建筑造型优美膜结构建筑是21世纪**具代表性与充满前途的建筑形式。它打破了纯直线建筑风格的模式,以其的优美曲面造型,简洁、明快、刚与柔、力与美的组合,呈现给人以耳目一新的感觉,同时给建筑设计师提供了较大的想象和创造空间。具有良好的环保性、透光性、自清洁性,膜材表面采用PVDF(聚偏二氟乙烯)涂层、或二氧化钛涂层,具有较好的隔热效果,对太阳热能可反射掉70%,膜材本身吸收了17%,传热13%,而透光率却在20%以上,经过10年的太阳光直接照射,其辉度仍能保留70%。
膜结构特点
一: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。膜建筑屋面重量仅为常规钢屋面的1/30,这就降低了墙体和基础的造价。同时膜建筑奇特的造型和夜景效果有明显的“建筑可识性”和商业效应,其价格效益比较高。
二: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。
三:自洁性-自始至终保持洁白美丽
膜材料具有较高的非粘着性,在我们日常使用不沾锅时就可以体会到这一特性。膜材料的表面不仅不易附着脏物及灰尘,而且其表面的灰尘会被雨水自然地冲洗干净,所以经过长年使用仍然保持外观的洁净及室内的美观。
四:透光性-充满自然光的明快空间
白天,阳光透过膜面使建筑物内充满夜自然漫射光。夜晚,室内灯光透过膜面给空增添了梦幻般的夜景。当膜结构用于体育馆、设施时,可以实现全天内的舒适相结合的理想的商业空间。
五:大跨度-无柱大空间
膜结构建筑中所使用的膜材料很轻,每平方米的重量只有1公斤左右。因此膜结构可以从根本上克服传统结构在无柱大跨度建筑上所遇到的困难,可以创造出巨大的无柱大空间。
(1)大跨度。膜结构自重轻、抗震性能好,可以不需要内部支承,克服了传统结构在大跨度(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。(2)艺术性。膜结构突破了传统的建筑结构类型,以造型学、色彩学为依托,可结合自然条件,充分发挥的想象力,根据创意建造出传统建筑难以实现的曲线及各种造型,且色彩丰富,富有时代气息,体现结构构件受力之美。配合灯光易形成夜景,给人以现代美的享受。(3)经济性。膜材料具有一定的透光率,白天可减少照明强度和时间,节约能源;夜间彩灯透射可形成绚烂的景观。而且,膜结构能够拆卸,易于搬迁,特别是在建造短期应用的大跨度建筑时,较为经济。(4)安全性。膜材料具有的阻燃性和耐高温性,能很好地满足*要求;膜结构属柔性结构,能够承受很大的位移,不易整体倒塌;膜结构自重轻,抗震性能比较好。(5)自洁性。膜建筑中采用具有防护涂层的膜材,本身不发黏,落到膜材表面的灰尘可以靠雨水的自然冲洗而达到良好的自洁成效,同时确保建筑的使用寿命。(6)工期短。膜片的裁剪、钢索及钢结构等的制作均在工厂完成,减少现场施工时间,可与下部钢筋混凝土结构或构件等同时进行,避免施工交叉,在施工现场只是钢索、钢结构及膜片的连接安装定位及张拉的过程,故现场施工安装、迅速快捷,相对传统建筑工程工期较短。(7)适用广。从气候条件看,膜结构建筑适用的地域广阔;从规模上看,可以小到单人帐篷、花园小品,大到覆盖几万、几十万平方米的建筑。甚至有人曾设想覆盖一个小城,实现人造自然。
膜结构特性:◇降噪功能:一般膜结构关于**60Hz的低频几乎是透明的,关于有特别吸音要求的结构能够采用具有FABRASORB设备的膜构。
◇*功能如今广泛使用的膜资料能很好地满意关于*的需求,具有**的阻燃和耐高温功能,达到法国、德国、美国、日等多国规范。◇自洁功能PTFE膜材和通过特别外表处理的PVC膜材具有很好的自洁功能,雨水会在其外表聚成水珠流下,使膜材外表得到**清洗。◇力学功能中等强度的PVC膜:其厚度仅0.61。中等强度的PTFE膜:其厚度仅0.8,但是它的拉伸强度已达到钢材水平。◇光学功能膜资料可滤除大部分紫外线,避免内部物品褪色。其对自然光的透射率可达25%-75%◇大跨度、轻结构膜结构的结构形式主要是大跨度的,极限地发挥了膜材的承载才能,创造出无梁柱的大空间,而且创造出具有艺术特征的外观,在不同的场合制造出不同的美感和实用性。现在空间里的建筑结构有很多种,膜结构是建筑结构里的一种,它采用新的建筑材料建成各种优美的膜结构造型。膜结构的构建选择上通常是轻型的,可以用这些新型的建筑材料建成我们生活中需要的各种场所,诸如:室内外运动场,大型商务楼旁的遮阳棚,大型停车场、大型商场、活动中心,污水处理池,仓库和设施等。这些建筑寿命根据膜材质量的优劣和人类的需求时长,可以是性二位也可以是临时性的。如今国内外市场上有很多种膜材料,这些产品随制造厂商的不同在重量、撕裂强度、弯折柔韧性、阻燃性、使用寿命等方面都有很大不同。大家可以根据膜结构的特点和需求去合理的选择膜材。
1.造型和色彩的多样性
作为一种柔性材料,其在建筑上的造型变化多端,是其它材料所bai不能比拟的,因此也造就了膜结构多变的特性,充分体现出建筑形体塑造力和轻盈、飘逸的动感曲线外观。
材料的多系列色彩进一步丰富了建筑的整体造型,材料的色彩同时具有很好的色牢度和耐久度,使膜结构建筑完全摆脱了一种单色调枯燥重复,使得建筑、交通设施较丰富多彩。
2.结构的轻巧性
张拉膜结构体系的基本组成单元为支承柱,张拉索及膜材。钢索在周边对膜施加张拉应力形成双曲抛物面的受力状态,膜片兼有结构受力与建筑屋盖隔断室内外环境的双重。张拉膜结构自身重量轻,仅为钢结构的1/8,混凝土结构的1/40。膜结构对水平方向作用的地震力与风力有良好的适应性,结构自身有吸收地震力与风力的机理。
3.透光性及抗热性
膜材的半透明度与混凝土或钢质顶盖的不透明的效果形成了截然不同的效果,后者使活动区域变得昏暗,使明暗区之间产生令人不适的明暗反差。膜材的半透明度给视觉带来了较大的舒适,其透光率从10%-21%,从而提高了免费的日光照明,节约白天光照能源。穿过膜的光线被地散射,再现了其下空间的真实色彩。膜材的高反射率(75%左右)避免了大量的热,减少了热量传递,其遮荫系数为0.12左右。
如何设计:
1.找出一个初始平衡形状;
2.各种荷载组合下的力学剖析以确保安全;目前为止以有限元法为、遍及被选用的办法。而单元类型皆为三角形平面常应变单元,
3.裁剪制造。是从刚性板壳大变形理论移植过来的膜结构作为只能抗拉的软壳体是不适宜选用这种平面单元的由于关于刚性壳体来说,从剖析中能够看出。这种平板单元能够当作平面应力单元和平板曲折单元的组合,其单元刚阵能够由这两种单元刚阵兼并而成。
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