建筑設(shè)計師之所以采用膜結(jié)構(gòu),主要是因為其具有明顯的優(yōu)越性:
1)膜結(jié)構(gòu)的藝術(shù)性。膜結(jié)構(gòu)以造型學(xué)、色彩學(xué)為依托,可結(jié)合自然條件及民族風(fēng)情,根據(jù)建筑師的創(chuàng)意建造出傳統(tǒng)建筑難以實現(xiàn)的曲線及造型。
2)膜結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟性。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或更少,特別是在建造短期應(yīng)用的大跨度建筑時,就更為經(jīng)濟。而且膜結(jié)構(gòu)能夠拆卸,易于搬遷。
3)膜結(jié)構(gòu)的節(jié)能性。由于膜材本身具有良好的透光率,建筑空間白天可以得到自然的漫散射日光,可以節(jié)約大量用于照明的能源。
4)膜結(jié)構(gòu)的自潔性。膜材表面加涂的防護涂層(如聚四氟乙烯、丙烯酸等)具有耐高溫的特點,而且本身不發(fā)粘,這樣落到膜材表面的灰塵可以靠雨水的自然沖洗而達到自潔的效果。
5)膜結(jié)構(gòu)的大跨度。膜結(jié)構(gòu)中所使用的膜材料每平方米重量僅有1kg左右,只是傳統(tǒng)建筑的1/30。由于自重輕,加上鋼索、鋼結(jié)構(gòu)高強度材料的采用,受力體系簡潔合理。受力大部分以軸力傳遞,故使膜結(jié)構(gòu)能跨越大空間而形成開闊的無柱大跨度結(jié)構(gòu)體系。
6)膜結(jié)構(gòu)施工快。膜材裁剪、拼合成型及骨架的鋼結(jié)構(gòu)、鋼索均在工廠加工制作,現(xiàn)場僅需組裝,施工簡便,故施工周期比傳統(tǒng)建筑短,至少可縮短1/2。
7)膜結(jié)構(gòu)的透光性。膜材料可濾除大部分紫外線,防止內(nèi)部物品褪色。其對自然光的透射率可達25%,透射光在結(jié)構(gòu)內(nèi)部產(chǎn)生均勻的漫射光,無陰影,無眩光,具有良好的顯色性。
8)膜結(jié)構(gòu)吸熱少。對太陽能的反射率為73%,所以熱吸收量很少。即使在炎熱的夏季日光的照射下室內(nèi)也不會受太大影響。
9)膜結(jié)構(gòu)的防火性與抗震性。膜結(jié)構(gòu)建筑所采用的膜材具有卓越的阻燃性和耐高溫性,故能很好地滿足防火要求。由于結(jié)構(gòu)自重輕,又為柔性結(jié)構(gòu)且有較大變形能力,故抗震性能好。
10)膜結(jié)構(gòu)的吸音性。一般膜結(jié)構(gòu)對于低于60Hz的低頻幾乎是透明的,對于有特殊吸音要求的結(jié)構(gòu)可以采用具有FABRASORB裝置的膜結(jié)構(gòu),這種組合比玻璃具有更強的吸音效果。
但是膜結(jié)構(gòu)也具有幾個缺點:1)耐久性差,膜材料的壽命因不同的表面涂層而異,一般可達12年～50年,處于臨時性建筑到永久性建筑的轉(zhuǎn)變時期。2)由于薄膜張力的連續(xù)性,局部的破壞就會造成整個薄膜結(jié)構(gòu)的垮塌。
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