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膜结构——上帝创造的新事物

  提到膜结构建筑,许多人会觉得陌生。但说到广州海洋馆,凡去过的人都会被那种新奇的建筑形式所吸引。广州海洋馆的海豚表演场和海狮馆整个被两个大型的篷盖所笼罩,充满了现代气息。从2008奥运会组委会和南京全国十运会组委会处得知,两会也将兴建大型膜结构建筑。


膜结构——上帝创造的新事物


  对于这种新奇的、充满柔性艺术气息的新式建筑,许多人不禁担心,这看似帐篷的东西能抵抗大风和防腐抗霉吗?和土木建筑相比,使用年限又如何呢?

  其实,早在几年前中国已经出现了此种建筑,从最初的上海八运会体育场馆到今天的广州九运会体育场馆、深圳高新展览馆、青岛颐中体育场、广州华南新城中心广场等,它弥补了传统建筑材料外观过于呆板单调的不足,以其独特的造型、丰富的色彩成为建筑领域里的一个新亮点。

  建筑设计师之所以采用膜结构,主要是因为其独特的性能。膜结构所用膜材料由基布和涂层两部分组成。基布主要采用聚酯纤维和玻璃纤维材料;涂层材料主要是聚氯乙烯(PVC)和聚四氟乙烯(Teflon)。PVC材料的主要特点是强度低、弹性大、易老化、徐变大、自洁性差,但价格便宜,容易加工制作,色彩丰富,折叠性能好。为改善其性能,可在其表面涂一层聚四氟乙烯涂层,提高自抗老化和自洁能力。其寿命可达到15年左右。Teflon材料强度高、弹性模量大、自洁、耐久耐火等性能好,但价格较贵,不易折叠,对裁剪制作要求高,寿命一般在30年以上,适用于永久建筑。根据设计可抵抗强台风,如广州海洋馆的膜结构要保证20年的使用期。同时,膜材的透光率通常为20%,且能反射掉95%的太阳能热量,故既能节约室内照明用电,又能保证室内温度适宜,非常符合节能要求。如果夜晚反打灯光,整个膜结构呈透明状,非常醒目。

  另一方面,由于膜材是柔性织物,自重较轻。能建成大跨度;同时膜结构表面必须有曲线起伏以便膜材张拉,故建筑设计师在从事设计时非常自由,可以设计出形式多样、曲线优美、充满柔性和极强艺术感的造型。

  膜结构建筑除能满足一般传统的功能要求外,还具有如下明显的优越性:

  ■造价合理:膜结构建筑的造价仅为传统建筑造价的1/3~1/2左右。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突出。

  ■施工周期短:膜结构建筑的施工周期与传统建筑方式相比至少可缩短一半;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。

  ■跨度大:目前膜结构建筑的最大跨度已超过200米。

  ■造型独特,呈现富于变幻、新奇诱人的视觉效果。

  运用范围不仅限于体育或展览建筑,已向房屋及景观建筑等各个方面扩展,因而具有广阔的发展前景。

  ■自洁性:可利用雨水的自然冲刷进行建筑物的外观清洁。

  ■便于搬运拆迁及更新改造。

  膜结构建筑已有数十年的历史,是建筑设计师发挥想象力最佳的材料和建筑形式,被誉为“梦幻材料”。目前,膜结构90%都是公共建筑。在公园、体育场馆、车站、机场、路桥收费站、停车场、加油站、户外公共环境等场所,都有膜结构工程的身影,膜结构建筑往往都成为城市、建筑群体的视觉中心点。膜结构独特而富有美感的形态、舒展的空间和亲和力,一直受到公众的赞赏。目前,在全球,索膜建筑无论在工程还是在科研领域都处于热潮中。索膜建筑功能的多样化和使用领域的不断扩展,结构跨度或高度不断增大,使索膜结构体系成为标志性建筑。由于材料科学的迅速发展,新的优质建筑膜材不断出现,再加上膜结构特有的柔顺的曲面、广阔的空间、半透明的室内环境,使得膜结构具有广阔的发展前景。在追求自然和环保的今天,膜建筑学正悄然走近我们。



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