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熟知膜結(jié)構(gòu)工程特性的必要性

發(fā)布時(shí)間:2020-07-23
來源:上海示一膜結(jié)構(gòu)
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一個(gè)完整的膜結(jié)構(gòu)工程看似很簡(jiǎn)單,事實(shí)上并不容易。因?yàn)槊恳徊蕉际且粋€(gè)重要的過程,膜結(jié)構(gòu)工程無論是從設(shè)計(jì)、制作、裁剪、制作以及后續(xù)的安裝等都需要嚴(yán)格要求。今天我們先來了解一下膜結(jié)構(gòu)工程的特性有哪些?

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。
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。
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)通過變形來適應(yīng)外荷載,在此過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。


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)、可展開結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)和前提。
4、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。
5、功能:由于張拉膜結(jié)構(gòu)的自身特性,其可以滿足從簡(jiǎn)單遮陽結(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。
6、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,成為周圍環(huán)境的補(bǔ)充和焦點(diǎn)。


7、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),使屋面溫度與周圍環(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)。
8、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)。



原文整理來自上海示一膜結(jié)構(gòu)有限公司
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