熟知膜結構工程特性的必要性

發布時間：2020-07-23

來源：上海示一膜結構

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一個完整的膜結構工程看似很簡單，事實上并不容易。因為每一步都是一個重要的過程，膜結構工程無論是從設計、制作、裁剪、制作以及后續的安裝等都需要嚴格要求。今天我們先來了解一下膜結構工程的特性有哪些？

1、輕質：膜材料張力結構自重小的原因在于它依靠預應力形態而非材料來保持結構的穩定性。從而使其自重比傳統建筑結構的小得多，但卻具有良好的穩定性。建筑師可以利用其輕質大跨的特點設計和組織結構細部構件，將其輕盈和穩定的結構特性有機地統一起來。
2、透光性：透光性是現代膜結構最被廣泛認可的特性之一。膜材的透光性可以為建筑提供所需的亮度，這對于建筑節能十分重要。對于一些要求光照多且亮度高的商業建筑等尤為重要。通過自然采光與人工采光的綜合利用，膜材透光性可為建筑設計提供更大的美學創作空間。夜晚，透光性將膜結構變成了光的雕塑。
3、柔性：張拉膜結構不是剛性的，其在風荷載或雪荷載的作用下會產生變形。膜結構通過變形來適應外荷載，在此過程中荷載作用方向上的膜面曲率半徑會減小，直至能更有效抵抗該荷載。
膜結構的柔性使其在任一荷載作用下均以最有利的形態承載。當然，結構的布置和形狀要根據荷載情況來進行設計和調整。設計要確何膜面與其輔助結構協調工作，以避免力在膜面或輔助結構上集中而達結構破壞的臨界值。

不同的膜材的柔性程序也不相同，有的膜材柔韌性極佳，不會因折疊而產生脆裂或是破損，這樣的材料是有效實現可移動、可展開結構的基礎和前提。
4、安全性：按照現有的各國規范和指南設計的的輕型張拉膜結構具有足夠的安全性。輕型結構在地震等水平荷載作用下能保持很好的穩定性。由于輕型結構自重較輕，即使發生意外坍塌，其危險性也較傳統建筑結構小。膜結構發生撕裂時，若結構布置能保證桅桿、梁柱等剛性支承構件不發生坍塌，其危險性會更小。
5、功能：由于張拉膜結構的自身特性，其可以滿足從簡單遮陽結構到功能復雜的大型建筑等許多不同的建筑功能要求，并形態極具表現力且對于有些功能要求只有它才是最為適合的。
6、極具表現力的建筑形態：具有特定功能的建筑都可通過立意得以表達，張拉膜結構的獨特外形體現了建筑自身的自然美感。這些建筑形態本身和與其相協調的傳統建筑一起構成了令人興致盎然的地面標志性建筑。優秀的膜結構設計是結構與外形的有機融合，使其顯得了類拔萃，同時與自然環境、歷史及現代的城市景觀有機結合。輕型結構可以看成是大型的雕塑作品，可為其周邊空間增添活力，成為周圍環境的補充和焦點。

7、抵御天氣的影響：膜屋面的一個重要作用就是抵御各種天氣變化（如日曬、雨淋、風雪等）對其內部空間的影響，保持建筑物內部的舒適性。選擇膜面的形態和材料時要考慮到所有可能的天氣狀況，并盡可能利用建筑本身等被動方法來減少能量的消耗。
多孔膜材可用作遮蔽結構。它可以控制光的透射和反射，使室內擁有散射光，并且促進自然通風，使屋面溫度與周圍環境的溫度相同，并避免向下的熱輻射。
為了抵擋風雪，膜面的外形應使排水通暢使捷，避免在其上形成水兜或雪的堆積。在施加預應力前的安裝成形階段，張拉膜結構對這些荷載十分敏感。為了能將雨水排除，膜材和接縫須密封防水，膜邊緣也必須進行特殊的細部設計，以防止雨水進入室內。
8、可展性和自適應性：可展結構可以看作是一種人造的自適應體系，同許多自然有機體一樣，可根據需要改變自身的形式。它們的空間布置和對天氣變化的反應具有靈活性和自適應性。通過控制自然光和內部溫充可達到主動節能的目的。可展結構即可開敞也可閉合，它的靈活性使其可以改變空間的屬性。精心設計的可展屋蓋的優雅滑動體現了人與自然的和諧。它被稱作是一種創造，輕型與可展性的充分結合形成了“免施工房屋”的概念，這種結構任何需要的時間或地點均可實現。

原文整理來自上海示一膜結構有限公司
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