膜結構建筑中最常用的膜材料有PTFE膜材料和PVDF膜材料兩種。
1.PTFE膜材料是指在極細的玻璃纖維編織成的基布上涂覆PTFE(聚四氟乙烯)而形成的復合材料。PTFE膜材的最大特點是強度高、耐久性好、防火難燃、自潔性好,不受紫外線影響,使用壽命在25年以上。具有高透光率,透光率為13%,對熱能反射率73%,熱吸收量很少。正是因為這種劃時代的膜材料的發明,使膜結構建筑成為現代化的永久性建筑。
2.PVDF膜材料是指在聚脂纖維編織的基布上涂覆PVC(聚氯乙烯)后再加版100%PVDF(聚偏氟乙烯)表面涂層而形成的復合材料。PVDF膜材由于自潔性良好、價位適中、運輸安裝方便,更廣泛應用于各類建筑領域。它的壽命因不同的表面涂層而異,一般可達成12—50年。
空間形態的多樣性和絢麗多姿的夜景效果使膜結構在當今世界范圍內的建筑環境設計中占有舉足輕重的地位。從1955年膜結構的開拓者德國建筑師弗賴?奧托在德國聯邦花園展示會上建造出第一座張拉膜結構至今不過短短47年時間。然而,正是在這近半個世紀里,隨著建筑材料科學、計算機科學和施工技術的進步,膜結構建造技術得到了迅速的發展。早在20世紀七、八十年代,膜結構就已經在西方國家中被廣泛應用。膜結構是藝術與技術完美結合的產物:充滿張力自然曲線的空間膜體、高聳的桅桿、堅如射束的根根鋼索、富于機械藝術表現魅力的鋼制大型節點,都給人以別具一格的藝術感染力。膜結構的外形是由對其施加的預應力所決定的,不同的預應力將對應不同的外形。這樣,膜結構的設計就打破了傳統的“先建筑,后結構”的做法,要求建筑師要與結構工程師相互配合,共同確定膜結構的外形。膜結構使用的膜材是一種強度高、柔韌性好的高分子材料,具有其它常規膜材(如:極易粘附灰塵和降解老化的遮陽或帳篷用膜材)所無法比擬的諸多優點:輕質、柔韌、耐久、防火、透光性好、不易被污染。
適用范圍:
體育設施:體育場、體育館、健身中心、游泳館、網球館、訓練中心、高爾夫球場等。
商業設施:商場、購物中心、酒店、餐廳、商店門頭、商業街等。
文化設施:展覽中心、劇院、會議廳、博物館、植物園、水族館、表演中心、旅游區、度假山莊、舞臺、音樂廣場等。
交通設施:機場、火車站、公交車站、收費站、碼頭、加油站、停車場等。
膜結構建筑的特點及應用領域:膜結構是一種全新的建筑結構形式,它集建筑學、結構力學、精細化工與材料科學、計算機技術等為一體,具有很高技術含量。其曲面可以隨著建筑師的設計需要任意變化,結合整體環境,建造出標志性的形象工程。膜結構建筑有張拉類、懸吊類、充氣類、桁架結構類等。產品廣泛應用于體育場館、廣場、大型停車場、停機庫、高速公路收費站、加油站、博覽會展廳、臨時會場、休閑場所、景區裝飾等。
藝術性:充分發揮建筑師的想象力,又體現結構構件清晰受力之美。
經濟性:由于膜材具有一定的透光率,白天可減少照明強度和時間,能很好地節約能源。同時夜間彩燈透射形成的絢爛景觀也能達到很好的廣告宣傳效益。
大跨度:膜結構可以從根本克服傳統結構在大跨度(無支撐)建筑上實現所遇到的困難,可創造巨大的無遮擋可視空間,有效增加空間使用面積。
自潔性:膜建筑中采用具有防護涂層的膜材,可使建筑具有良好的自潔效果,同時保證建筑的使用壽命。
工期短:膜建筑工程中所有加工和制作均在工廠內完成,可減少現場施工時間,避免出現施工交叉,相對傳統建筑工程工期較短。膜建筑可廣泛應用于大型公共設施:體育場館的屋頂系統、機場大廳、展覽中心、購物中心、站臺等,又可以用于休閑設施、使用工業設施及標志性或景觀性建筑小品等。
膜結構作為一種建筑體系所具有的特性主要取決于取決于其獨特的形態以及膜材本身的性能。
1、藝術性:充分發揮建筑師的想象力,又體現結構構建清晰受力之美。
2、經濟性:由于膜材具有一定的透光率,白天可以減少照明強度和時間,能很好的節約能源。同事夜間彩燈透射形成的絢爛景觀也能達到很好的廣告宣傳效益。
3、大跨度:膜結構可以從根本克服傳統結構在大跨度(無支撐)建筑上實現所遇到的困難,可以創造巨大的無遮擋可視空間,有效增加空間使用面積。
4、自潔性:膜建筑中采用具有防護涂層的膜材,可使建筑具有良好的自潔效果,同時保證建筑的使用壽命。
5、工期短:膜建筑工程中所有加工制作均在工廠內完成,可減少現場施工時間,避免出現施工交叉,相對傳統建筑工程工期較短。