膜材介紹 Membrane Material
膜結構(Membrane)是 20世紀中(zhōng)期發展起來的一種新(xīn)型建築結構形式,是由多(duō)種高強薄膜材料(PVC或Teflon)及加強構件(鋼架、鋼柱或鋼索)通過一定方式使其内部産(chǎn)生一 定的預張應力以形成某種空間形狀,作(zuò)為(wèi)覆蓋結構,并能(néng)承受一定的外荷載作(zuò)用(yòng)的一種空間結構形式。膜結構可(kě)分(fēn)為(wèi)充氣膜結構和張拉膜結構兩大類。充氣膜結構是 靠室内不斷充氣,使室内外産(chǎn)生一定壓力差(一般在10㎜~30㎜水柱之間),室内外的壓力差使屋蓋膜布受到一定的向上的浮力,從而實現較大的跨度。張拉摸 結構則通過柱及鋼架支承或鋼索張拉成型,其造型非常優美靈活。
組成部分(fēn)
膜結構所用(yòng)膜材料由基布和塗層兩部分(fēn)組成.基布主要采用(yòng)聚酯纖維和玻璃纖維材料;塗層材料主要聚氯乙烯和聚四氟乙烯。常用(yòng)膜材為(wèi)聚酯纖維覆聚氯乙烯(PVC)和玻璃纖維覆聚聚四氟乙烯(Teflon)。PVC材料的主要特點是強度低、彈性大、易老化、徐變大、自潔性差,但價格便宜,容易加工(gōng)制作(zuò),色彩豐富,抗折疊性能(néng)好。為(wèi)改善其性能(néng),可(kě)在其表面塗一層聚四氟乙烯塗層,提高其抗老化和自潔能(néng)力,其壽命可(kě)達到15年左右。Teflon材料強度高、彈性模量大、自潔、耐久耐火等性能(néng)好,但它價格較貴,不易折疊,對裁剪制作(zuò)精(jīng)度要求較高,壽命一般在30年以上,适用(yòng)于永久建築。
相關特點
用(yòng)于膜結構中(zhōng)的高強度柔韌薄膜稱膜材,它是一種耐久用(yòng)、高強度的塗層織物(wù),由織物(wù)和塗層複合而成,具(jù)有(yǒu)質(zhì)地柔韌、厚度小(xiǎo)、重量輕、透光性好的特點。對自然光吸收和
透射能(néng)力、阻燃,具(jù)有(yǒu)良好的耐久、防火、氣密等特性;表面經過氟素處理(lǐ)或二氧化钛處理(lǐ)的膜材料抗老化性能(néng)好,具(jù)有(yǒu)較高的自清潔性能(néng)。 而形成開闊的無柱大跨度結構體(tǐ)系。 剪。拼合成型及骨架的鋼結構、鋼索均在工(gōng)廠加工(gōng)制作(zuò),現場隻需組裝(zhuāng),施工(gōng)簡便,故施工(gōng)周期比傳統建築短。 優點 >;透光性-充滿自然光的明快空間 >;大跨度-無柱空間 >;輕量結構-抗災、救災威力大 >;舒适空間-自由的造型多(duō)用(yòng)途 >;積雪(xuě)對策-膜結構房頂有(yǒu)利于自動滑雪(xuě) >;防火性和耐久性-理(lǐ)想的建築用(yòng)膜材料 從結構上分(fēn)可(kě)分(fēn)為(wèi):骨架式膜結構,張拉式膜結構,充氣式膜結構3種形式
适合覆蓋大跨度空間
膜結構中(zhōng)所使用(yòng)的膜材料每平方壹公(gōng)斤左右,由于自重輕,加上鋼索、鋼結構高強度材料的采用(yòng),與受力體(tǐ)系簡潔合理(lǐ)——力大部分(fēn)以軸力傳遞,故使膜結構适合跨越大空間
防火性與抗震性
膜結構建築所采用(yòng)的膜材具(jù)有(yǒu)卓越的阻燃性和耐高溫性,故能(néng)很(hěn)好的滿足防火要求。由于結構自重輕,又(yòu)為(wèi)柔性結構且有(yǒu)較大變形能(néng)力,故抗震性能(néng)好。 工(gōng)期短:膜材裁
>;自清潔性-自始至終保持潔白美麗
1.骨架式膜結構(Frame Supported Structure) 以鋼構或是集成材構成的屋頂骨架,在其上方張拉膜材的構造形式,下部支撐結構安(ān)定性高,因屋頂造型比較單純,開口部不易受限制,且經濟效益高等特點,廣泛适用(yòng)于任何大,小(xiǎo)規模的空間。
2.張拉式膜結構(Tension Suspension Structure) 以膜材、鋼索及支柱構成,利用(yòng)鋼索與支柱在膜材中(zhōng)導入張力以達安(ān) 定的形式。除了可(kě)實踐具(jù)創意,創新(xīn)且美觀的造型外,也是最能(néng)展現膜結 構精(jīng)神的構造形式. 近年來,大型跨距空間也多(duō)采用(yòng)以鋼索與壓縮材構成鋼索網來支撐上部膜材的形式。因施工(gōng)精(jīng)度要求]高,結構性能(néng)強,且具(jù)豐 富的表現力,所以造價略高于骨架式膜結構。
3.充氣式膜結構(Pneumatic Structure) 充氣式膜結構是将膜材固定于屋頂結構周邊,利用(yòng)送風系統讓室内氣壓上升到一定壓力後,使屋頂内外産(chǎn)生壓力差,以抵抗外力,因利用(yòng)氣壓來支 撐,及鋼索作(zuò)為(wèi)輔助材,無需任何梁,柱支撐,可(kě)得更大的空間,施工(gōng)快捷,經濟效益高,但需維持進行24小(xiǎo)時送風機運轉,在持續運行及機器維護費用(yòng)的成本上較高。