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彩色张拉膜结构
一、膜结构领域
文化设施——展览中心、剧场、会议厅、博物馆、植物园、水族馆等
体育设施——体育场、体育馆、健身中心、游泳馆、网球馆、篮球馆等
商业设施——商场、购物中心、酒店、餐厅、商店门头(挑檐)、商业街等
交通设施——机场、火车站、公交车站、收费站、码头、加油站、天桥连廊等
工业设施——工厂、仓库、科研中心、处理中心、温室、物流中心等
景观设施——建筑入口、标志性小品、步行街、停车场等
二、主要特性
1、 轻质:张力结构自重小的原因在于它依靠预应力形态而非材料来保持结构的稳定性。从而使其自重比传统建筑结构的小得多,但却具有良好的稳定性。建筑师可以利用其轻质大跨的特点设计和组织结构细部构件,将其轻盈和稳定的结构特性有机地统一起来。
2、 透光性:透光性是现代膜结构最被广泛认可的特性之一。膜材的透光性可以为建筑提供所需的照度,这对于建筑节能十分重要。对于一些要求光照多且亮度高的商业建筑等尤为重要。通过自然采光与人工采光的综合利用,膜材透光性可为建筑设计提供更大的美学创作空间。夜晚,透光性将膜结构变成了光的雕塑。
膜材透光性是由它的基层纤维、涂层及其颜色所决定的。标准膜材的光谱透射比在10%~20%之间,有的膜材的光谱透射比可以达到40%,而有的膜材则是不透光的。膜材的透光性及对光色的选择可以通过涂层的颜色或是面层颜色来调节。
通过膜材和透光保温材料的适当组合,可以使含保温层的多层膜具有透光性。即使光谱透射只有几个百分点,膜屋面对于人眼来说依然是发亮和透光的,具有轻型屋面的观感。
3、柔性:张拉膜结构不是刚性的,其在风荷载或雪荷载的作用下会产生变形。膜结构通过变形来适应外荷载,在此过程中荷载作用方向上的膜面曲率半径会减小,直至能更有效抵抗该荷载。
张拉结构的灵活性使其可以产生很大的位移而不发生永久性变形。膜材的弹性性能和预应力水平决定了膜结构的变形和反应。适应自然的柔性特点可以激发人们的建筑设计灵感。
不同的膜材的柔性程序也不相同,有的膜材柔韧性极佳,不会因折叠而产生脆裂或是破损,这样的材料是有效实现可移动、可展开结构的基础和前提。
4、雕塑感:彩色张拉膜结构的独特曲面外形使其具有强烈的雕塑感。膜面通过张力达到自平衡。负高斯膜面高低起伏具有的平衡感使体型较大的结构看上去像摆脱了重力的束缚般轻盈地飘浮于天地之间。无论室内还是室外这种雕塑般的质感都令人激动。
张拉膜结构可使建筑师设计出各种张力自平衡、复杂且生动的空间形式。在一天内随着光线的变化,雕塑般的膜结构通过光与影而呈现出不同的形态。日出和日落时,低入射角度的光线将突现屋顶的曲率和浮雕效果,太阳位于远地点时,膜结构的流线型边界在地面上投入弯弯曲曲的影子。利用膜材的透光性和反射性,经过设计的人工灯光也可使膜结构成为光的雕塑。
5、安全性:按照现有的各国规范和指南设计的的轻型张拉膜结构具有足够的安全性。轻型结构在地震等水平荷载作用下能保持很好的稳定性。
三、主要作用
彩色张拉膜结构是依靠膜材自身的张拉应力与支撑杆、拉索共同组成的一个结构体系,在阳光的照射下它可以反射出建筑结构的阳光要求,是一个充满着自然光,不存在任何强反差的着光面。同时,这一结构的应用使得室内空间视觉效果极为良好,有着开阔视野和和谐结构的优势。在夜间,建筑物内的灯光通过膜材结果投射到夜空中,从而使得建筑物体型美观变的更加突出和明显。在现代化建筑工程项目中,张拉膜结构的应用极为广泛,特别是城市标志性建筑结构屋顶施工中,更为常见。
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