一步豐富了建築的整體造型,材料的色彩同時具有很好的色牢度和耐久度,使膜結構建築完全擺脫了一種單色調枯燥重複,使得建築、交通設施更豐富多彩。

2.結構的輕巧性

張拉膜結構體系的基本組成單元為支承柱,張拉索及膜材。鋼索在周邊對膜施加張拉應力形成雙曲拋物面的受力狀態,膜片兼有結構受力與建築屋蓋隔斷室內外環境的雙重功效。張拉膜結構自身重量輕,僅為鋼結構的1/8,混凝土結構的1/40。

膜結構對水平方向作用的**力與風力有良好的適應性,結構自身有吸收**力與風力的機理。

3.透光性及抗熱輻射性

膜材的半透明度與混凝土或鋼質頂蓋的不透明的效果形成了截然不同的效果,後者使活動區域變得昏暗,使明暗區之間產生令人不適的明暗反差。膜材的半透明度給視覺帶來了極大的舒適,其透光率從10%-21%,從而提高了免費的日光照明,節約白天光照能源。穿過膜的光線被完美地散射,再現了其下空間的真實色彩。

膜材的高反射率(75%左右)避免了大量的熱輻射,減少了熱量傳遞,其遮蔭係數為0.12左右。

4.材料的耐久性

膜材,是由纖維編織成織物基材,在其基材兩面以樹脂為塗層材所加工固定而成的材料,中心的織物基材分為聚酯纖維及玻璃纖維,塗層材使用的樹脂有聚氯乙烯樹脂(pvc),聚四氟乙烯樹脂(ptfe),二氟化樹脂(pvdf)等。

通實驗證實,面料塗層的厚度與面料的壽命直接有關聯,在達到一定的塗層厚度後,面料的剩餘強度在二十年內沒有任何變化。

4樓:匿名使用者

膜結構建築作為一種建築體系所具有的特性主要取決於其獨特的形態及膜材本身的效能。恰由於此,用膜結構可以創造出傳統建築體系無法實現的設計方案。

石家莊卓肯膜結構工程****為您講解一下膜結構建築具備哪些效能。

輕質張力結構自重小的原因在於它依靠預應力形態而非材料來保持結構的穩定性。從而使其自重比傳統建築結構的小得多,但卻具有良好的穩定性。建築師可以利用其輕質大跨的特點設計和組織結構細部構件,將其輕盈和穩定的結構特性有機地統一起來。

透光性透光性是現代膜結構最被廣泛認可的特性之一。膜材的透光性可以為建築提供所需的照度,這對於建築節能十分重要。對於一些要求光照多且亮度高的商業建築等尤為重要。

通過自然採光與人工採光的綜合利用,膜材透光性可為建築設計提供更大的美學創作空間。夜晚,透光性將膜結構變成了光的雕塑。

膜材透光性是由它的基層纖維、塗層及其顏色所決定的。標準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到40%,而有的膜材則是不透光的。膜材的透光性及對光色的選擇可以通過塗層的顏色或是面層顏色來調節。

通過膜材和透光保溫材料的適當組合,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百分點,膜屋面對於人眼來說依然是發亮和透光的,具有輕型屋面的觀感。

柔性張拉膜結構不是剛性的,其在風荷載或雪荷載的作用下會產生變形。膜結構通過變形來適應外荷載,在此過程中荷載作用方向上的膜面曲率半徑會減小,直至能更有效抵抗該荷載。

張拉結構的靈活性使其可以產生很大的位移而不發生永久性變形。膜材的彈性效能和預應力水平決定了膜結構的變形和反應。適應自然的柔性特點可以激發人們的建築設計靈感。

不同的膜材的柔性程式也不相同,有的膜材柔韌性極佳,不會因摺疊而產生脆裂或是破損,這樣的材料是有效實現可移動、可結構的基礎和前提。

雕塑感張拉膜結構的獨特曲面外形使其具有強烈的雕塑感。膜面通過張力達到自平衡。負高斯膜面高低起伏具有的平衡感使體型較大的結構看上去像擺脫了重力的束縛般輕盈地飄浮於天地之間。

無論室內還是室外這種雕塑般的質感都令人激動。

張拉膜結構可使建築師設計出各種張力自平衡、複雜且生動的空間形式。在一天內隨著光線的變化,雕塑般的膜結構通過光與影而呈現出不同的形態。日出和日落時,低入射角度的光線將突現屋頂的曲率和浮雕效果,太陽位於遠地點時,膜結構的流線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,經過設計的人工燈光也可使膜結構成為光的雕塑。

安全性按照現有的各國規範和指南設計的的輕型張拉膜結構具有足夠的安全性。輕型結構在**等水平荷載作用下能保持很好的穩定性。

由於輕型結構自重較輕,即使發生意外坍塌,其危險性也較傳統建築結構小。膜結構發生撕裂時,若結構布置能保證桅杆、梁等剛性支承構件不發生坍塌,其危險性會更小。

膜結構的柔性使其在任一荷載作用下均以最有利的形態承載。當然,結構的布置和形狀要根據荷載情況來進行設計和調整。設計要確何膜面與其輔助結構協調工作,以避免力在膜面或輔助結構上集中而達結構破壞的臨界值。

功能由於張拉膜結構的自身特性,其可以滿足從簡單遮陽結構到功能複雜的大型建築等許多不同的建築功能要求,並且對於有些功能要求只有它才是最為適合的。

極具表現力的建築形態

具有特定功能的建築都可通過立意得以表達,張拉膜結構的獨特外形體現了建築自身的自然美感。

這些建築形態本身和與其相協調的傳統建築一起構成了令人興致盎然的地面標誌性建築。優秀的膜結構設計是結構與外形的有機融合,使其顯得了類拔萃,同時與自然環境、歷史及現代的城市景觀有機結合。

輕型結構可以看成是大型的雕塑作品,可為其周邊空間增添活力,成為周圍環境的補充和焦點。

抵禦天氣的影響

膜屋面的乙個重要作用就是抵禦各種天氣變化(如日曬、雨淋、風雪等)對其內部空間的影響,保持建築物內部的舒適性。選擇膜面的形態和材料時要考慮到所有可能的天氣狀況,並盡可能利用建築本身等被動方法來減少能量的消耗。

多孔膜材可用作遮蔽結構。它可以控制光的透射和反射,使室內擁有散射光,並且促進自然通風,使屋面溫度與周圍環境的溫度相同,並避免向下的熱輻射。

為了抵擋風雪,膜面的外形應使排水通暢使捷,避免在其上形成水兜或雪的堆積。在施加預應力前的安裝成形階段,張拉膜結構對這些荷載十分敏感。為了能將雨水排除,膜材和接縫須密封防水,膜邊緣也必須進行特殊的細部設計,以防止雨水進入室內。

可移動性和臨時性

與其它結構相比的另乙個突出優勢是輕型結構對環境的影響具有可調和性。另外它還有兩個重要的特性,即可移動性和靈活性。

結構可以在不同的地點反覆拆建,這就是張拉膜結構的可移動。它將游牧式與定居式的建築融為一體。膜材輕柔的特點使其方便運輸,且易於迅速搭建,而閒置時佔用空間很小。

這種特性使膜結構十分適於用作臨時性可移動建,特別是在發生突然災難或遇到緊急情況而需要在短時間內為大量人員提供庇護所的時候。

另一方面,可移動薄膜結構除具有與永久建築相媲美的舒適性外,它還引入了建築行業的乙個新概念,即將房屋的所有權與土地的所有權相分離。建築不再是不可移動的,而是可移動的。這種可移動性和可重複使用的特點對加速現代城市的發展和建築功能在某些特殊領域中的轉變具有重要的意義。

可展性和自適應性

可展結構可以看作是一種人造的自適應體系,同許多自然有機體一樣,可根據需要改變自身的形式。它們的空間布置和對天氣變化的反應具有靈活性和自適應性。通過控制自然光和內部溫充可達到主動節能的目的。

可展結構即可開敞也可閉合,它的靈活性使其可以改變空間的屬性。精心設計的可展屋蓋的優雅滑動體現了人與自然的和諧。它被稱作是一種創造,輕型與可展性的充分結合形成了「免施工房屋」的概念,這種結構任何需要的時間或地點均可實現。

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