膜結(jié)構(gòu)又稱為索膜結(jié)構(gòu)、張拉膜、張力膜亦或是空間膜。它是一種建筑與結(jié)構(gòu)完美結(jié)合的結(jié)構(gòu)體系。它是用高強(qiáng)度柔性薄膜材料與支撐體系相結(jié)合形成具有一定剛度的穩(wěn)定曲面,能承受一定外荷載的空間結(jié)構(gòu)形式。其造型自由、輕巧、柔美,充滿力量感,阻燃、制作簡易、安裝快捷、節(jié)能、易于、使用安全等優(yōu)點(diǎn),因而使它在世界各地受到廣泛應(yīng)用。
從結(jié)構(gòu)方式上大致可分為骨架式、張拉式、充氣式膜結(jié)構(gòu)3種形式
骨架式膜結(jié)構(gòu)
?。‵rame Supported Structure) 以鋼構(gòu)或是集成材構(gòu)成的屋頂骨架后,在其上方張拉膜材的構(gòu)造形 式,下部支撐結(jié)構(gòu)安定性高,因屋頂造型比較單純,開口部不易受限制, 且經(jīng)濟(jì)效益高等特點(diǎn),廣泛適用于任何大,小規(guī)模的空間。
張拉式膜結(jié)構(gòu)
?。═ension Suspension Structure) 以膜材、鋼索及支柱構(gòu)成,利用鋼索與支柱在膜材中導(dǎo)入張力以達(dá)安 定的形式。除了可實踐具創(chuàng)意,創(chuàng)新且美觀的造型外,也是最能展現(xiàn)膜結(jié) 構(gòu)精神的構(gòu)造形式。 近年來,大型跨距空間也多采用以鋼索與壓縮材構(gòu)成 鋼索網(wǎng)來支撐上部膜材的形式。因施工精度要求高,結(jié)構(gòu)性能強(qiáng),且具豐 富的表現(xiàn)力,所以造價略高于骨架式膜結(jié)構(gòu)。
充氣式膜結(jié)構(gòu)
?。≒neumatic Structure) 充氣式膜結(jié)構(gòu)是將膜材固定于屋頂結(jié)構(gòu)周邊,利用送風(fēng)系統(tǒng)讓室內(nèi)氣 壓上升到一定壓力后,使屋頂內(nèi)外產(chǎn)生壓力差,以抵抗外力,因利用氣壓 來支撐,及鋼索作為輔助材,無需任何梁,柱支撐,可得更大的空間,施工 快捷,經(jīng)濟(jì)效益高,但需維持進(jìn)行24小時送風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn),在持續(xù)運(yùn)行及機(jī)器 維護(hù)費(fèi)用的成本上較高。 膜材料用于膜結(jié)構(gòu)建筑中的膜材是一種具有強(qiáng)度,柔韌性好的薄膜材料,是由纖維編織成織物基材,在其基材兩面以樹脂為涂層材所加工固定而成的材料,中心的織物基材分為聚酯纖維及玻璃纖維,而作為涂層材使用的樹脂有聚氯乙烯樹脂(PVC),硅酮(silicon)及聚四氟乙烯樹脂(PTFE),在力學(xué)上織物基材及涂層材分別具有影響下列的功能性質(zhì)。 織物基材——抗拉強(qiáng)度,抗撕裂強(qiáng)度,耐熱性,耐久性,防火性。 涂 層 材——耐候性,防污性,加工性,耐水性,耐品,透光性。