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膜結(jié)構(gòu)是近幾十年發(fā)展起來的一種新型的大跨度空間結(jié)構(gòu),它由具有優(yōu)良性能的織物(膜材)通過支撐構(gòu)件(如剛性梁、柱、柔性索),或給膜內(nèi)空氣加壓以一定的方式組合并施加適當(dāng)?shù)某跏碱A(yù)張力而形成具有一定剛度的空間結(jié)構(gòu)形狀,從而承受一定外荷載的一種空間結(jié)構(gòu)形式。它的歷史可以追溯到遠(yuǎn)古時期的人們利用樹木的纖維和獸皮建造的帳篷。
膜結(jié)構(gòu)是一種全新的建筑結(jié)構(gòu)形式,它集建筑學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、精細(xì)化工與材料科學(xué).計(jì)算機(jī)技術(shù)等為一體,具有很高技術(shù)含量。其曲面可以隨著建筑師的設(shè)計(jì)需要任意變化,結(jié)合整體環(huán)境,建筑出標(biāo)志性的形象工程。在陽光的照射下,由膜覆蓋的建筑物內(nèi)部充滿自然漫射光,無強(qiáng)反差的著光面與陰影的區(qū)分,室內(nèi)的空間視覺環(huán)境開闊和諧。夜晚,建筑物內(nèi)的燈光透過屋蓋的膜照亮夜空,建筑物的體形顯現(xiàn)出夢幻般的效果。
它的作用等同于傳統(tǒng)的剛性結(jié)構(gòu)中的混凝土、鋼筋等材料。早期的膜結(jié)構(gòu)由于膜材開發(fā)的緩慢,一直處于停滯狀態(tài)。直到現(xiàn)代,由于科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,新材料的出現(xiàn),特別是20世紀(jì)七十年代后,美國杜邦公司開發(fā)出以聚四氟乙烯為涂層(PTEF)的玻璃纖維織物作為膜材,才引發(fā)了膜結(jié)構(gòu)在近幾十年的突飛猛進(jìn)的發(fā)展。1970年日本大阪萬國博覽會,由美國工程師David Geiger和H.Berger設(shè)計(jì)的美國館采用氣承式膜結(jié)構(gòu),很好的次以聚氯乙稀(PVC)為涂層的玻璃纖維織物作為覆蓋材料,是第個現(xiàn)代意義上的大跨度膜結(jié)構(gòu)。
PTFE建筑膜材的更大特點(diǎn)是:重量輕、強(qiáng)度高、防火難燃、自潔性好,不受紫外線影響、抗疲勞、 耐扭曲、耐老化、使用壽命長。具有高透光率,熱吸收量很少。正是因?yàn)檫@種跨時代的膜材料的發(fā)明,使膜結(jié)構(gòu)建筑成為現(xiàn)代化的永久性建筑。
建筑膜材廣泛應(yīng)用于大型公共設(shè)施:體育場館的屋頂系統(tǒng)、機(jī)場大廳、展覽中心、站臺、景觀亭蓬等。除此之外,因?yàn)榻ㄖげ牡牡姆阑鹦院茫瑥?qiáng)度高,也被作為各大品牌建筑膜的基材部分,包括龍膜、量子、貝塔爾、陜西大師、3M等等。
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