膜結(jié)構(gòu)采光論文:何以成就膜幻建筑

膜結(jié)構(gòu)采光論文:何以成就膜幻建筑

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1、膜結(jié)構(gòu)采光論文:何以成就膜幻建筑  膜結(jié)構(gòu)建筑的發(fā)展依賴于膜材的技術(shù)革命和施工技術(shù)發(fā)展。從歷史角度來看,材料技術(shù)的革命為建筑帶來越來越多的創(chuàng)意,也帶來無窮無盡的高要求。從現(xiàn)代主義到后現(xiàn)代主義,再到解構(gòu)主義建筑理論,甚至所謂混沌理論,無一例外地要求材料創(chuàng)新,而每次材料革命又給建筑學(xué)添加更多新的創(chuàng)作語言。 結(jié)構(gòu)膜材的性能   用于膜結(jié)構(gòu)中的高強(qiáng)度柔韌性薄膜稱為膜材,結(jié)構(gòu)膜材有織物膜材和箔片膜材兩大類。目前,織物涂層膜材是主流材料,它是一種耐用、高強(qiáng)度的涂層織物,由織物和涂層復(fù)合而成,具有質(zhì)地柔韌、厚度小、重量輕、透光性好的特點(diǎn)。對自然光有反射、吸收和投射能力

2、,難燃或阻燃,具有良好的耐久、防火、氣密等特性;抗老化性好,具有較好的自潔性能。 膜結(jié)構(gòu)采光頂?shù)膬?yōu)點(diǎn)   膜結(jié)構(gòu)是一種非傳統(tǒng)的全新結(jié)構(gòu)形式,膜結(jié)構(gòu)采光頂根據(jù)結(jié)構(gòu)形式可分為三類,即骨架式膜結(jié)構(gòu)采光頂、充氣式膜結(jié)構(gòu)采光頂和張拉式膜結(jié)構(gòu)采光頂。其實,膜結(jié)構(gòu)的設(shè)計也迥異于傳統(tǒng)結(jié)構(gòu),要求建筑師與結(jié)構(gòu)工程師緊密配合、相互協(xié)作。一般而言,膜結(jié)構(gòu)屋頂與傳統(tǒng)的建筑屋頂相比具有以下優(yōu)點(diǎn):   自重輕。膜結(jié)構(gòu)采光頂要比傳統(tǒng)玻璃、鋁板等建筑采光頂輕一個或幾個數(shù)量級,單位面積的結(jié)構(gòu)自重也不會隨規(guī)模、跨度的增加而明顯增加??拐鹦浴⒛秃蛐院?,使用壽命長。   造型優(yōu)美,富有時代氣息。

3、膜結(jié)構(gòu)的優(yōu)美造型是力平衡后自然形成的,“找形”是膜結(jié)構(gòu)采光頂建筑藝術(shù)美的重要設(shè)計內(nèi)容,是由建筑師和結(jié)構(gòu)工程師共同完成的,打破了傳統(tǒng)的“先建筑,后結(jié)構(gòu)”的做法。膜結(jié)構(gòu)采光頂?shù)慕Y(jié)構(gòu)與造型、技術(shù)與藝術(shù)得到了完美的結(jié)合和高度的統(tǒng)一,因此又被稱為藝術(shù)采光頂或藝術(shù)外維護(hù)結(jié)構(gòu)。   施工速度快。膜片的裁剪制作、鋼索和鋼結(jié)構(gòu)的制作均在工廠內(nèi)完成,在施工現(xiàn)場只是鋼索、鋼結(jié)構(gòu)及膜片的連接安裝及張拉的過程,故在現(xiàn)場的施工安裝比較文明,且安全快捷。   經(jīng)濟(jì)效益明顯。就目前來看,膜結(jié)構(gòu)采光頂可能第一次投資稍大,但由于此類結(jié)構(gòu)的日常維護(hù)費(fèi)用少。因此,膜結(jié)構(gòu)采光頂?shù)慕?jīng)濟(jì)優(yōu)勢與規(guī)模、

4、跨度和技術(shù)難度成正比的,大跨度建筑及高層建筑中其成本只是玻璃的2/3,使用壽命可長達(dá)25年。易建、易拆、易更新。   安全可靠。膜材料一般都是阻燃材料,防火性優(yōu),自重輕,抗震性能好。膜材是柔性面材,不像玻璃容易破碎,無墜落傷人之憂,膜結(jié)構(gòu)采光頂也不會有整體倒塌之慮。 膜結(jié)構(gòu)采光頂?shù)慕ㄖ?1.膜面雨水的排放   膜結(jié)構(gòu)采光頂應(yīng)有足夠的坡度以妥善解決排水和積雪問題,以免引發(fā)重大工程事故。通常,膜面的坡度應(yīng)不低于1:10。多數(shù)膜結(jié)構(gòu)采用無組織排水方式,此時應(yīng)注意雨水對地面和墻面的污染。利用建筑物自身的某些形狀特點(diǎn),可設(shè)置有組織排水。 2.防火與防雷   P

5、TFE膜材是不可燃材料,PVC膜材是阻燃材料。對于永久性建筑,宜優(yōu)先選用不可燃類膜材。當(dāng)采用阻燃類膜材時,應(yīng)根據(jù)消防部門的要求采取適當(dāng)措施。例如,應(yīng)保證建筑物的頂棚與地板之間的距離在8m以上,并且避免膜材及其連接件與可能存在的火源接觸。建于建筑物頂層或空曠地段的膜結(jié)構(gòu)要采取防雷措施。 3.采光   膜材的采光性較好,在陽光的照射下,由于漫散射的作用,使建筑物內(nèi)部呈現(xiàn)明亮效果,因而在白天通常不需要照明。這一特點(diǎn)使得膜結(jié)構(gòu)特別適用于體育館、展覽廳和天井等對采光要求較高的建筑物。當(dāng)采用內(nèi)部照明時,燈具與膜面應(yīng)保持適當(dāng)距離,以防止燈具散發(fā)出的熱量將膜面烤焦。 4

6、.聲學(xué)問題   膜結(jié)構(gòu)的聲學(xué)問題包括對內(nèi)部聲音的反射和對外部噪聲的屏蔽兩方面??椢锬げ膶β暡ㄕ駝泳哂泻軓?qiáng)的反射性,這種反射性會使音樂聲音變得惡劣,并使人很難聽清講話內(nèi)容。對于某些具有內(nèi)凹面的建筑,如充氣膜結(jié)構(gòu)或拱支式膜結(jié)構(gòu),頂棚會使聲波反射匯集。另外,聲波穿過織物膜材時的衰減也是需要考慮的,通常單層膜的隔聲性能僅在10dB左右。一種較為可行的方法是在膜結(jié)構(gòu)頂棚上每隔一段距離懸掛一些標(biāo)牌,以增加對聲波的吸收,并改變頂棚的曲線造型,從而改變反射方向。 5.隔熱、保溫與通風(fēng)   膜結(jié)構(gòu)建筑的保溫隔熱性能較差,目前廣泛采用的膜材還不能較好地隔絕外部溫度的影響。單

7、層膜材的保溫性能大致相當(dāng)于夾層玻璃,故僅適用于敞開式建筑或氣候較溫暖的地區(qū)。當(dāng)對建筑物的保溫性能有較高要求時,可采用雙層或多層膜構(gòu)造。一般兩層膜之間應(yīng)有25cm~30cm的空氣隔層,還應(yīng)該注意解決內(nèi)部結(jié)露問題。當(dāng)用于游泳池、植物園等內(nèi)部濕度較大的建筑時,濕空氣接觸膜內(nèi)表面易產(chǎn)生結(jié)露,可采取室內(nèi)通風(fēng)、安裝冷凝水排出口或安裝空氣循環(huán)系統(tǒng)等措施。 6.與環(huán)境協(xié)調(diào)   膜結(jié)構(gòu)與周圍環(huán)境的協(xié)調(diào)除了要在建設(shè)場地、建筑造型、膜材料的選擇等方面加以考慮之外,在細(xì)部處理上也要考慮與環(huán)境結(jié)合與協(xié)調(diào)。 膜結(jié)構(gòu)采光頂?shù)湫凸こ?1.德國慕尼黑安聯(lián)體育場   德國慕尼黑安聯(lián)體育場的

8、ETFE膜結(jié)構(gòu)幕墻和采光頂,采光頂面積3800m2,幕墻面積2600m2,ETF

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