膜结构代表建筑

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膜结构的类型

膜结构的类型

膜结构的类型膜结构是一种特殊的建筑结构形式,通过利用膜材料的高强度、轻质和柔韧性,实现了大跨度、自由曲面和独特形态的建筑设计。

膜结构广泛应用于体育场馆、展览馆、会议中心、机场候机楼等建筑类型中,成为现代建筑中的一种重要形式之一。

膜结构可以分为气囊膜结构、拉伸膜结构和膜面结构三种类型。

气囊膜结构是利用气体对膜材料进行支撑,形成空间结构,具有轻便、柔软、易于安装和拆卸的特点,常用于临时建筑和临时遮阳棚。

拉伸膜结构是通过预应力技术将薄膜材料固定在支撑结构上,形成一种具有自重的空间结构,常用于大跨度建筑和建筑遮阳系统。

膜面结构是将薄膜材料作为表面覆盖在建筑结构上,起到保护和装饰作用,常用于建筑外墙、屋顶和天棚。

膜结构具有许多优点。

首先,膜结构具有良好的透光性和透气性,可以实现自然采光和通风,减少能耗和环境污染。

在实际应用中,膜结构被广泛应用于各种建筑类型中。

体育场馆是膜结构的典型应用领域,如北京国家体育场“鸟巢”和上海世博会中国馆等建筑,采用了大跨度、自由曲面的膜结构设计,成为城市地标和文化符号。

展览馆和会议中心也是膜结构的重要应用领域,如广州琶洲展览馆和深圳保利剧院等建筑,采用了拉伸膜结构设计,展示了现代建筑的时尚和创新。

机场候机楼是膜结构的新兴应用领域,如北京大兴国际机场T3航站楼和成都天府国际机场航站楼等建筑,采用了膜面结构设计,提升了建筑的功能性和美观性。

总的来说,膜结构作为一种新型的建筑结构形式,具有许多优点和特点,被广泛应用于各种建筑类型中。

随着科技的不断进步和材料的不断创新,膜结构在建筑设计领域将发挥越来越重要的作用,为人类创造出更加美好、舒适和可持续发展的建筑环境。

相信在未来的建筑设计中,膜结构将继续发挥重要作用,成为建筑设计的新潮流。

建筑模结构及膜材料发展

建筑模结构及膜材料发展

建筑模结构及膜材料发展摘要一九七零年,日本大阪博览会的美国馆和富士馆全部运用了膜结构建筑,引发了建筑界的瞩目。

在之后的几十年中,建筑膜结构得到了飞速的进展。

大多数的膜结构由钢材与和索组成,其他与膜的膜结构也慢慢朝着功能和智能化。

膜材具备轻巧美观的特点;透光节能,环保,阻燃性能优势;防污自洁性能;安全,生命周期长等特征。

根据相应的优势,建筑崭露头角。

膜结构被叫做是“二十一世纪的建筑”。

他们用于大规模体育场馆,入口廊道,商场,赌场,停车场,展览厅和植物园等。

本文介绍了近年来国内外膜结构材料的发展及其在建筑领域的应用,并对几类主要产品以及不同生产商生产的同类产品进行了性能对比,通过各类产品的优劣性对比,并且从构造和受力特点上分析了膜结构的3种形式,详细介绍了PTFE建筑膜材、PVC类建筑膜材和其他几种特殊的建筑膜材的性能特点。

阐述了新型建筑膜材的发展现状和新产品以及它们在世界范围内的应用实例,并对我国建筑膜材的发展进行展望。

希望我国的膜结构建筑技术能更上一层楼,在膜材料生产技术上能逐渐走上国产化,生产出中国造的“膜材料”关键词建筑;膜;材料;发展1 前言膜结构的历史能够回忆到古代树木制成的帐篷,然后固定在支撑树皮或野兽皮肤上。

现代膜结构被广泛应用于从一九七零年大阪世界博览会建筑上开始,由于膜结构的标志性建筑---美国馆以及富士博物馆引起了全球的注重,从那以后,膜结构获得了飞速进展。

在那个时候,根据专家的估计,从一九七零年到一九九六年,全球上大概有一百五十个大规模的膜结构建筑。

目前,由于建筑膜结构新颖美观,被大量应用到各种大跨度建筑,重量轻,跨度大,抗震性优,施工方便,全面通过自然光。

他们被叫做是“二十一世纪的绿色建筑”。

根据相应的优势,与建筑结构相匹配的建筑膜材也逐渐崭露头角。

其重量轻,强度高,阻燃,防污,自洁,透光性好,安全使用寿命长,是膜结构中的重要材料。

现阶段,膜正在慢慢朝着功能化和智能化进展。

大跨空间结构—索膜结构详解

大跨空间结构—索膜结构详解

大跨空间结构—索膜结构详解索膜结构作为新的建筑形式于本世纪五十年代在国际上开始出现,至今已有六十多年的历史,特别是到了七十年代以后,膜结构的应用得到了迅速发展。

膜结构的出现为建筑师们提供了超出传统建筑模式以外的新选择。

膜结构一改传统建筑材料而使用膜材,其重量只是传统建筑的三十分之一。

而且膜结构可以从根本上克服传统结构在大跨度,无支撑,建筑上实现时所遇到的困难,可创造巨大的无遮挡的可视空间。

索膜结构是目前发展很快的一种新型空间结构,是一种效率极高的张力集成体系,可以充分发挥钢索的强度与张拉整体结构的空间作用。

张拉膜结构是索膜结构中最常见的一种形式,是索膜建筑的代表和精华,它通过钢索与膜材共同受力形式稳定曲面来覆盖建筑空间,具有高度的形体可塑性和结构灵活性,即通过对膜材内部施加一定的预张力,使其具备了抵抗外荷载能力,从而充当结构材料的一种结构体系。

这种形式能够充分利用膜材的受力性能,形成轻巧、美观、具有现代感的空间大跨曲面结构,并且施工简单、快捷、成本低,在国内外已经被广泛应用于商业建筑、体育建筑、工业建筑、户外设施、文化娱乐建筑等各种领域。

一、索膜结构的组成及材料特性1. 索膜结构的组成一个完整的索膜结构一般由三部分组成1)形成曲面结构的张拉膜材;2)用于加强膜面的脊索和谷索,以及将膜内力传向支承结构的边索;3)求索膜体系的支架结构。

张拉膜材即作为结构材料,要能够抵抗一定的荷载而不致引起过大变形。

同时为完成作为覆盖材料所规定的建筑功能,例如美观、遮光、防火、耐久等等,还需满足各种性能要求。

所以,选用合适的膜材对于索膜结构的设计建造非常重要。

加强索除其对于膜面受力方面的加强作用外,更重要的是起到了改变建筑造型的作用。

尤其是谷索和脊索的灵活设置会给整个建筑带来奇妙的视觉效果。

支架结构最常采用的是钢结构,也可采用混凝土结构,甚至在某些情况下可以采用木结构或其他结构。

支架结构除满足将索膜体系的内力传递到基础这一结构要求以外,其形式可以采取变化多样的形式,以实现不同的建筑造型效果。

膜结构在大跨度建筑上的运用

膜结构在大跨度建筑上的运用
(三)骨架式膜结构
骨架式膜结构是采用刚才做成屋顶的骨架,在骨架的上方张拉膜材料的一种形式,能够使用在各种规模的建筑当中,但其造型较单一,需要靠外部施加的张力使其保持一定的形状,但是由于其成本较低,经济效益吸引广大建筑商,骨架式膜结构依然被广泛地使用。
四、结语
经过长年的开发和研究,膜结构已经得到进一步的发展,成为一种有活力的建筑结构,它的广泛应用体现了膜结构在大跨度建筑中的应用前景,国内外专家学者应该进一步发挥其优势,在更广泛的领域中加以运用。
膜结构的材质自身的受弯刚度接近于零,但是如果使用各种不相同的支撑结构来承受膜结构表面的张力,就能形成具有一定刚度的表面。这也是膜结构能够与建筑风格和布局相适应的一个原因,完美体现力在膜结构状态之上,使得膜结构能够有机运用于大跨度建筑结构的设计当中。
(二)膜结构能很好地满足建筑功能的需求
因为膜结构使用的材质大多是半透明的,这些材质的透光率在通常情况下为百分之四到百分之十六,可以满足大跨度建筑在一般情况的采光要求,在白天可以做到不用人工照明,这样既大大降低了能源电力成本,而且给人以自然开阔的体现。此外,因为膜结构使用的材料一部分具有反射性,因此在热带地区,膜结构能够反射大量的太阳热能,降低温度。而在寒带,在大跨度建筑上可以使用双层的膜结构,并且向双层膜之中充入热空气,或填充性能优良的透光隔热材料,可以达到良好的保温和隔热的效果。综上所述,膜结构能够使得大跨度建筑物在透光的情况下,不受温度、天气的影响,加之膜结构使用的材质的不易燃性、抗水性能良好,大大增加了建筑物的防灾性能。
经过二十世纪九十年代的发展,膜结构成为了一项可以代表目前建筑先进技术和材料行业发展程度的结构体系。在原始人时期,原始人就开始使用动物毛皮做成帐篷,这就是最初的膜结构。上世纪开始,建筑师利用此方法原理,建造了宇宙飞船、雷达天线罩等,使一些科学发明能够运用膜结构。同时,一些临时建筑也运用了膜结构,如马戏棚、仓库、帐篷等等。但直到一九七零年,在日本举行的世博会中所使用的建筑运用的空气膜结构,代表着膜结构进入一个新的时代,至此之后全世界各个地区开始了对膜结构的研究以及运用。二十世纪七十年代,美国的几家公司联合设计研发了玻璃纤维和聚四氟乙烯为材料的新型膜结构材料,标志着膜结构可ห้องสมุดไป่ตู้被运用于永久建筑中。

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。

膜结构的类型

膜结构的类型

膜结构的类型膜结构是一种新型的建筑结构形式,它以薄膜材料为主要构件,通过张拉或充气等方式使其形成空间结构。

膜结构具有轻质、高强、透光、隔热、防水、耐腐蚀等优点,被广泛应用于体育场馆、展览馆、商业中心、机场、车站等建筑领域。

下面将介绍几种常见的膜结构类型。

1. 球面膜结构球面膜结构是一种以球面为基础形态的膜结构,它具有优美的外观和良好的空间感。

球面膜结构通常采用双曲面或抛物面的形式,通过张拉膜材料使其形成球面结构。

球面膜结构被广泛应用于体育场馆、展览馆、商业中心等建筑领域。

2. 圆锥膜结构圆锥膜结构是一种以圆锥为基础形态的膜结构,它具有独特的外观和空间感。

圆锥膜结构通常采用双曲面或抛物面的形式,通过张拉膜材料使其形成圆锥结构。

圆锥膜结构被广泛应用于体育场馆、展览馆、商业中心等建筑领域。

3. 双曲面膜结构双曲面膜结构是一种以双曲面为基础形态的膜结构,它具有优美的外观和良好的空间感。

双曲面膜结构通常采用双曲面的形式,通过张拉膜材料使其形成双曲面结构。

双曲面膜结构被广泛应用于体育场馆、展览馆、商业中心等建筑领域。

4. 网壳膜结构网壳膜结构是一种以网壳为基础形态的膜结构,它具有优美的外观和良好的空间感。

网壳膜结构通常采用网壳的形式,通过张拉膜材料使其形成网壳结构。

网壳膜结构被广泛应用于体育场馆、展览馆、商业中心等建筑领域。

膜结构是一种新型的建筑结构形式,它具有轻质、高强、透光、隔热、防水、耐腐蚀等优点,被广泛应用于体育场馆、展览馆、商业中心、机场、车站等建筑领域。

不同类型的膜结构具有不同的外观和空间感,可以根据具体的建筑需求进行选择。

膜结构建筑-水立方

膜结构建筑-水立方

水立方膜结构建筑采用ETFE膜材料设计,ETFE膜材料介绍:ETFE的中文名为乙烯-四氟乙烯共聚物。

ETFE膜材的厚度通常小于0.20mm,是一种透明膜材。

2008年北京奥运会国家体育馆及国家游泳中心等场馆中将采用这种膜材料。

ETFE膜材常做成气垫应用于膜结构中。

ETFE膜使用寿命至少为25-35年,是用于永久性多层可移动屋顶结构的理想材料。

该膜材料多用于跨距为4米的两层或三层充气支撑结构,也可根据特殊工程的几何和气候条件,增大膜跨距。

膜长度以易安装为标准,一般为15-30米。

小跨度的单层结构也可用较小规格。

ETFE膜达到B1、DIN4102防火等级标准,燃烧时也不会滴落。

且该膜质量很轻,每平方米只有0.15-0.35公斤。

这种特点使其即使在由于烟、火引起的膜融化情况下也具有相当的优势根据位置和表面印刷的情况,ETFE膜的透光率可高达95%。

该材料不阻挡紫外线等光的透射,以保证建筑内部自然光线。

通过表面印刷,该材料的半透明度可进一步降低到50%。

根据几何条件及膜的层数,其K值可高达2.0W/m2K。

耗能指数以一个三层印刷的膜为例可达到0.77。

由于其优秀品质,ETFE膜几乎不需日常保养。

可对其由于机械损坏的屋顶进行简单检查(一年一次为宜),并根据需要就地维修。

同时也可检查通风系统,更换过滤装置。

ETFE膜完全为可再循环利用材料,可再次利用生产新的膜材料,或者分离杂质后生产其它ETFE产品。

在参观“水立方”时记者获知,“水立方”不仅是2008年北京奥运会(北京奥运会新闻,北京奥运会说吧)三大标志性建筑物之一,也是北京市政府指定的唯一一个由港澳台侨同胞捐资建设的奥运场馆。

业主负责人告诉记者,“水立方”还具有两个“世界第一”,一个是ETFE 立面装配系统在国家游泳中心的运用、尝试是迄今世界上规模最大、构造最复杂、技术综合最全面的一次;另一个是“水立方”建成后,将会是当时最大规模的一家游泳馆。

奥运会期间,“水立方”将承担游泳、跳水、花样游泳、水球等比赛任务,奥运会赛后将成为一个多功能的大型水上运动中心,既可举办大型国际赛事,又能为公众提供水上娱乐、运动、休闲、健身等服务据介绍,整个"水立方"外层采用了一种叫四氟乙烯的膜材料,整个结构数量达到了1437块。

世界著名膜结构建筑及介绍

世界著名膜结构建筑及介绍

世界著名膜结构建筑及介绍一、引言膜结构建筑作为一种新颖、环保的建筑形式,在全球范围内越来越受到关注。

它以其独特的造型、节能环保等特点,成为现代城市建筑的一大亮点。

本文将对世界著名的膜结构建筑进行介绍,以期对这种建筑形式有更深入的了解。

二、膜结构建筑的定义和特点膜结构建筑是指以高强度柔性膜材料为主要结构,通过一定的结构形式使其承受一定的外力,形成具有一定空间形状的建筑。

膜结构建筑具有以下几个特点:1.造型独特:膜结构建筑凭借其柔性的材质和灵活的结构形式,呈现出极具创意的造型,为城市天际线增添一道亮丽的风景线。

2.节能环保:膜材料具有优异的保温、隔热性能,能有效降低建筑能耗。

同时,膜结构建筑采用预制构件,减少现场施工废弃物排放,有利于环境保护。

3.施工周期短:膜结构建筑采用预制构件,现场安装速度快,大大缩短了施工周期。

4.适应性强:膜结构建筑具有较强的抗风、抗震能力,适应各种恶劣气候条件。

三、世界著名膜结构建筑介绍1.德国法兰克福国际机场德国法兰克福国际机场的航站楼采用了膜结构设计,其优雅的造型和独特的结构成为机场的象征。

这座建筑采用了ETFE(四氟乙烯)膜材料,具有良好的透明度和保温性能。

2.澳大利亚悉尼歌剧院悉尼歌剧院是澳大利亚标志性建筑之一,其独特的白色帆船造型成为世界著名地标。

歌剧院的膜结构设计巧妙地利用了帆船造型,为观众提供了优美的观演环境。

3.中国北京国家大剧院国家大剧院采用了半球形膜结构设计,外观犹如一颗巨大的水滴。

这座建筑采用了imported PVDF 膜材料,具有良好的抗老化、抗紫外线性能。

4.法国巴黎蓬皮杜国家艺术和文化中心蓬皮杜国家艺术和文化中心的膜结构设计极具创意,被誉为“巴黎最具现代感”的建筑。

建筑的膜结构部分采用了透明ETFE 膜材料,使室内空间充满阳光。

5.西班牙马德里皇家植物园马德里皇家植物园的膜结构温室采用了独特的双曲面造型,为植物提供了舒适的生长环境。

温室采用了聚酯纤维复合材料,具有良好的抗老化、抗紫外线性能。

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国家体育场国家体育场(National Stadium)位于北京奥林匹克公园中心区南部,为2008年第29届奥林匹克运动会的主体育场。

工程总占地面积21公顷,建筑面积258,000m2。

场内观众坐席约为91000个,其中临时坐席约11000个。

举行奥运会、残奥会开闭幕式、田径比赛及足球比赛决赛。

奥运会后将成为北京市民广泛参与体育活动及享受体育娱乐的大型专业场所,并成为具有地标性的体育建筑和奥运遗产。

国家体育场工程为特级体育建筑,主体结构设计使用年限100年,耐火等级为一级,抗震设防烈度8度,地下工程防水等级1级。

工程主体建筑呈空间马国家体育场工程作为国家标志性建筑,2008年奥运会主体育场,其结构特点十分显著,国家体育场结构复杂。

体育场呈鞍椭圆形,南北长333m、东西宽294m的,高69m。

主体钢结构形成整体的巨型空间马鞍形钢桁架编织式“鸟巢”结构,钢结构总用钢量为4.2t,混凝土看台分为上、中、下三层,看台混凝土结构为地下1层,地上7层的钢筋混凝土框架-剪力墙结构体系。

钢结构与混凝土看台上部完全脱开,互不相连,形式上呈相互围合,基础则坐在一个相连的基础底板上。

国家体育场屋顶钢结构上覆盖了双层膜结构,即固定于钢结构上弦之间的透明的上层ETFE膜和固定于钢结构下弦之下及内环侧壁的半透明的下层PTFE声学吊顶。

竣工的北京奥运会场馆“鸟巢”和“水立方”膜结构采用ETFE膜材,是目前国内最大的ETFE膜材结构建筑,膜材采用进口产品。

“鸟巢”采用双层膜结构,外层用ETFE防雨雪防紫外线,内层用PTFE达到保温、防结露、隔音和光效的目的。

“水立方”采用双层ETFE充气膜结构,共1437块气枕,每一块都好像一个“水泡泡”,气枕可以通过控制充气量的多少,对遮光度和透光性进行调节,有效地利用自然光,节省能源,并且具有良好的保温隔热、消除回声,为运动员和观众提供温馨,安逸的环境。

青岛颐中体育场的罩篷采用索膜结构体系,是国内第一个主要依靠自己的技术力量设计、建造的大型体育场膜结构,也是国内第一个采用张拉整体式膜结构的体育场,于2000年7月建成。

该体育场是由60个锥形膜单元组成的脊谷式张拉整体式膜结构。

长轴266m,由86m 长的直线段和两端半径为90m的半圆弧组成,短轴180m。

立柱标高42.5m,内环索标高36.5m。

篷盖悬挑沿周边均约40m,具有较好的排水坡度及建筑美感;膜覆盖面积(投影面积)约30000m2,可容纳6万名观众。

建筑分析整个篷盖是由钢结构支撑系统、钢索、膜组成的一个典型索膜张拉体系。

每个单元由一个立柱支撑,通过谷索、脊索、内外边索的张拉作用成形。

上、下吊索则作为活(雪)荷载和风荷载必需的稳定索。

罩篷内圈由4根Φ109×7的钢索组成索束,形成受拉内环,外圈钢结构由上、下环梁、立柱、斜腹杆共同组成,形成受压外环。

这种内环受拉、外环受压的空间体系,有着良好的白平衡性及整体稳定性,大大减小了对已有混凝上结构的影响。

但是由于本工程受压环存在着直线段,环向受力很不均匀,且内环索(挑篷前端)位移较大,经过方案的反复调整,最后决定把直线段的上、下吊索改换成三角形钢桁架以增加体系的整体刚度,同时在直线段的后挑出端加下拉杆至混凝土看台柱以改善篷盖的受力状况。

计算后发现,钢环梁的轴压力大大降低而且分布均匀,环索的最大位移也不大于200mm,效果令人满意。

罩棚所用的膜材料为法国FERRARI PRECONTRIANT 1302 FLUOTOPT,最小抗拉强度为140kN/m,厚度约为1mm,每平方米重1.35kg。

张拉机构的位移量为0.6m,以此达到向整个索膜结构体系施加预应力。

水立方,国家游泳中心工程概况国家游泳中心又被称为“水立方”(Water Cube),位于北京奥林匹克公园内,是北京为2008年夏季奥运会修建的主游泳馆,也是2008年北京奥运会标志性建筑物之一。

它的设计方案,是经全球设计竞赛产生的“水的立方”([H2O]3)方案。

2003年12月24日开工,在2008年1月28日竣工。

其与国家体育场(俗称鸟巢)分列于北京城市中轴线北端的两侧,共同形成相对完整的北京历史文化名城形象。

国家游泳中心规划建设用地62950平方米,总建筑面积65000-80000平方米,其中地下部分的建筑面积不少于15000平方米,长宽高分别为177m × 177m × 30m。

到目前,来自101个国家和地区的35万多港澳台同胞及海外侨胞共捐献了9.4亿人民币。

其中郑裕彤、郑家纯父子及属下企业曾捐赠五千万元人民币。

奥运过后,水立方和鸟巢已成为北京市的新地标。

结构形式及特点“水立方”是北京奥运会国家游泳中心,它的膜结构已成为世界之最。

它是根据细胞排列形式和肥皂泡天然结构设计而成的,这种形态在建筑结构中从来没有出现过,创意真是奇特。

“水立方”的墙面和屋顶都分内外三层,设计人员利用三维坐标设计了3万多个钢质构件,这三万多个钢质构件在位置上没有一个是相同的。

这些技术都是我国自主创新的科技成果,他们填补了世界建筑史的空白。

设计者将水的概念深化,不仅利用水的装饰作用,还利用其独特的微观结构。

基于“泡沫”理论的设计灵感,他们为“方盒子”包裹上了一层建筑外皮,上面布满了酷似水分子结构的几何形状,表面覆盖的ETFE膜又赋予了建筑冰晶状的外貌,使其具有独特的视觉效果和感受,轮廓和外观变得柔和,水的神韵在建筑中得到了完美的体现。

轻灵的“水立方”能够夺魁,还在于它体现了诸多科技和环保特点。

合理组织自然通风、循环水系统的合理开发,高科技建筑材料的广泛应用,都共同为国家游泳中心增添了更多的时代气息。

泳池也应用了许多创新设计,如把室外空气引入池水表面,带孔的终点池岸,视觉和声音出发信号等,这将使比赛池成为世界上最快的泳池。

“水立方”不仅是一幢优美和复杂的建筑,她还能激发人们的灵感和热情,丰富人们的生活,为人们提供记忆的载体。

因此设计中不仅利用水的装饰作用,同时还利用其独特的微观结构。

采用在整个建筑内外层包裹的ETFE膜(乙烯-四氟乙烯共聚物)是一种轻质新型材料,具有有效的热学性能和透光性,可以调节室内环境,冬季保温、夏季散热,而且还会避免建筑结构受到游泳中心内部环境的侵蚀。

更神奇的是,如果ETFE膜有一个破洞,不必更换,只需打上一块补丁,它便会自行愈合,过一段时间就会恢复原貌!国际上在建筑使用膜结构时,多用的是PTFE膜,这是一种纤维材料,特点是不透明,但是,使用技术比较成熟。

而“水立方”使用的是ETFE膜,这是一种透明膜,能为场馆内带来更多的自然光。

在国内对这种薄膜结构的理论研究几乎就是空白。

上海万人体育场为迎接1997年9月第八届全国运动会,上海建造了八万人体育场。

该体育场由上海建筑设计研究院与美国Weidinger Associates公司联合设计,看台罩篷采用了膜结构,膜材料为进口玻璃纤维织物涂敷聚四氟乙烯涂层(PTFE)材料,为组合式膜结构体系。

这是膜结构首次在我国应用于大型永久性建筑,标志着膜结构建筑作为一种新的建筑结构被我国各界人士的认可,拉开了膜结构建筑在我国广泛应用的帷幕。

体育场膜结构罩篷整体为马鞍形空间曲面,平面投影呈椭圆形,外圈东西长288.4m,南北宽274.4m,内圈东西长150m,南北长213m。

罩篷西部最高62.3m,悬挑73.5m,东部高41.2m,悬挑46m,南北高31.8m,悬挑22.9m。

马鞍形空间造型是由长短、高度不一的32榀径向悬挑钢桁和环向钢桁架组成,每两个径向悬挑桁架之间为一个独立的膜单元,径向悬挑桁架上面设置排水槽。

根据径向桁架的长度不同,膜单位由一个、两个或三个伞状单体组成,整个体育场罩篷共由59个大小不等的伞状膜单体组成,每个伞状膜单体由一飞柱系统(八根拉索和一根压杆)支撑,通过飞柱支撑系统向膜体内施加预应力,膜覆盖面积约为36000m2。

膜材料为美国SHEERFILL产品。

建成后的八万人体育场为美丽的上海增加了一道亮丽的风景。

英国伦敦的千年穹顶英国伦敦的千年穹顶是世界各国为了迎接新千年的到来而兴建的一系列千禧建筑中最为著名的作品。

它造型独特,气魄宏伟,辉煌一时,引起了人们的极大关注,许多人称它是20世纪90年代产生的鸿篇巨作。

它是英国旅游协会评出的2000年度英国最受欢迎的收费观光景点,被誉为“伦敦的明珠”。

千年穹顶(Millennium Dome)位于伦敦东部泰晤士河畔的格林威治半岛上,是英国政府为迎接21世纪而兴建的标志性建筑。

这个工程原先只考虑建成临时性的,后经研究,这项工程不论是从周围市区的复兴,或是建筑交通基础设施的长期投资来说都具有很大价值,1997年英国工党政府上台后,决定建成一个占地73公顷、总造价达12.5亿美元的大型综合性展览建筑。

其中包括一系列展示与演出的场地,以及购物商场、餐厅、酒吧等,在1999年12月31日揭幕。

千年穹顶直径320m,周圈大于1000m,有12根穿出屋面高达100m的桅杆,屋盖采用圆球形的张力膜结构。

膜面支承在72根辐射状的钢索上,其截面为2×Φ32,这些钢索则通过间距25m的斜拉吊索与系索为桅杆所支撑,吊索与拉索同时对桅杆起稳定作用。

另外还设有四圈索桁架将钢索联成网状。

膜结构屋面设计中的一个关键问题是要避免雨雪所形成的坑洼,千年穹顶的大部分屋面都比较平坦,因此膜面的支承结构必须面对清除这些难点,将周围的索抬高于膜面,使雨水能流到排水管。

辐射向索在周圈与悬链索相连并固定在24个锚固点上,顶部则与12根φ48钢索组成的拉环连接,拉环直径为30m,中设天窗供穹顶通风用。

桅杆为梭型钢管格构柱,桅杆沿直径200m的圆周设置,支承在由四根杆组成的四角锥形底座上。

一些细钢索从高10m的底座引出,因而不妨碍展出。

千年穹顶的膜材原先采用以聚酯为基材的织物,以后考虑使用年限长改用涂聚四氟乙烯的玻璃纤维织物,为了防止结露,又增加了能隔音、隔热的内层,但内部装修尚未完工,这层膜材已出现了被玷污的痕迹,影响美观。

因此在工程中更换了不同生产商的膜材料。

千年穹顶产生于全世界范围为迎接对世纪到来的庆典,在建造过程中受到了不少赞扬与批评,但最终的结构还是显示了美好的形象。

美国丹佛新国际机场(The New Denver International Airport)美国丹佛新国际机场(The New Denver International Airport),1994年建成,候机大厅膜结构由17个帐篷单体组成,宽76m、长275m,覆盖面积约30000m2;屋盖由两层相距0.6m的特氟隆膜材料组成,下层膜主要起隔热和吸音的作用。

周边围护结构是玻璃幕墙,幕墙和屋顶膜结构之间用一个连续的直径1m左右的充气管填塞,形成一个完全封闭的结构体系。

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