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外立面材料盤點10——膜結構

來源:山東吉祥裝飾建材有限公司 時間:2025-03-31 閱讀量:1595

柔性美與曲線美——膜結構


膜結構又叫張拉膜結構,是21世紀最具代表性的建筑形式。打破了純直線建筑風格的模式,以其獨有的優(yōu)美曲面造型,簡潔、明快、剛與柔、力與美的組合,同時給建筑設計師提供了更大的想象和創(chuàng)造空間。


1、膜結構的常見種類:


ETFE膜材、PVC膜材、PTFE膜結構、PVDF膜結構、充氣膜結構...


2、材料特性:


優(yōu)點:

① 大跨度。膜結構自重輕、抗震性能好,可不需要內部支承,創(chuàng)造巨大的無遮擋可視空間,有效增加空間使用面積;
② 藝術性。突破傳統(tǒng)的建筑結構類型,以造型學、色彩學為依托,可結合自然條件,充分發(fā)揮想象力,根據(jù)創(chuàng)意建造出傳統(tǒng)建筑難以實現(xiàn)的曲線及各種造型,富有時代氣息,體現(xiàn)結構構件受力之美。配合燈光易形成夜景,給人以現(xiàn)代美的享受;
③ 經(jīng)濟性。具有一定的透光率,白天可減少照明強度和時間,節(jié)約能源;夜間彩燈透射可形成絢爛的景觀。而且,膜結構易于拆卸、搬遷,特別是在建造短期應用的大跨度建筑時,更為經(jīng)濟;
④ 安全性。具有阻燃性和耐高溫性,能很好地滿足防火要求;屬柔性結構,不易整體倒塌;自重輕,抗震性能較好;
⑤ 自潔性。膜建筑中采用具有防護涂層的膜材,落到膜材表面的灰塵可以靠雨水的沖洗而達到良好的自潔效果,同時保證建筑的使用壽命;
⑥ 工期短。膜片的裁剪、鋼索及鋼結構等的制作均在工廠完成,減少現(xiàn)場施工時間;
⑦ 適用廣。適用地域廣闊;小到單人帳篷、花園小品,大到覆蓋幾萬、幾十萬平方米的建筑;


缺點:

① 耐久性差:一般的膜材使用壽命為15~25年;
② 隔熱性差,隔音效果較差;
③ 抵抗局部荷載能力差;
④ 環(huán)保問題:使用的膜材不可再生的,一旦達到使用年限,拆除的膜材便成為城市垃圾而無法處置,正在研制開發(fā)膜材的可回收利用,并已取得了一定的進展;


3、應用案例(因篇幅原因,簡單舉例2-3個項目)


衢州體育場罩棚的上表面采用半透光的PTFE膜結構,下表面采用了帶有微孔的PTFE,這樣的構造設計和材料選擇增強了罩棚的降噪性能。


項目實景圖 ? CreatAR Images


下表面采用了帶有微孔的PTFE ? Aogvision


杭州亞運會棒壘球場館上方巨大的罩棚采用雙向桁架結構系統(tǒng),最大處懸挑16米,由纖細的鋼柱支撐。頂面覆蓋帶二氧化鈦涂層的PTFE膜,總面積達到2.1萬平方米。


輕盈的膜結構頂 ? 趙強


膜結構分析圖? UAD


每塊單元在中間微微隆起,遠遠望去就像微風吹過水面泛起的波紋,隱喻著紹興水鄉(xiāng)的地域特色。



罩棚底面則覆蓋曲面白色穿孔鋁板,天光透過罩棚漫射于場館,營造豐富的光影層次。


湖北隨州南站在單元體外側覆蓋了ETFE膜材。ETFE膜材擁有良好的耐久性、阻燃性及透光性能,但是對拉力和溫度變化較為敏感,為保證建筑中“葉片”最終形成飽滿、光滑的曲面形態(tài),項目團隊需要對索網(wǎng)系統(tǒng)和膜材的張拉有著極其精準的控制。


車站夜間外觀 ?施崢


依托BIM及3D現(xiàn)場掃描技術,對相關節(jié)點及構造進行了多處優(yōu)化創(chuàng)新,形成了一整套技術措施,精準完成 “葉片”各部分組件的設計與安裝。


對索網(wǎng)系統(tǒng)和膜材的張拉有著極其精準的控制讓“葉片”最終形成飽滿、光滑的曲面形態(tài) ?丁爍


夜晚,設置于透光膜腔體內的LED燈點亮形成發(fā)光體 ?施崢


最后,簡單總結下立面建材未來發(fā)展趨勢:


① 輕質高強,從笨重性走向輕型且強度高的板材和結構;

② 選擇多樣化:從品種稀少走向多種類型的板材及豐富的色彩(目前有將近60種板材應用在外墻);

③ 提高材料的耐久性:使用耐久性比較強的建筑材料不僅可以延長使用壽命,降低維護保養(yǎng)費用,還會提高建筑物的整體水平。

④ 靈活快捷的施工技術將構件及制品尺寸大型化、標準化,便于工業(yè)化生產(chǎn),加快施工進度

⑤ 綠色環(huán)保:大力開發(fā)各類優(yōu)質節(jié)能建材,是節(jié)約能源、降低能耗、保護生態(tài)環(huán)境的迫切要求,同時對實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展具有現(xiàn)實而深遠的意義;

⑦ 更趨向于智能化:可自動調節(jié)室內空氣濕度和溫度的智能材料,身處建筑空間中健康、舒適;...


結語:

總之,建材行業(yè)未來的發(fā)展前景廣闊。建材企業(yè)需要加大技術研發(fā)投入,提高產(chǎn)品質量和環(huán)保水平,以適應市場的需求變化,實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。


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