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'膜幻'结构 · 打破了纯直线的建筑风格

园景人2018-12-12 08:09:54

建筑的世界一直以来多是直的,膜结构却打破纯直线的建筑风格,且正在与园林景观合二为一,成为一种全新的造景方式。

如今,膜结构景观已成为建筑界的香悖悖,它简洁、明快、刚与柔、力与美完美组合,曲面造型优美、灵动,广泛应用于商业、旅游景点、公园、别墅小区等处。



 — 膜结构景观特征 —

膜结构景观特征

大跨度无柱空间,可塑性强


膜结构从根本上克服传统结构在大跨度(无柱)建筑上所遇到的困难,可建造出巨大、明亮、无遮挡的可视大空间,并且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。

透光、节能、环保、抗紫外线


膜材具有优良的透光性,透光率为20%-95%,白天可以得到自然的漫射日光,节约大量照明能源,另外膜材具有反射光热作用,可以节省部分作用于空调的能源夜间彩灯透射形成的绚烂景观也能达到很好的观赏效果。 

轻量结构 - 抗灾、救灾威力大


膜材料与其他建筑材料相比要轻的多,屋顶采用了膜材料的建筑物,具有极强的抗震性及良好的安全性。而且,在发生灾害时,采用了膜结构的多功能设施及体育馆,其无柱而明亮的大空间,可以用来作为临时的避难场所、急救中心、抗灾指挥部等。因此,在危急之时,膜结构建筑可以保护人们的安全。

自洁性、防潮、防水


膜材料表面经防护涂层处理后,不吸水、不受潮、抗磨损,防火阻燃,且落在膜材表面的灰尘可以靠雨水的自然冲洗达到自洁效果。

艺术、美观



膜结构以造型学、色彩学为依托,结合自然及民族风情创意出曲线和造型,且造型优美、风格各异、飘逸自然,膜结构建筑溶技术、艺术、自然美于一体,每一座膜结构建筑都是一道亮丽的风景线,被誉为21世纪最有代表性与充满前途的建筑形式。

工期短

膜结构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。与传统建筑方式相比,膜结构建筑的施工周期至少可缩短一半,一般项目可在两个月内竣工,施工期间不影响其他工程的施工进度。

经济

膜结构建筑的造价仅为传统建筑造价的1/3至1/2,张拉结构的造价根据不同的跨度和设计方案差异较大,但与传统建筑方式相比,其价格效益比都非常明显。


 — 膜结构工程实例 —


2008年竣工的北京奥运会场馆“鸟巢”和“水立方”采用ETFE膜材结构,是目前国内最大的ETFE膜材结构建筑。

鸟巢


“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。


  外部景观


内部景观


水立方


“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。


外部景观


内部景观




上海体育场

由美国Weidlinger公司设计制作、1997年竣工的上海八万人体育场看台罩棚张拉膜结构工程,是规模最大、最具影响力的膜结构。


外部景观



内部景观





 — 膜结构概念设计 —


膜结构概念设计

骨架式膜结构(Frame Supported Structure)   
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。 


张拉式膜结构(Tension Suspension Structure)  
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. 


充气式膜结构(Pneumatic Structure)   
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。 




 — 膜结构与集装箱等结合成组合建筑 —


一个是时下流行的绿色创意集装箱建筑、一个高档膜结构景观棚,桁架膜结构遮阳棚与集装箱建筑结合与自然景观溶为一体,充分展示结构构件清晰受力的艺术之美,给人一种高贵典雅、浪漫温馨之感。

膜结构与集装箱





 — 膜结构景观的应用领域及存在问题 —


膜结构景观的应用领域

景观设施

建筑入口、标志性小品、步行街、停车场等;

文化设施

展览中心、剧场、会议厅、博物馆、植物园、水族馆等  体育设施--体育场、体育馆、健身中心、游泳馆、网球馆、篮球馆等 ;

商业设施

商场、购物中心、酒店、餐厅、商店门头(挑檐)、商业街等  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。


在问题结构

膜结构的设计有许多方法,但缺乏一套系统的理论,仍存在许多问题需要解决和研究。

比如膜建筑的隔振问题、内部环境问题、屋顶膜材的融雪问题、隔热问题、积灰问题等,还有应将计算理论与计算机相结合并开发相应的软件,研究膜结构的风振响应,解决膜结构在设计和施工过程中出现的问题。


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