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膜结构建筑的特性之其优缺点

文章作者:裕永和膜结构 更新时间:2020-06-02


  一、膜结构建筑的优点

  (1)膜结构建筑具备形成优美造型的可能

  实践表明,通过使用膜结构可以获得自由、丰富的建筑造型。例如,膜结构可以很容易在建筑造型上实现由各种自由形状拼接形成的自由光滑曲面。同时,根据不同材料的选择,建筑表面的颜色可以有较多的选择,配合不同的透光率,其表现更是丰富多彩。因此,当我们迈进膜结构建筑的世界时,会深深地被这些千姿百态的优美建 筑造型所震撼而感动。那些由曲线、曲面为基本元素而塑造起来的形态,比起司空见惯的传统的矩形建筑来,显现得更加生动、活泼。既飘逸自然又刚劲有力,真可谓是柔中有刚,具有强烈美学特征,给人深刻的印象

  (2)膜结构建筑的经济性是其另外一个显著特点

  目前膜结构被列入世界上最为轻盈的建筑结构之一。这主要体现在以下几点:

  ①大跨度结构的屋顶的自重及造价往往会按其跨度的平方比例进行增加,通过比较可以发现,膜结构建筑屋面的重量仅为常规钢屋面的约1/30,因此使用膜结构建筑体系,可以大大地降低建筑结构的自重。由于结构自重的减少,同时使其相关的支撑结构和基础部分也会相应减小。因此,与传统结构相比,当跨度越大时,膜结构的相对造价就会越低。

  ②由于膜结构工程中大部分膜材加工与制作均在工厂内完成,现场的安装施工工期要比传统的建筑施工周期缩短近一半,可以体现出明显的综合经济效益,这在建筑实践中显得尤为重要。
 
  (3)尤其适于修建大跨度结构

  由于膜结构建筑自重轻,抗拉强度大,因此可以不需要更多的内部支撑而获得覆盖较大建筑面积的使用空间,同时与适宜的轻型、大跨度结构相结合,可以更自由地创造出更大的建筑空间形态。从目前了解的技术来看,可建造大约为 1000m跨度的建筑空间体系,因此为建筑空间体系的创造提供出广泛的可能性。

  (4)安全可靠

  通过处理的膜材料本身不燃,而且还具有阻燃的功能。燃烧性能测试可以达到B1级的要求(与此项对比,PTFE  玻璃纤维膜材可能达到A级) ,因此其防火性能很好; 同时膜结构体系多属于大跨度的可变形结构,属于柔性结构体系,由于其结构自重轻,对地震力的反应相对来看很不敏感,因此其抗震性能也非常好。

  (5)优良的建筑物理性能

  膜建筑中所用的膜材,由于热传导性较低,因此在实践中可以明显看出,单层膜的保温效果优于玻璃,同时有空气夹层的双层膜可与砖墙的保温性能相比。同时由于材料自身所具有的半透明性的特点,可以在建筑内部产生均匀的自然漫散射光,这可以减少白天电力照明的时间,因此非常节能,合乎时代的特征;同时由于膜材对紫外线有较高的过滤性,可过滤大部分的紫外线,因此其内部空间品质不会受到影响; 并且膜材有很高的自性,例如最简易的方法,即可以通过雨水的冲刷,而能够保持外观的自洁;并且由于膜结构建筑材料自身所具有的特性,其在建筑吸声方面也有应用,通过一定的设计, 可以使用于影剧院等多种建筑中。

  膜结构建筑,由于拥有以上特质,因此在具体的建筑实践中得到了广泛的应用可能,具有广阔的使用前景。

  二、膜结构建筑的不足

  在拥有上述优点的同时,张拉膜结构屋盖还有一些不足之处, 这些缺点有时甚至会影响它的应用,具体表现为以下几点:

  (1)保温性能差

  由于使到材料本身特质的制约,例如膜布的热阳很小,同时由于腾结构建筑主要由腹布国合而成,因此其实际传热面积会变得很大。两方面的综合可以看到,膜结构建筑在进行人工空气调节时,往往会造成更大的散热量和更加不利的内表面温度,而形成一定的能源浪费。因此在面对应用张拉膜结构屋盖进行覆盖的那些需要人工空气调节的建筑时,必须考虑保温性能差的问题。

  (2)膜布的隔声性能差
  同时,通过对以往建筑实践进行总结,可以看到,张拉膜结构屋盖不适合应用到那些对围护结构隔声性能要求很高的建筑中。因此,在这一方面的应用要充分考虑到隔声方面的具体要求,附加其他相关设施,从而满足一定的实际需要。

  (3)价格相对较高
  由于市场的不成熟和进口材料的关税等原因,目前在我国市场上,张拉膜结构屋盖的价格普遍过高,这为膜结构的推广应用造成一定的困难,造价问题成了制约它发展的一个严重的障碍。因此,从整个产业体系的角度看来,希望我国的材料厂家能够早日研发生产出复合建筑结构要求的优良膜材料。