膜建筑應(yīng)用

由于膜建筑的特點(diǎn)，建筑師可充分地展開(kāi)想象的翅膀，實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)建筑所實(shí)現(xiàn)不了的建筑夢(mèng)想。膜建筑被廣泛的用于以下各個(gè)領(lǐng)域：

文化設(shè)施——展覽中心、劇場(chǎng)、會(huì)議廳、博物館、植物園、水族館等；

體育設(shè)施——體育場(chǎng)、體育館、健身中心、游泳館、網(wǎng)球館、籃球館等；

商業(yè)設(shè)施——商場(chǎng)、購(gòu)物中心、酒店、餐廳、商店門(mén)頭（挑檐）、商業(yè)街等；

交通設(shè)施——機(jī)場(chǎng)、火車(chē)站、公交車(chē)站、收費(fèi)站、碼頭、加油站、天橋連廊等；

工業(yè)設(shè)施——工廠、倉(cāng)庫(kù)、科研中心、處理中心、溫室、物流中心等；

景觀設(shè)施——建筑入口、標(biāo)志性小品、步行街、停車(chē)場(chǎng)等。 2100433B

膜建筑與張拉膜結(jié)構(gòu)的不同之處在于：膜建筑一般是封閉式建筑空間，而且張拉膜結(jié)構(gòu)大多是開(kāi)放式小品造型；膜建筑作為完整封閉的建筑來(lái)使用，面積大、使用年限久、造價(jià)高。其耐久性、結(jié)構(gòu)承載和氣候適應(yīng)性都高于一般的張拉膜結(jié)構(gòu)。

膜結(jié)構(gòu)被列入世界最輕的建筑結(jié)構(gòu)之中。

膜建筑屋面的重量?jī)H為常規(guī)鋼屋面的1/3，這很顯然降低了墻體與基礎(chǔ)的造價(jià)；

由于膜工程中所有的加工與制作均在工廠內(nèi)完成，現(xiàn)場(chǎng)的安裝施工工期幾乎要比傳統(tǒng)的建筑施工周期快一倍；

膜建筑中所用的膜材，熱傳導(dǎo)性較低，單層膜的保溫效果可與磚墻相比，優(yōu)于玻璃，其半透明性在建筑內(nèi)部產(chǎn)生均勻的自然漫散射光，減少了白天電力照明的時(shí)間，非常節(jié)能；

膜材對(duì)紫外線有較高的過(guò)濾性，可過(guò)濾大部分的紫外線；

膜材有很高的自潔性，通過(guò)雨水的沖刷，可保持外觀的自潔，所以說(shuō)膜建筑是世紀(jì)的綠色環(huán)保建筑；

由于膜建筑自重輕，可以不需要內(nèi)部支撐而覆蓋大面積的空間，人們可更自由地創(chuàng)造更大的建筑空間。跨度越大，越能體現(xiàn)出膜建筑的經(jīng)濟(jì)性；

膜建筑在吸聲 、防火方面也表現(xiàn)不俗。

薄膜多為纖維織物（如合成纖維、玻璃纖維、金屬纖維的織物），表面敷加聚酯薄膜、金屬薄膜等涂層。這種薄膜質(zhì)量輕，強(qiáng)度高，透明度好，耐溫，具有防火、防塵、防紫外線等功能。按空間承托手段的不同，可分篷帳薄膜建筑和充氣薄膜建筑兩類。篷帳薄膜建筑　主要以骨架或網(wǎng)索支承，薄膜只起圍護(hù)作用，又稱普通薄膜建筑。篷帳薄膜建筑依靠形狀和預(yù)應(yīng)力的相互配合，保持張力結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，只是在受拉（張力）狀態(tài)下承受荷載。篷帳薄膜建筑輕巧柔軟，用料省，施工簡(jiǎn)易，建造速度快，也可用于應(yīng)急性臨建時(shí)筑。例如1961年在蒙特利爾世界博覽會(huì)上由R.古特布羅德和F.奧托設(shè)計(jì)的聯(lián)邦德國(guó)館，使用鋼網(wǎng)索組成的張力結(jié)構(gòu)，屋面敷貼合成織物，呈半透明狀，新穎別致?；瘜W(xué)工業(yè)的發(fā)展，使篷布的性能有很大改進(jìn)；計(jì)算技術(shù)的發(fā)展，使大型張力結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性問(wèn)題得到更合理的解決。建筑師W.摩根和工程師H.伯杰合作設(shè)計(jì)的美國(guó)邁阿密因特拉瑪劇場(chǎng)，是篷帳薄膜建筑成功的實(shí)例。劇場(chǎng)擁有6000座位，屋頂能防曬、防雨，具有開(kāi)敞式自然通風(fēng)功能，造型獨(dú)特。它的屋面用蒂夫隆玻璃纖維作成，強(qiáng)度為106千克力／厘米2，有18％的透明度，并能承受時(shí)速200公里的颶風(fēng)。充氣薄膜建筑　將薄膜粘成整體，向薄膜內(nèi)充氣，使內(nèi)外形成氣壓差而獲得穩(wěn)定性的結(jié)構(gòu)。薄膜兼有受力和圍護(hù)雙重作用。如將骨架網(wǎng)索和充氣結(jié)合運(yùn)用，可以增大充氣薄膜建筑的規(guī)模。充氣薄膜建筑已大量應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國(guó)防、文化、體育等領(lǐng)域，特別適合于防震救災(zāi)等臨時(shí)需要。這種建筑正向大跨和多跨方面發(fā)展。發(fā)展概況　英國(guó)人F.W.蘭徹斯特在1918年第一個(gè)取得充氣建筑專利權(quán)，具體的方案是建立一座氣承式野戰(zhàn)醫(yī)院。1946年美國(guó)建成一個(gè)直徑16米、3／4球體的充氣雷達(dá)天線罩，經(jīng)受住時(shí)速160公里的颶風(fēng)的考驗(yàn)。1956年美國(guó)人W.W.伯德開(kāi)設(shè)民用充氣薄膜建筑公司。1958年布魯塞爾世界博覽會(huì)上展出了泛美航空公司研制成的充氣薄膜建筑。1963年紐約世界博覽會(huì)上展出16個(gè)充氣薄膜建筑單體，其中以銅柱餐廳最引人注目，被譽(yù)為“充氣之花”。1970年日本大阪國(guó)際博覽會(huì)大規(guī)模地使用充氣薄膜建筑。美國(guó)館是一個(gè)142×83米的氣承結(jié)構(gòu)。日本富士館則用16根直徑4米、長(zhǎng)78米的拱形管柱組成的氣肋結(jié)構(gòu)，底面為一直徑50米的圓形平面。這個(gè)博覽會(huì)表明充氣薄膜建筑有廣闊前景。中國(guó)在60年代開(kāi)始研制充氣結(jié)構(gòu)。70年代研制成了氣肋式、氣承式、氣被式等多種充氣薄膜建筑。理論研究　1947年美國(guó)科諾爾航天研究所開(kāi)始研究充氣薄膜結(jié)構(gòu)。1950年出版了關(guān)于充氣結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)手冊(cè)。1967年國(guó)際薄殼學(xué)會(huì)在聯(lián)邦德國(guó)休芝卡爾特舉行學(xué)術(shù)討論會(huì)，發(fā)表了關(guān)于充氣薄膜結(jié)構(gòu)的論文集。1972年在荷蘭舉行第二次充氣薄膜結(jié)構(gòu)討論會(huì)，為制定新的國(guó)際設(shè)計(jì)規(guī)范作出貢獻(xiàn)。建筑形式　可分為四種。①氣承式：依靠鼓風(fēng)機(jī)不停地向粘縫成整體的薄膜覆蓋結(jié)構(gòu)內(nèi)部送氣，承托薄膜重量并使之保持微正壓以維持形體。遇到強(qiáng)風(fēng)時(shí)，則啟動(dòng)備用鼓風(fēng)機(jī)使薄膜具有設(shè)計(jì)的抗風(fēng)內(nèi)壓，同所受風(fēng)力相平衡。②氣肋式：以密閉充氣管為肋，充氣后獲得剛度，形成支承構(gòu)件，再外敷薄膜，構(gòu)成所需要的空間。③氣被式：將薄膜粘成密閉夾層，向其中充氣，使獲得剛度，形成建筑空間。④混合式：由上述兩種以上形式組合而成。這些薄膜建筑重量輕，裝運(yùn)體積小，可以降低造價(jià)，但對(duì)薄膜材料的強(qiáng)度、耐久性要求較高，一般不宜作耐久性建筑使用。 2100433B