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膜結構的分類及膜結構發(fā)展

發(fā)布時間:3/7/2015 11:55:29 AM瀏覽次數(shù):2453

張拉式膜結構

通過鋼索與膜材共同受力形式穩(wěn)定曲面來覆蓋建筑空間,它是索膜建筑的代表和精華,具有高度的形體可塑性和結構靈活性。
 
 骨架式膜結構

通過自身穩(wěn)定的骨架體系支撐膜體來覆蓋建筑空間,骨架體系決定建筑形體,膜體為覆蓋物。
 
 空氣式膜結構

通過空氣壓力支撐膜體來覆蓋建筑空間,它形體單一,運用較少。
 
優(yōu)點:
更自由的建筑形體塑造
多變的支撐結構和柔性膜材使建筑物造型更加多樣化,新穎美觀,同時體現(xiàn)結構之美,且色彩豐富,可創(chuàng)造更自由的建筑形體和更豐富的建筑語言。
更好的經濟效益
膜建筑屋面重量僅為常規(guī)鋼屋面的1/30,這就降低了墻體和基礎的造價。同時膜建筑奇特的造型和夜景效果有明顯的“建筑可識性”和商業(yè)效應,其價格效益比更高。
更短的施工周期
膜工程中所有加工和制作依設計均可在工廠內完成,在現(xiàn)場只進行安裝作業(yè)。相比傳統(tǒng)建筑的施工周期,它幾乎要快一倍。
更低的能源損耗
膜材有較高的反射性及較低的光吸收低,并且熱傳導性較低,這極大程度上阻止太陽能進入室內。另外,膜材的半透明性保證了適當?shù)淖匀宦⑸涔庹彰魇覂取?br /> 更大跨度的建筑空間
由于自重輕,膜建筑可以不需要內部支撐面大跨度覆蓋空間,這使人們可以列靈活、更有創(chuàng)意地設計和使用建筑空間。
 
基材:
膜材基本上為一種織布,織材由纖維構成。一織品結構的材料選擇、適當?shù)脑O計、施工、制造及安裝,綜合這幾點能夠確保結構的品質。結構的好壞主要取決于材料 的選擇。運用在拉力結構及充氣式結構中更為貼切,因為膜材本身亦有載重。大部分的織品結構運用織品更甚于網(wǎng)狀物或膠卷。織品主要鍍上其它材料或壓層以產生 更大的拉力或更強的抗外力。最常見的材料為聚酯壓層或鍍PVC材質,鍍PTFE或鍍硅之玻璃纖維材質。網(wǎng)狀物、膠卷及其它材料各有其適用范圍。

而通常纖維之運用可分為下列數(shù)種:

尼龍/ Nylon:
抗拉力較Polyester稍佳,但其彈力系數(shù)較低,使得在載重之情形下可能造成皺褶之機率大為升高,且易受濕度變化影響,使得在裁切前后之誤差產生,并且易受紫外線影響而逐漸失去抗拉力。
聚酯類/ Polyester:
其抗拉力較Nylon稍差,但因其良好的張力、耐久性、低成本及拉力,在某些使用上其較鋼性的特質能彌補其不足。聚酯為最常用之基材。PVC膜片與聚酯膠 合或鍍層在較長時間的制造中通常為最經濟的方式。膠合物通常由織布或聚酯接合成的網(wǎng)覆蓋乙烯基膜而組成(稱為基材)。鍍層織品一般都會使用高計數(shù)、高拉力 之織品鍍上一層有彈性的物質以強化拉力??椘分圃旆绞綖樵阱儗忧凹板儗舆^程中將聚酯織品置于張力下。結果是織布上不同方向的紗具有鮮明的特性,織品的穩(wěn)定 性增加,為較輕的織品(200~270gm/m2)。
未處理之Polyester纖維同樣易受紫外線破壞,但在保護涂層覆蓋后相較于同樣處理之Nylon更能抵抗紫外線,因此就實用而言,Polyester之抗紫外線能力較Nylon為佳。
玻璃纖維/ Fiber Glass:
具有高彈性系數(shù)及高抗拉強度,但其纖維易因重復之壓折而破壞,為克服此點,運用較小直徑之纖維稍能降低破壞之程度。玻璃纖維不易受紫外線破壞,因此大為應用于永久性的建構上。
人造纖維Aramids(Kevlar):
具有高彈性系數(shù)及高抗撕裂強度,伸縮性較玻璃纖維為佳但不及Nylon與Polyester。曝露于紫外線下同樣會使基材之特性惡化。
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