膜结构行业介绍6

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2024年膜结构市场前景分析

2024年膜结构市场前景分析

膜结构市场前景分析引言随着科技的不断进步和人们对环境保护的重视,膜结构作为一种新型建筑材料逐渐受到市场的关注和认可。

本文将对膜结构市场前景进行分析,并探讨其潜在的发展机遇。

1. 膜结构的定义和特点膜结构是一种以薄膜材料作为主要构件的建筑结构,其特点包括轻质、高强度、耐候性好、透光性强等。

膜结构具有较高的抗风、抗震性能,同时具备良好的自洁性和耐腐蚀性。

这些特点使得膜结构在城市景观、体育馆、公共设施等领域具备广泛的应用前景。

2. 膜结构市场现状目前,膜结构在国内外市场的需求呈现逐年增长的趋势。

在国内,随着城市化进程的加速和人民生活水平的提高,人们对环境舒适度的要求越来越高,这为膜结构在商业、居住和休闲等领域的应用提供了较大的市场空间。

同时,政府对于可持续发展和环境保护的政策支持也为膜结构行业的发展提供了有力保障。

在国际市场,膜结构已经在很多发达国家得到广泛应用,并形成了成熟的市场体系。

特别是在一些气候条件恶劣的地区,如中东地区和北欧,膜结构的抗风、抗雨能力使其成为首选材料。

未来随着技术和市场的进一步发展,膜结构在国际市场的需求将进一步增加。

3. 膜结构市场前景分析3.1 城市景观领域的发展机遇随着城市化进程的不断加快,城市景观设计成为吸引人们眼球的重要方式。

膜结构具有轻盈、灵活的特点,可以塑造出独特的景观效果,成为城市景观设计的重要手段。

未来,在城市公园、市政广场等公共场所的景观设计中,膜结构有望得到更广泛的应用。

3.2 体育场馆领域的发展机遇体育场馆是膜结构的重要应用领域,膜结构的高强度和透光性使其成为建造体育馆的理想选择。

随着体育事业的发展和大型体育赛事的举办,体育馆的建设需求不断增加。

膜结构作为一种节约材料和能源的建筑形式,具备很大的市场潜力。

3.3 社区设施领域的发展机遇随着人民生活水平的提高,社区设施建设成为城市发展的重点。

膜结构的轻质特性使其成为社区设施建设的理想选择,例如遮阳棚、集会场所等。

膜结构定义——精选推荐

膜结构定义——精选推荐

膜结构定义膜结构(Membrane)是20世纪中期发展起来的一种新型建筑结构形式,是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10㎜~30㎜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.膜结构停车棚的市场前景随着都市现代化步伐的加快,汽车成为任何一个都市不可缺少的交通工具。

我国由于汽车工业高速发展,城市的汽车拥有量成倍上升,但城市建设规划没能尽快适应这一发展的要求,常常是车无停放之地。

所以在建设群规划时就应充分考虑停车场的问题,把停车场的建设和规划当成现代城市建设规划的重要组成部分,变得越来越重要。

同样,膜结构在停车场建设中也担当重要角色膜结构使用寿命及特点膜结构车棚的篷布材质是膜材,而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,使用寿命长,一般15-30年。

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,使膜结构车棚成为现代化的永久建筑。

重量轻、强度高、防火难燃、自洁性好,不受紫外线影响、抗疲劳、耐扭曲、耐老化、使用寿命长。

具有高透光率,热吸收量很少。

正是因为这种跨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优越性能:自洁性、透光节能性、经济性、艺术性、防火性与抗震性、造型多样性;另外其还具有应用领域广泛、能覆盖大跨度空间及施工周期短的优点。

膜结构车棚可选材钢材、钢索、膜材料等。

膜结构车棚作用具有遮阳、挡雨、实用、美观的作用。

膜结构停车棚介绍膜结构停车棚是依靠膜自身的张拉应力与支撑杆和拉索共同构成机构体系。

膜结构介绍

膜结构介绍

膜结构介绍 一种适合建筑的新材料的出现,必然引建筑结构的革命,如历史上的混凝土和钢材,70年代以来,以欧美为中心发展起来的新型织物膜材,也是如此,用这种优良的织物,辅以柔性或钢性支撑,可绷成一个曲率互反,有一定刚度和张力的结构体系。

这种全新的建筑结构形式,集建筑学、结构力学、材料学与精细化工、计算机技术等为一体,具有以下优秀的特点: 1、造型的艺术性。

它既能充分发挥建筑师的想象力,又能体现结构构件清晰受力之类。

2、良好的自洁性。

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。

3、施工的快捷性。

膜建筑工程中所有加工和制作均在工厂内完成,现场只进行半成品组装,因此施工简便快捷,施工周期短。

4、较好的经济性。

由于膜材具有一定的透光率,白天可减少照明强度和时间,因而比较节约能源,降低了长期使用费用,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。

5、 结构自重轻,非常适合于建造大跨度空间结构。

膜结构的分类 膜结构按结构受力特性大致可分为充气式膜结构、张拉式膜结构(Tension/Suspension membrane structure)、骨架式膜结构(Frame membrane strcture,Cable dome membrane structure)、组合式膜结构(Compound membrane structure)等几大类。

充气式膜结构张拉式膜结构骨架式膜结构组合式膜结构膜 应 用 领 域:★ 体育设施: 体育场、健身中心、游泳馆、网球馆、篮球馆等。

★ 商业设施: 商场、购物中心、大型会展场所、餐厅、酒店(挑檐)等。

★ 文化设施: 展览中心、剧院、会议厅、博物馆、植物园、水族馆、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、天桥连廊等。

★ 工业设施: 工厂、仓库、科研中心、处理中心、温室、物流中心等。

★ 景观设施: 建筑入口、标志性建筑或景观性小品、广场休闲区、海滨娱乐休闲建筑、居住小区、游乐场、步行街、停车场、楼宇屋顶改造更新等。

2023年膜结构行业市场发展现状

2023年膜结构行业市场发展现状

2023年膜结构行业市场发展现状膜结构是近年来兴起的一种新型建筑形式,由于其独特的造型特点和优越的性能表现,越来越受到市场的青睐。

随着人们对于建筑结构的新要求不断提升,膜结构市场发展前景也越来越广阔。

一、膜结构市场现状随着膜结构技术的不断进步,其市场需求也不断扩大。

目前,国内膜结构行业已经形成以江苏、广东、上海、四川等地为代表的区域化发展模式,投资额和建设规模均已达到一个新高度。

1. 市场需求扩大近年来,随着大型设施如体育馆、会展中心、火车站、机场等公共设施以及商业、旅游等领域的需求增加,中国膜结构行业进入了爆发式的增长期。

同时,随着人们环保意识的不断提高,膜结构建筑逐渐被视为绿色环保建筑的代表,得到了更多的市场关注。

2. 技术水平提升随着膜结构技术的日益成熟,加之相关政策的支持和市场需求的推动,国内企业开始向高支跨度、多层空间和无柱大跨度等膜结构领域进军。

同时,在材料性能、保温隔热和防火防水等方面也取得了很大的进展。

3. 膜结构市场前景广阔随着城市化建设进程的不断加快,膜结构市场将会继续保持高速增长。

尤其是植被覆盖、太阳能发电等新型技术的应用使得膜结构的功能越来越多元化,市场前景更加广阔。

二、膜结构市场未来发展趋势1. 多元化发展随着人们对于膜结构形式的不断探索和尝试,膜结构形式也将会越来越多元化。

未来,膜结构除了单一的活动空间外,还将向大型停车场、厂房和市政工程等领域快速发展。

2. 高端效益发展随着膜结构技术的不断提高和市场需求的不断增加,膜结构行业也将会向高端智能化、绿色环保及节能减排等方向持续发展。

高端效益的发展将成为膜结构行业未来发展的一大趋势。

3. 国际化市场开拓当前,国内膜结构行业在技术和品质方面已经取得了长足的进步,而国外市场这块蛋糕也逐渐变得越来越大。

因此,未来膜结构行业将会加强与国际市场的合作和沟通,并逐步开拓国际市场。

总体来说,随着膜结构技术和市场需求的不断提升,膜结构行业在未来将呈现出更为广阔和多元化的发展前景。

膜结构的应用和施工

膜结构的应用和施工

膜结构的应用和施工本文简要介绍膜材料的主要类型、膜结构设计基本原理、膜结构的施工工艺,并探讨防火设施和膜结构配套使用之间的关系,以达到既能采用新颖建筑材料,又能满足防火工作要求,顺利通过消防验收的双赢目的。

1. 前言史前的人类用帐篷和伞来挡风遮雨,一般采用皮革或自然编织物制造,帐篷是人类历史上最早出现的膜结构建筑,帐篷和伞一样都反映着膜结构最原始的特点——即预加张力的薄层。

“膜”(Membrane)这个词最早源于拉丁文,其含义是“轻且有张力”。

20世纪50年代以来,随着高分子科学的发展,膜材的性能有很大的提高。

带高分子覆盖的织物与塑料在膜结构领域的应用已有30多年的历史。

美国拉文丁大学校园中心于1973年成为世界上首次使用PTFE膜材的膜结构工程。

如今,膜结构在国外早已得到广泛应用;在国内正在被人们逐步接受并用于体育场馆、会展场馆等建筑中。

2. 膜材料膜材的选用与膜在建筑结构中的安装的位置和所起作用有关。

现代膜结构使用的工程膜材主要有两种类型:一是以聚脂纤维织物结构为基材,五层复合聚氯乙烯树脂类材料制成的工程膜材(PVC);二是以玻璃纤维为基材,面层复合四氟聚脂类材料而成的永久性建筑膜材(PTFE)。

2.1 几种常见的膜材。

(1) PVC复合材料织物这种膜可抵抗恶劣气候,并有紫外线隔离能力。

用这种膜材制成的膜结构容易安装,且表面光滑又容易清洁。

PVC类膜在防火类别是阻燃的,其透光率一般可达20%,平均使用寿命大约5--20年。

(2) PTFE覆层式玻璃纤维织物这种属于较高级的膜材,用于永久性的建筑结构中。

该膜材张力极高,可抵抗紫外线,防火类别为阻燃,光滑的表面有着较高的反射率和自洁率,由于受到膜材厚度的限制,其透光率一般在12%左右。

平均使用寿命大于30年。

(3) PVC类织物匀质的PVC类织物可用于半透明或透明的内结构。

该膜材有较强的散射能力,适用于背光的天花板以及投影屏幕,其透光率与PVC本身的性质有关:半透明的PVC,透光率为70%;透明的的PVC,透光率可达96%。

膜结构介绍

膜结构介绍

膜结构又叫张拉膜结构(Tensioned Membrane structure),是以建筑织物,即膜材料为张拉主体,与支撑构件或拉索共同组成的结构体系,它以其新颖独特的建筑造型,良好的受力特点,成为大跨度空间结构的主要形式之一。

膜材料是指以聚酯纤维基布或PVDF、PVF、PTFE等不同的表面涂层,配以优质的PVC组成的具有稳定的形状,并可承受一定载荷的建筑纺织品。

它的寿命因不同的表面涂层而异,一般可达成12-50年。

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。

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。

一,什么是膜结构?膜结构又叫张拉膜结构(Tensioned Membrane structure),是以建筑织物,即膜材料为张拉主体,与支撑构件或拉索共同组成的结构体系,它以其新颖独特的建筑造型,良好的受力特点,成为大跨度空间结构的主要形式之一。

膜结构是一种建筑与结构完美结合的结构体系。

它是用高强度柔性薄膜材料与支撑体系相结合形成具有一定刚度的稳定曲面,能承受一定外荷载的空间结构形式。

膜结构的介绍及应用

膜结构的介绍及应用

膜结构的介绍及应用膜结构是一种建筑与结构完美结合的结构体系。

它是用高强度柔性薄膜材料与支撑体系相结合形成具有一定刚度的稳定曲面,能承受一定外荷载的空间结构形式。

其造型自由轻巧、阻燃、制作简易、安装快捷、节能、安全等优点,因而使它在世界各地受到广泛应用。

这种结构形式特别适用于大型体育场馆、入口廊道、小品、公众休闲娱乐广场、展览会场、购物中心等领域。

一、膜结构的分类从结构方式上大致可分为骨架式、张拉式、充气式膜结构3种形式1.骨架式膜结构(FrameSupportedStructure)以钢构或是集成材构成的屋顶骨架后,在其上方张拉膜材的构造形式,下部支撑结构安定性高,因屋顶造型比较单纯,开口部不易受限制,且经济效益高等特点,广泛适用于任何大,小规模的空间。

2.张拉式膜结构(TensionSuspensionStructure)以膜材、钢索及支柱构成,利用钢索与支柱在膜材中导入张力以达到安定的形式。

除了可实践具创意,创新且美观的造型外,也是最能展现膜结构精神的构造形式.近年来,大型跨距空间也多采用以钢索与压缩材料构成钢索网来支撑上部膜材的形式。

因施工精度要求高,结构性能强,且具丰富的表现力,所以造价略高于骨架式膜结构。

3.充气式膜结构(PneumaticStructure)充气式膜结构是将膜材固定于屋顶结构周边,利用送风系统让室内气压上升到一定压力后,使屋顶内外产生压力差,以抵抗外力,因利用气压来支撑,及钢索作为辅助材,无需任何梁,柱支撑,可得到更大的空间,施工快捷,经济效益高,但需维持进行24小时送风机运转,在持续运行及机器维护费用的成本上较高。

二、膜材料用于膜结构建筑中的膜材是一种具有强度,柔韧性好的薄膜材料,是由纤维编织成织物基材,在其基材两面以树脂为涂层材所加工固定而成的材料,中心的织物基材分为聚酯纤维及玻璃纤维,而作为涂层材使用的树脂有聚氯乙烯树脂(PVC),硅酮(silicon)及聚四氟乙烯树脂(PTFE),在力学上织物基材及涂层材分别具有影响下列的功能性质。

膜结构介绍

膜结构介绍

膜结构介绍
嘿,朋友们!今天我来给大家讲讲膜结构这玩意儿。

我记得有一次去参加一个大型的户外活动,那场面可真是热闹非凡。

在活动现场,有一个特别引人注目的膜结构建筑,它就像是一个巨大的白色蘑菇,又或者说像一朵飘在地上的云。

当时我和朋友小明一起走过去,我好奇地问他:“你说这膜结构到底是啥做的呀?”小明挠挠头说:“我也不太清楚,感觉挺神奇的。


这时候,旁边一位戴着安全帽的工作人员听到了我们的对话,笑着说:“这膜结构啊,主要是由高强度的膜材料和钢结构支撑组成的。

”我接着问:“那这东西有啥好处呢?”工作人员耐心地解释道:“它的好处可多啦,首先它造型美观,能做出各种独特的形状;而且重量轻,建造起来相对简单;还具有很好的透光性,在里面也能享受到充足的阳光。


我和小明一边听一边不住地点头,围着这个膜结构转了好几圈,仔细地观察着。

我伸手摸了摸那膜材料,感觉有点软软的,但又很有韧性。

小明还调皮地敲了敲支撑的钢结构,发出“咚咚”的声音。

总之,那次的经历让我对膜结构有了深刻的印象。

这膜结构啊,真的是一种又实用又好看的建筑形式!
怎么样,朋友们,通过我的这次经历,你们是不是对膜结构也有了一些初步的了解呢?。

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膜结构的发展历史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15m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×78m 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㎡)。

张拉形式膜结构的先行者是德国的奥托(F.Otto),他在1955年设计的张拉膜结构跨度在25m左右,用于联合公园多功能展厅。

由于张拉膜结构是通过边界条件给膜材施加一定的预张应力,以抵抗外部荷载的作用,因此在一定初始条件(边界条件和应力条件)下,其初始形状的确定、在外荷载作用下膜中应力分布与变形以及怎样用二维的膜材料来模拟三维的空间曲面等一系列复杂的问题,都需要有计算来确定,所以张拉膜结构的发展离不开计算机技术的进步和新算法的提出。

目前国外一些先进的膜结构设计制作软件已非常完善,人们可以通过图形显示看到各种初始条件和外荷载作用下的形状与变形,并能计算任一点的应力状态,使找形(初始形状分析)、裁剪和受力分析集成一体化,使得膜结构的设计大为简便,它不但能分析整个施工过程中各个不同结构的稳定性和膜中应力,而且能精确计算由于调节索或柱而产生的次生应力,完全可以避免各种不利荷载式况产生的不测后果。

因此计算机技术的迅猛发展为张拉膜结构的应用开辟了广阔的前景。

而特氟隆膜摸材料的研制成功也极大地推动了张拉膜结构的应用。

比较著名的有沙特阿拉伯吉达国际航空港、沙特阿拉伯利雅得体育馆、加拿大林德塞公园水族馆、英国温布尔登室内网球馆、美国新丹佛国际机场等。

张拉膜结构的特征张拉膜结构作为一种建筑体系所具有的特性主要取决于其独特的形态及膜材本身的性能。

恰由于此,用膜结构可以创造出传统建筑体系无法实现的设计方案。

轻质:张拉膜结构自重小的原因在于它依靠预应力形态而非材料来保持结构的稳定性。

从而使其自重比传统建筑结构的小得多,但却具有良好的稳定性。

建筑师可以利用其轻质大跨的特点设计和组织结构细部构件,将其轻盈和稳定的结构特性有机地统一起来。

透光性:透光性是现代膜结构最被广泛认可的特性之一。

膜材的透光性可以为建筑提供所需的照度,这对于建筑节能十分重要。

对于一些要求光照多且亮度高的商业建筑等尤为重要。

通过自然采光与人工采光的综合利用,膜材透光性可为建筑设计提供更大的美学创作空间。

夜晚,透光性可将膜结构变成了光的雕塑。

膜材透光性是由它的基层纤维、涂层及其颜色所决定的。

标准膜材的光谱透射比在10%~20%之间,有的膜材的光谱透射比可以达到40%,而有的膜材则是不透光的。

膜材的透光性及对光色的选择可以通过涂层的颜色或是面层颜色来调节。

通过膜材和透光保温材料的适当组合,可以使含保温层的多层膜具有透光性。

即使光谱透射只有几个百分点,膜屋面对于人眼来说依然是发亮和透光的,具有轻型屋面的观感。

柔性:张拉膜结构不是刚性的,其在风荷载或雪荷载的作用下会产生变形。

膜结构通过变形来适应外荷载,在此过程中荷载作用方向上的膜面曲率半径会减小,直至能更有效抵抗该荷载。

张拉结构的灵活性使其可以产生很大的位移而不发生永久性变形。

膜材的弹性性能和预应力水平决定了膜结构的变形和反应。

不同的膜材的柔性程序也不相同,有的膜材柔韧性极佳,不会因折叠而产生脆裂或是破损,这样的材料是有效实现可移动、可展开结构的基础和前提。

雕塑感:张拉膜结构的独特曲面外形使其具有强烈的雕塑感。

膜面通过张力达到自平衡。

负高斯膜面高低起伏具有的平衡感使体型较大的结构看上去像摆脱了重力的束缚般轻盈地飘浮于天地之间。

无论室内还是室外这种雕塑般的质感都令人激动。

张拉膜结构可使建筑师设计出各种张力自平衡、复杂且生动的空间形式。

在一天内随着光线的变化,雕塑般的膜结构通过光与影而呈现出不同的形态。

日出和日落时,低入射角度的光线将突现屋顶的曲率和浮雕效果,太阳位于远地点时,膜结构的流线型边界在地面上投入弯弯曲曲的影子。

利用膜材的透光性和反射性,经过设计的人工灯光也可使膜结构成为光的雕塑。

安全性:按照现有的各国规范和指南设计的的轻型张拉膜结构具有足够的安全性。

轻型结构在地震等水平荷载作用下能保持很好的稳定性。

由于轻型结构自重较轻,即使发生意外坍塌,其危险性也较传统建筑结构小。

膜结构发生撕裂时,若结构布置能保证桅杆、梁等刚性支承构件不发生坍塌,其危险性会更小。

膜结构的柔性使其在任一荷载作用下均以最有利的形态承载。

当然,结构的布置和形状要根据荷载情况来进行设计和调整。

设计要确何膜面与其辅助结构协调工作,以避免力在膜面或辅助结构上集中而达结构破坏的临界值。

膜结构形状确定的基本概念形状确定的概念,或者说找形,是膜结构设计的第一步。

在这一过程中,需要综合考虑建筑的平面、立面要求和建筑功能以及下部支承条件等因素来确定符合边界条件和力学平衡要求的曲面形状。

实际上,膜结构的设计打破了传统的“先建筑,后结构”的设计方式,要求建筑师和结构师在方案建议阶段便紧密结合在一起,共同确定建筑物的外形。

从力学的角度来看,膜结构的找形问题可以归结为求解空间曲面的初始平衡问题。

这一问题包含了如下几个重要参数:①结构拓扑关系。

②体力和面力。

③结构几何形状。

④几何边界条件。

⑤初始预张力的大小和分布。

其中,结构拓扑关系是指不同结构构件之间的连接关系,在计算机有限元模型中,也可以将其理解为结构单元之间的连接关系。

体力和面力是指结构自重和外荷载,在找形阶段外荷载通常为零。

结构几何形状是找形阶段所要求解的,一般属于未知量。

几何边界条件和初始预张力通常由结构工程师根据建筑条件和施工条件等因素来综合确定,是找形阶段的主要自变量。

可以说,找形就是寻求以上诸多因素的平衡点。

膜结构工程的特性——透光性透光性是现代膜结构最被广泛认可的特性之一。

膜材的透光性可以为建筑提供所需的照度,这对于建筑节能十分重要。

对于一些要求光照多且亮度高的商业建筑等尤为重要。

通过自然采光与人工采光的综合利用,膜材透光性可为建筑设计提供更大的美学创作空间。

夜晚,透光性将膜结构变成了光的雕塑。

膜材透光性是由它的基层纤维、涂层及其颜色所决定的。

标准膜材的光谱透射比在10%~20%之间,有的膜材的光谱透射比可以达到40%,而有的膜材则是不透光的。

膜材的透光性及对光色的选择可以通过涂层的颜色或是面层颜色来调节。

通过膜材和透光保温材料的适当组合,可以使含保温层的多层膜具有透光性。

即使光谱透射只有几个百分点,膜屋面对于人眼来说依然是发亮和透光的,具有轻型屋面的观感。

膜结构的轻盈稳定性张力结构自重小的原因在于它依靠预应力形态而非材料来保持结构的稳定性。

从而使其自重比传统建筑结构的小得多,但却具有良好的稳定性。

建筑师可以利用其轻质大跨的特点设计和组织结构细部构件,将其轻盈和稳定的结构特性有机地统一起来。

膜结构工程的特性——柔性张拉膜结构不是刚性的,其在风荷载或雪荷载的作用下会产生变形。

膜结构通过变形来适应外荷载,在此过程中荷载作用方向上的膜面曲率半径会减小,直至能更有效抵抗该荷载。

张拉膜结构的灵活性使其可以产生很大的位移而不发生永久性变形。

膜材的弹性性能和预应力水平决定了膜结构的变形和反应。

适应自然的柔性特点可以激发人们的建筑设计灵感。

不同的膜材的柔性程序也不相同,有的膜材柔韧性极佳,不会因折叠而产生脆裂或是破损,这样的材料是有效实现可移动、可展开结构的基础和前提。

膜支承的发展历史膜材屋面以什么支承,始终是膜结构设计中有待于探索的问题。

也许当初是从气球或橡皮艇受到的启发,人们考虑以空气为支承,就是向气密性好的膜材所覆盖的空间注入空气,利用内外空气的压力差使膜材受拉,结构就具有一定的刚度来承重。

早在第二次世界大战后期,美国就曾用气承式膜结构建造了一些小直径的雷达罩棚用于军事目的,而大阪博览会的美国馆则是大跨度气承式膜结构的里程碑。

在大阪博览会上还出现了一种气胀式膜结构,即将膜材本身做成一个封闭体,注入空气的压力要比气承式大得多。

气承式膜结构用作大跨度体育馆屋顶,建成之后由于在恶劣天气时维护不当,曾出现过好几次事故,轻者屋面下瘪,重者膜材被撕裂,砸坏了下面的设施。

这些事故虽然只造成一些财产的损失,并没有人员伤亡,但在公共建筑中屋面出问题,还是引起了公众的关注,甚至对气承式膜结构是否安全也产生了疑问。

1986年以后,在美国建造的大型体育馆就没有采用过空气膜结构,对于有些已建成的体育馆,其膜材将达到保证的使用年限,需改建时也不再考虑采用气承式膜结构。

不过由于其造价低廉、安装方便,中小跨度的健身房、网球馆、仓库等,气承式膜结构还是受到欢迎。

对膜结构能否用在永久性建筑上一向比较慎重的日本,却在东京后乐园采用了气承式膜结构。

它在构造上与以前在美国建造的空气膜结构没有什么差别,其主要特点是在屋顶上采用了先进的自动控制系统,同时屋面膜材为双层,其间有循环的热空气,以融化雪。

这个号称为机械、电子与土建相结合的智能建筑,确保了膜结构的安全与体育馆的正常运行。

然而,曾几何时,昂贵的运转与维持费用又使后乐园背上了沉重的经济包袱。

近年来日本大量建造穹顶,而没有继续采用气承式膜结构。

1997年日本熊本公园体育场主屋盖采用了加劲索的双层气胀式膜结构,使空气再一次作为膜的支承。

熊本穹顶融合了车轮型双层圆形悬索和气胀式膜结构的特点,成为一种新型的杂交结构。

直径107m的圆形屋顶宛如一朵浮云覆盖着体育馆,双层膜之间的充气量远小于要对整个室内空间充气的气承式膜结构。

一旦漏气,屋盖还可由钢索支承,不至于塌落。

美国工程师盖格(D.Geiger)是气承式膜结构的先驱者,他设计了大阪博览会的美国馆,其后又将改进的玻璃纤维膜材用于银色穹顶。

由于气承式膜结构出现过的多次事故,使他察觉到空气支承的潜在缺陷,转而寻求其他的支承方式。

在此之前,美国的发明家和工程师富勒(B.Fuller)提出了张拉整体(Tensegrity)的概念,即以连续的受拉钢索为主,以不连续的压杆为辅,组成一种结构体系,然而他的概念始终没有在工程中实现。

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