膜结构

✍ dations ◷ 2025-06-29 17:43:25 #建筑

膜结构是一种空间结构,利用张力膜材料制成,为一种新式建筑。早期为一般常见的帐篷,自上古时代开始的兽皮,中世纪时的布织物、衣料,到目前建筑用的玻璃纤维、聚酯纤维等等,具有悠久的使用历史。常用的纺织物膜材料有PVC涂层聚酯纤维膜材, PVC涂层玻璃纤维膜材,PTFE涂层玻璃纤维膜材;无涂层的单层薄膜材料包括像ETFE膜,PVC膜等。

膜结构自20世纪中期发展起来,是一种新型建筑结构形式,由多种高强薄膜材料(PVC或Teflon)及加强构件(钢架、钢柱或钢索)通过一定方式使其内部产生一定的预张应力以形成某种空间形状,作为覆盖结构,并能承受一定的外荷载作用的一种空间结构形式。膜结构可分为充气膜结构和张拉膜结构两大类。充气膜结构是靠室内不断充气,使室内外产生一定压力差(一般在10mm~30mm 水柱之间),室内外的压力差使屋盖膜布受到一定的向上的浮力,从而实现较大的跨度.张拉膜结构则通过柱及钢架支承或钢索张拉成型,其造型非常优美灵活。

世界上第一座充气膜结构建成于1946年,设计者为美国的沃尔特·勃德(W.Bird),这是一座直径为15的充气穹顶。1967年在德国斯图加特召开的第一届国际充气结构会议,无疑给充气膜结构的发展注入了兴奋剂。随后各式各样的充气膜结构建筑出现在1970年大阪世界博览会上。其中具有代表性的有盖格尔设计的美国馆(137m×7m 8卵形),以及川口卫设计的香肠形充气构件膜结构。后来人们认为70年大阪博览会是把膜结构系统地、商业性地向外界介绍的开始。大阪博览会展示了人们可以用膜结构建造永久性建筑。而70年代初美国盖格尔-勃格公司(Geiger-Berger Associates)开发出的符合美国永久建筑规范的特氟隆(Teflon)膜材料为膜结构广泛应用于永久、半永久性建筑奠定了物质基础。之后,用特氟隆材料做成的室内充气式膜结构相继出现在大中型体育馆中,如1975年建成的密歇根州庞蒂亚克“银色穹顶”(椭圆形220×159m),1988年建成的日本东京体育馆(室内净面积4,6767 m2)。位于北京的水立方游泳馆是一座外围护结构由多层气枕构成的充气式膜结构建筑, 其中使用的ETFE膜材料近100吨,是英格兰伊甸园项目"Eden Project"的三倍之多。

一般通称PTFE膜(Poly Tetra Fluoro Ethylene),以玻璃纤维织布所组成,再涂覆以PTFE(Teflon铁氟龙)。玻璃纤维织布与涂覆材料都是不燃材料,故可用于绝大部分防火要求严格之场所,例如密闭式体育馆、游泳池、运动设施、中庭、展场空间等等。且因使用年限可达数十年以上,故又被称为永久膜。

一般通称PVC膜(Poly Vinyl Chloride),其组成为聚酯纤维,涂覆材料为PVC,不如PTFE可通过不燃材的要求,为PTFE膜制作成本太高时的替代方案。其延展性较PTFE为佳,可用在比较多变的造型。但相对的材料本身强度不及PTFE膜。

膜材料为乙烯与四氟化乙烯合成之改性共聚物,一般通称为透明膜,此种材料最初用于航太领域。具有优良的耐候性、几乎透明的透光性、抗污性及35年以上的使用寿命,且能引进植物生长所需的紫外线,故一般多用于温室、植栽或是有特殊设计需求的地方。

由于其材料不具纤维,且材料本身强度及延展性没有PTFE及PVC来的好,亦无法使用传统反力张拉施工方式。故常见的施工法为使用二层或三层气枕之充气式结构,配合压力侦测器及充气机,用气压将膜材撑开,以弥补先天的不足。另外亦有使用单层ETFE之情形,但多用在小面积之结构上,大型结构例如球场、球场看台等等,必须使用充气式结构。

相关

  • 胎粪胎粪是初生婴儿第一次排出体外的粪便。与他们往后排出的粪便不同的是:胎粪是胎儿在母体时所消化的物质构成,包括有肠黏膜的上皮组织、胎毛、黏液、羊水、胆汁及水分。由于胎儿
  • 放射科影像诊断学(英语:Radiology)是通过特殊手段,展示患者身体内部结构的影像,揭示有无病变及对病变进行定性和/或定量分析,是现代医学极其重要的一个分支,也是现代医学中发展最快,取得成
  • 爬行类爬行纲(学名:Reptilia)动物通称爬行动物、爬行类、爬虫类,是一类脊椎动物,属于四足总纲的羊膜动物,是包括了龟、蛇、蜥蜴、鳄、鸟类及史前恐龙等物种的通称。本分类过去传统上包含
  • 擦音在语音学上,擦音(或摩擦音,fricative consonant)是辅音的一种发音方法。发音时,两个发音器官彼此靠拢,形成狭窄的通道,气流通过时造成湍流发生摩擦,发出噪音。与塞音不同,擦音可以持
  • 马赛人马赛人(Maasai),是东部非洲现在依然活跃的,也是最著名的一个游牧民族,人口将近90万,主要活动范围在肯尼亚的南部及坦桑尼亚的北部。如今的马赛人一方面仍然坚持着传统的生活方式,另
  • 海沃德海沃德(Hayward),美国加州城市,属于阿拉米达县,位于费利蒙附近,其名字来自于1851年一名著名的淘金客的名字。该城市在2000年的人口调查中,有140030人。
  • 陈果仁陈果仁(1955年-1982年6月23日),中国广东出生的美籍华人。1982年6月23日,在美国反日情绪高潮时期于密歇根州底特律的飞地高地公园郡(Highland Park)被克莱斯勒公司一名车间主管罗纳
  • 硫酸镝硫酸镝是一种无机化合物,化学式为Dy2(SO4)3。用硫酸溶解氧化镝,可以得到硫酸镝。
  • 氯化镉氯化镉是一种无色单斜晶系晶体。分子式为CdCl2,极易溶于水,微溶于甲醇、乙醇,难溶于丙酮、乙醚。氯化镉一般可以用氯化氢和镉在450℃反应制成:也可以通过乙酸镉的冰乙酸溶液和乙
  • 圣伯多禄和圣保禄主教座堂 (印第安纳波利斯)圣伯多禄和圣保禄主教座堂(英语:Saints Peter and Paul Cathedral)是美国的一座天主教的主教座堂,位于印第安纳州印第安纳波利斯,也是天主教印第安纳波利斯总教区的主教座堂。教