膜结构建筑中最常用的膜材料有PTFE膜材料和PVDF膜材料两种。
1.PTFE膜材料是指在极细的玻璃纤维编织成的基布上涂覆PTFE(聚四氟乙烯)而形成的复合材料。PTFE膜材的最大特点是强度高、耐久性好、防火难燃、自洁性好,不受紫外线影响,使用寿命在25年以上。具有高透光率,透光率为13%,对热能反射率73%,热吸收量很少。正是因为这种划时代的膜材料的发明,使膜结构建筑成为现代化的永久性建筑。
2.PVDF膜材料是指在聚脂纤维编织的基布上涂覆PVC(聚氯乙烯)后再加版100%PVDF(聚偏氟乙烯)表面涂层而形成的复合材料。PVDF膜材由于自洁性良好、价位适中、运输安装方便,更广泛应用于各类建筑领域。它的寿命因不同的表面涂层而异,一般可达成12—50年。
空间形态的多样性和绚丽多姿的夜景效果使膜结构在当今世界范围内的建筑环境设计中占有举足轻重的地位。从1955年膜结构的开拓者德国建筑师弗赖?奥托在德国联邦花园展示会上建造出第一座张拉膜结构至今不过短短47年时间。然而,正是在这近半个世纪里,随着建筑材料科学、计算机科学和施工技术的进步,膜结构建造技术得到了迅速的发展。早在20世纪七、八十年代,膜结构就已经在西方国家中被广泛应用。膜结构是艺术与技术完美结合的产物:充满张力自然曲线的空间膜体、高耸的桅杆、坚如射束的根根钢索、富于机械艺术表现魅力的钢制大型节点,都给人以别具一格的艺术感染力。膜结构的外形是由对其施加的预应力所决定的,不同的预应力将对应不同的外形。这样,膜结构的设计就打破了传统的“先建筑,后结构”的做法,要求建筑师要与结构工程师相互配合,共同确定膜结构的外形。膜结构使用的膜材是一种强度高、柔韧性好的高分子材料,具有其它常规膜材(如:极易粘附灰尘和降解老化的遮阳或帐篷用膜材)所无法比拟的诸多优点:轻质、柔韧、耐久、防火、透光性好、不易被污染。
适用范围:
体育设施:体育场、体育馆、健身中心、游泳馆、网球馆、训练中心、高尔夫球场等。
商业设施:商场、购物中心、酒店、餐厅、商店门头、商业街等。
文化设施:展览中心、剧院、会议厅、博物馆、植物园、水族馆、表演中心、旅游区、度假山庄、舞台、音乐广场等。
交通设施:机场、火车站、公交车站、收费站、码头、加油站、停车场等。
膜结构建筑的特点及应用领域:膜结构是一种全新的建筑结构形式,它集建筑学、结构力学、精细化工与材料科学、计算机技术等为一体,具有很高技术含量。其曲面可以随着建筑师的设计需要任意变化,结合整体环境,建造出标志性的形象工程。膜结构建筑有张拉类、悬吊类、充气类、桁架结构类等。产品广泛应用于体育场馆、广场、大型停车场、停机库、高速公路收费站、加油站、博览会展厅、临时会场、休闲场所、景区装饰等。
艺术性:充分发挥建筑师的想象力,又体现结构构件清晰受力之美。
经济性:由于膜材具有一定的透光率,白天可减少照明强度和时间,能很好地节约能源。同时夜间彩灯透射形成的绚烂景观也能达到很好的广告宣传效益。
大跨度:膜结构可以从根本克服传统结构在大跨度(无支撑)建筑上实现所遇到的困难,可创造巨大的无遮挡可视空间,有效增加空间使用面积。
自洁性:膜建筑中采用具有防护涂层的膜材,可使建筑具有良好的自洁效果,同时保证建筑的使用寿命。
工期短:膜建筑工程中所有加工和制作均在工厂内完成,可减少现场施工时间,避免出现施工交叉,相对传统建筑工程工期较短。膜建筑可广泛应用于大型公共设施:体育场馆的屋顶系统、机场大厅、展览中心、购物中心、站台等,又可以用于休闲设施、使用工业设施及标志性或景观性建筑小品等。
膜结构作为一种建筑体系所具有的特性主要取决于取决于其独特的形态以及膜材本身的性能。
1、艺术性:充分发挥建筑师的想象力,又体现结构构建清晰受力之美。
2、经济性:由于膜材具有一定的透光率,白天可以减少照明强度和时间,能很好的节约能源。同事夜间彩灯透射形成的绚烂景观也能达到很好的广告宣传效益。
3、大跨度:膜结构可以从根本克服传统结构在大跨度(无支撑)建筑上实现所遇到的困难,可以创造巨大的无遮挡可视空间,有效增加空间使用面积。
4、自洁性:膜建筑中采用具有防护涂层的膜材,可使建筑具有良好的自洁效果,同时保证建筑的使用寿命。
5、工期短:膜建筑工程中所有加工制作均在工厂内完成,可减少现场施工时间,避免出现施工交叉,相对传统建筑工程工期较短。