膜結(jié)構(gòu)的次集中展示并引起社會廣泛關(guān)注與興趣的是在1970年日本大坂萬國博覽會上。由于日本是個多地震國家,且博覽會會址的地址條件較差,各國建筑師與工程師便紛紛選擇了膜結(jié)構(gòu)這種自重輕、抗震性能好、施工速度快且形態(tài)各異的結(jié)構(gòu)形式作為臨時展館,如而扁平的美國館、彩虹狀的富士館、蘑菇形的休息大廳、云一樣的節(jié)日廣場等。后來人們普遍認(rèn)為這次博覽會是薄膜結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的、商業(yè)的向外界展示的開始,是建筑業(yè)的一次個革命,而膜結(jié)構(gòu)遮陽篷也正是在此時展現(xiàn)出不凡的視覺效果及應(yīng)用。
膜結(jié)構(gòu)遮陽篷的快速發(fā)展跟膜結(jié)構(gòu)自身的本身的特點(diǎn)是密不可分的,即特點(diǎn)如下:
(1)藝術(shù)、美觀: 膜結(jié)構(gòu)以造型學(xué)、色彩學(xué)為依托,可結(jié)合自然及民族風(fēng)情創(chuàng)意出曲線和造型,且造型優(yōu)美、風(fēng)格各異、飄逸自然,膜結(jié)構(gòu)建筑溶技術(shù)、藝術(shù)、自然美于一體,每一座膜結(jié)構(gòu)建筑都是一道亮麗的風(fēng)景線,被譽(yù)為21世紀(jì)有代表性與充滿前途的建筑形式。
(2)透光、節(jié)能、環(huán)保、杭紫外線: 膜材具有優(yōu)良的透光性,透光率為20%-95%,白天可以得到自然的漫射日光,節(jié)約大量照明能源,另外膜材具有反射光熱作用,可以節(jié)省部分作用于空調(diào)的能源。
(3)耐候性好,使用壽命長: 常用膜材以涂層聚脂織物纖維為主要材料,表面加上PVDP、涂層,物理性能可靠穩(wěn)定,確保其使用壽命在20年以上。
(4)自重輕、抗震性能佳: 膜材料自重僅為鋼結(jié)構(gòu)1/8,混凝土的1/40,可以建成大跨度的建筑。膜結(jié)構(gòu)的預(yù)應(yīng)力使其建筑膜材尺寸持久穩(wěn)定,能夠抵抗狂風(fēng)、大雪、地震等。
(5)防火、防潮、自潔: 膜材料表面經(jīng)防護(hù)涂層處理后,不吸水、不受潮、抗磨損,防火阻燃,且落在膜材表面的灰塵可以靠雨水的自然沖洗達(dá)到自潔效果。
(6)大跨度一無柱大空間: 膜結(jié)構(gòu)從根本上克服傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)在大跨度(無支撐)建筑上實(shí)現(xiàn)所遇到的困難,可建造出、明亮、無遮擋的可視大空間。
(7)經(jīng)濟(jì)性: 對于同等大小的建筑,如果采用膜結(jié)構(gòu),其成本只相當(dāng)于傳統(tǒng)建筑的1/2或更小,特別是在建筑短期應(yīng)用的大跨度建筑時更為合算。膜結(jié)構(gòu)的主要制作在工廠完成,現(xiàn)場組裝工作量少,建筑工期為一般傳統(tǒng)建筑工期的30%,大大縮短建造的時間,而且膜結(jié)構(gòu)能夠拆卸,易于搬遷。
適用范圍:
體育設(shè)施:體育場、體育館、健身中心、游泳館、網(wǎng)球館、訓(xùn)練中心、高爾夫球場等。
商業(yè)設(shè)施:商場、購物中心、酒店、餐廳、商店門頭、商業(yè)街等、休閑景觀等。
文化設(shè)施:展覽中心、劇院、會議廳、博物館、植物園、水族館、表演中心旅游區(qū)、 度假山莊、舞臺、音樂廣場等。
交通設(shè)施:機(jī)場、火車站、公交車站、收費(fèi)站、碼頭、加油站、汽車停車棚、自行車停車棚等。
工業(yè)設(shè)施:工廠、處理中心、溫室、物流中心、大型車棚等。
景觀設(shè)施:廣場造型、建筑入口、標(biāo)志性景觀小品、步行街、房產(chǎn)公司、小區(qū)園林景觀、公共休閑遮陽棚等 。
膜結(jié)構(gòu)遮陽棚是21世紀(jì)具有代表性的建筑形式。打破了純直線建筑風(fēng)格的模式,以其的優(yōu)美曲面造型,簡潔、明快、剛與柔、力與美的組合,同時給建筑設(shè)計(jì)師提供了更大的想象和創(chuàng)造空間。下面介紹下膜結(jié)構(gòu)遮陽棚的優(yōu)勢和特點(diǎn)。
1.壽命長
膜結(jié)構(gòu)遮陽棚的鋼質(zhì)骨架只要做好防腐蝕涂裝,及時維護(hù),便可長期使用。膜結(jié)構(gòu)遮陽棚用的膜材是一種的復(fù)合材料,具有良好的力學(xué)性能,強(qiáng)度高。
2.重量輕
由于膜結(jié)構(gòu)采用的材料和結(jié)構(gòu)確定了膜結(jié)構(gòu)工程是一種輕型結(jié)構(gòu),與其他傳統(tǒng)的建筑結(jié)構(gòu)形式相比膜結(jié)構(gòu)非常輕。
3.跨度大
膜結(jié)構(gòu)可建成無中間支撐柱的大跨度建筑,一些大型公眾活動場所,體育場館,要求室內(nèi)形成無立柱,大面積的開闊空間,這就給建筑師提出一個大難題。采用膜結(jié)構(gòu)的屋頂,問題就大大簡化了。因?yàn)閱挝幻娣e的膜很輕,大大減輕了骨架的承重。必要時只要用室內(nèi)外空氣的微小壓差就可以撐起很輕的屋頂。
自潔性好
建筑用的膜材料表面無靜電,對塵埃物沒有吸附力,因此不易沾灰,即使落上一點(diǎn)灰塵也很容易被風(fēng)雨除去。因此膜結(jié)構(gòu)建筑總是以亮潔的表面出現(xiàn)在我們的視野中。
工期短
鋼構(gòu)的制作,膜料的加工都是在工廠里進(jìn)行的,因此大大縮短了工地現(xiàn)場的施工周期,減輕了工地現(xiàn)場多工種交叉作業(yè),互相干擾的情況。
工藝性好
膜材是柔性材料一些用剛性材料難以制造的復(fù)雜的空間曲面,采用膜結(jié)構(gòu)就方便多了。膜材即可以靠鋼骨架的支撐,也可以靠索具的張拉來生成各種各樣的空間曲面。用膜結(jié)構(gòu)生成的曲面光順、柔和,又可以清晰地體現(xiàn)出膜的受力成形之美。
目前市面上膜結(jié)構(gòu)價(jià)格每個廠家都不一樣,材質(zhì)不同,地城不同,一般一平米價(jià)格在300-800元不等。具體看膜結(jié)構(gòu)的樣式和造型,施工難度和膜材,一般進(jìn)口的膜材比國產(chǎn)的要貴一些,具體要和膜結(jié)構(gòu)廠家商議。
價(jià)格便宜經(jīng)濟(jì)實(shí)惠
由于其自身重量輕,采用的原材料都是市面上常見的膜材,生產(chǎn)成本低,僅為傳統(tǒng)建筑的三分之一左右,這也是人們選擇的重要因素之一。
外觀新穎引人注目
外觀各式各樣、款式新穎、符合現(xiàn)代人的審美觀,不僅滿足了人們的使用要求,還給人們造成了視覺上的沖擊,給城市增添了色彩。
跨度很大
采用的原材料膜材跨度大,能夠完成傳統(tǒng)建筑無法完成的跨度,像北京的鳥巢、水立方都是采用了膜結(jié)構(gòu)建筑。
質(zhì)量耐用
遮陽棚頂部采用了進(jìn)口膜材,非常的堅(jiān)固、耐用、強(qiáng)度高是亞力克板材的200倍,普通玻璃的50倍、防暴雨暴曬、沒有特殊情況使用壽命在10-15年。
后期維護(hù)方便
膜結(jié)構(gòu)遮陽棚后面的維護(hù)和保養(yǎng)簡單,一般的保養(yǎng)在幾十元錢,只要自己動手操作就可以了,相對比較簡單。
膜結(jié)構(gòu)遮陽棚雨棚的設(shè)計(jì)優(yōu)勢,用膜結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法來對雨棚遮陽棚設(shè)計(jì)制作,無論是在外觀還是實(shí)用性上都是非常有優(yōu)勢的。膜結(jié)構(gòu)建筑在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上多了一個“找形”過程。它要先好好確定初始荷載下的幾何形狀,也就是結(jié)構(gòu)體系在膜自重以及索、索件在預(yù)應(yīng)力作用下能夠達(dá)到平衡的一個位置。在初步的設(shè)計(jì)階段要先確認(rèn)好建筑的幾何外形,然后才施加預(yù)應(yīng)力讓膜面承受張力,它的形狀也就能夠發(fā)生相應(yīng)的改變了,在經(jīng)過不斷調(diào)整預(yù)應(yīng)力的操作下,終達(dá)成我們所需要的幾何形狀。用膜結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法來對雨棚遮陽棚設(shè)計(jì)制作,無論是在外觀還是實(shí)用性上都是非常有優(yōu)勢的。膜結(jié)構(gòu)建筑在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上多了一個“找形”過程。它要先好好確定初始荷載下的幾何形狀,也就是結(jié)構(gòu)體系在膜自重以及索、索件在預(yù)應(yīng)力作用下能夠達(dá)到平衡的一個位置。在初步的設(shè)計(jì)階段要先確認(rèn)好建筑的幾何外形,然后才施加預(yù)應(yīng)力讓膜面承受張力,它的形狀也就能夠發(fā)生相應(yīng)的改變了,在經(jīng)過不斷調(diào)整預(yù)應(yīng)力的操作下,終達(dá)成我們所需要的幾何形狀。
為什么膜結(jié)構(gòu)車棚要施加預(yù)應(yīng)力?
膜結(jié)構(gòu)車棚是由膜、索、支撐結(jié)構(gòu)組成,無應(yīng)力狀態(tài)沒有鋼度,是個機(jī)構(gòu)而不是結(jié)構(gòu),無法承受外荷載,因此膜結(jié)構(gòu)車棚是需要施加一定的預(yù)應(yīng)力,預(yù)應(yīng)力越大體系鋼度越大,對支撐體系和支座的要求越高,其建設(shè)費(fèi)用也會越高,因此預(yù)應(yīng)力要適當(dāng)。