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什么是膜結構

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人氣:554 發表時間:2018-10-08


什么是膜結構


膜結構是建筑結構中新發展起來的一種形式,它以性能優良的織物為材料,或是向膜內充氣,由空氣壓力支撐膜面,或是利用柔性鋼索或剛性支撐結構將面繃緊,從而形成具有一定剛度、能夠覆蓋大跨度空間的結構體系。



膜結構故事




1970年日本大阪萬國博覽會中凈空尺寸為 140m×83.5m的美國館是一個大跨度的膜結構,自此以后,膜結構在國外已逐漸應用于體育建筑、商場、展覽中心、交通服務設施等大跨度建筑中, 膜結構在世界范圍內得到了迅猛的發展。


1975年建成的美國龐提亞克的"銀色穹頂"氣承式空氣,膜結構,平面尺寸234.9m×183m;1981年的沙特阿拉伯吉大機場候機大廳懸掛膜結構,占地42萬m2;




1988年的漢城奧運會體操館與擊劍館;2000年的倫敦"千年穹"都以其獨特的 膜結構造型及提前的設計,顯示了膜結構建筑技術與材料科學的發展水平。






骨架式膜結構


●以鋼構或其他集成材構成的屋頂骨架,在其上方張拉膜材的構造形式。


特點:因設計簡單、受力性能較好、實用性強等優點,頗受設計者青睞。

應用:在體育場館、體育看臺、展覽館、機場候機樓、車站候車室、收費站、停車棚等領域被廣泛使用。



張拉式膜結構

以膜材、鋼索及鋼結構支柱構成,通過鋼索、支柱及膜材之間的張拉應力平衡以達到結構穩定的形式。

特點:大空間、大跨度、重量輕是本結構的特點。除了富于創意、前衛、美觀的造型外,也是展現膜結 構魅力的構造形式。 近年來,大型跨距空間也多采用以鋼索與桿件構成空間鋼索網來支撐上部膜材的形式。 因跨度一般設計較大,鋼結構用量較少,但對膜材質量要求較高,需選用高強度的膜材料,同樣由于沒有框架結構造型限制,膜結構造型流暢、飄逸、優美。

應用:普遍用于大型體育場館、廣場景觀、海邊景觀、室外舞臺、游泳池等地方。



充氣式膜結構

充氣式膜結構,又稱謂氣膜結構,空間密閉,配置智能和機電控制系統,靠內外氣壓差來支撐整個建筑。

特點:可在任何氣候、環境、地理條件下設置,由于材料的柔性和結構固有的有效性和弧形的體形,沒有受彎、受扭和受壓的構件,內部無需任何框架或梁柱支撐,跨度可以達到200米。

應用:普遍用于室內運動體育場館(籃球場、羽毛球場、足球場、游泳館等)以及煤場、礦場、污染土等需要密封的大型建筑結構。



膜材性能

光學性能

膜材料可濾除大部分紫外線,防止內部物品褪色。其對自然光的透射率從15%-95%不等,透射光在結構內部產生均勻的漫射光,無陰影,無眩光,具有良好的顯色性,夜晚在周圍環境光和內部照明的共同作用下,膜結構表面發出自然柔和的光輝,令人陶醉。

自潔性能

膜材料表層均做了不粘層處理,具有很好的自潔性能,雨天時,膜材表面的灰塵會在雨水的沖刷下,聚成水珠流下,使膜材表面得到自然清洗。

聲學性能

一般膜結構對于低于60Hz的低頻幾乎是透明的,對有特殊吸音要求的結構可以增加FBA(FABRASORB)內膜,這種組合比玻璃具有更強的吸音效果。

保溫性能

單層膜材料的保溫性能與磚墻相同,優于玻璃。對于有較高保溫要求的膜結構,可以通過增加內膜保溫層達到保溫隔熱的優良性能。

防火性能

如今廣泛使用的膜材料能很好地滿足對于防火的需求,具有阻燃和耐高溫性能,達到法國、德國、美國、日本等多國標準。

力學性能

中等強度的PVC膜:其厚度僅0.8mm,但它的拉伸強度相當于鋼材的一半。中等強度的PTFE膜:其厚度僅1.0mm,但它的拉伸強度已達到鋼材的水平。膜材的彈性模量較低,這有利于膜材形成復雜的曲面造型。




膜材介紹

膜材是一種新興的建筑材料,已被公認為是繼磚、石、混凝土、鋼和木材之后的"第六種建筑材料"。膜材料是指以聚酯纖維或玻璃纖維為基布并附有不同的表面涂層,可承受一定載荷的建筑紡織品。通常有PVDF、TIO2 、PTFE、ETFE等膜材料。

ETFE膜材

ETFE是Ethylene(乙稀)、Tetra(四)、Flour(氟)、Ethylene(乙稀)四個英文的縮寫。ETFE膜材料沒有任何布基,僅由一層乙稀四氟乙稀薄膜構成,乙稀氟乙稀本身具有很好的化學穩定性,不需要任何其它的面層保護。使用壽命在30年以上,具有很好的自潔性,耐火,透光率在95%左右。

1、耐久性好:氣候適應:-200~150攝氏度,15年以上惡劣氣候,力學和光學性能不改變。

2、抗拉強度高:破斷伸長率達300%以上。

3、高安全性:阻燃材料,熔后收縮但無滴落物。

4、ETFE膜表面光滑,幾乎不需日常保養,自潔性特高,灰塵污垢隨水沖掉。

5、結構輕,抗震性好,安裝方便。



PTFE膜材

PTFE建筑膜材料是指在極細的玻璃纖維(3μm)編織成的基布上涂PTFE(聚四氟乙烯)樹脂而形成的復合材料。

1、PTFE膜材具有強度高、耐久性好、防火難燃、自潔功能好等優點。

2、PTFE膜材對太陽光具有高反射率和低吸收率,可以節省能源成本。

3、PTFE薄膜結構建筑物可以自由設計、利用的多樣性

4、PTFE具有PVDF不可比擬的高自潔性,外表所堆積的灰塵、大氣污垢等遇雨水沖刷后被清洗干

5、防火材料,安全性高,且使用壽命長,30年以上。



環境工程膜材

1、獨特的改性PVDF涂層

在PVDF涂層上添加了特殊的改性助劑,既提高了膜材的自潔性能又能直接焊接,同時,改性助劑與PVC層內添加劑協同作用,使PVDF與PVC涂層的結合更加牢固,不易剝離,不再需要涂覆底料層。

2、UV光固化處理

先進的UV光固化處理技術,大大提升了材料在強腐蝕,強酸堿,鹽霧等惡劣條件下的使用壽命。

3、優良的抗菌、防霉性

表面增加耐腐,防酸堿涂層處理,延長特殊環境下的膜材使用壽命,增加膜材密閉性。



膜材對比表

指標

ETFE膜材

PTFE膜材

PVDF膜材

環境工程膜材

亞克力膜材

使用環境

要求較高的建筑物,例如候機樓、候車廳等

要求較高的建筑物,例如候機樓、體育場館等

要求不高的建筑物、或特殊要求的建筑,例如氣膜

污水池、污染土密封

        淘汰產品

基布材質

乙稀四氟乙稀

玻璃纖維

聚脂纖維(PVC)

聚脂纖維(PVC)

聚脂纖維(PVC)

表面涂層

沒有

PTFE涂層

PVDF涂層

防老化防腐蝕涂層

亞克力

自潔功能

很好

非常好

較差

透光率

95%

6-15%

5-20%

5-15%

5-20%

使用壽命

20年以上

30年以上

15-25年

15-25年

3-5年

拉伸強度

1000-1500N

4000-9000N

3000-8000N

3000-8000N

3000-5000N

防火等級

B1

A2

B1

B1

B1

運輸方式

不折疊

不折疊

可折疊

可折疊

可折疊

加工難度

容易

容易

容易

安裝方式

氣枕式

二次張拉式

一次張拉

一次張拉

一次張拉

價格

較高

一般

一般

PVDF的10-20%



膜結構日常維護膜結構日常維護檢查

應定期檢查膜結構是否處于正常工作狀態。

主要檢查項目有:膜材有無較大變形,膜材是否因預張力損失而松弛,膜材是否局部撕裂,膜材涂層是否剝離,拉索是否松動,油漆是否剝落等。

如果出現以上問題,請通知我們派專業技術人員進行維護。


膜結構日常維護檢查



膜材維護




1、每年定期不少于3次檢查并清理膜結構頂面上的樹葉及堆積雜物,特別是臺風天氣過后;

2、膜結構表面可以上人,但不能有尖銳物件接觸膜材表面,也不能穿鞋在膜材面上走到,以防磨損膜材表面的保護層;

3、每年不少于一次的清洗膜材表面,嚴禁使用天那水等強去污劑,宜使用相對溫和的洗衣粉或洗潔精等稀釋后進行清洗,同時嚴禁使用鋼刷子進行表面洗刷,宜用塑料刷子或布條進行清洗,避免損壞膜材表面;

4、膜材屬于不燃物體,但遇到明火會被融化,所以應避免在膜材上有煙花、電焊等高溫物;

5、膜材有一定的彈性和張拉強度,但應避免高空墜物落到膜結構面上,特別是尖銳的玻璃、鐵塊、石塊、磚塊等;

6、膜材面有水后變得非常濕滑,在上面作業必要嚴格注意安全,扣好安全帶,做好安全保護措施;



鋼結構維護


1.項目交付使用后,業主不能擅自更改結構,不得拆卸任何螺栓構件,如需要更改請與我公司聯系經過受力評估后方可改變;

2.鋼結構構件應每年油漆重新保養一次,以延長鋼結構房屋整體外觀及延長使用年限;

3.業主布置用電照明設備,電線不能直接綁扎在鋼構件上,應設線管或線槽隔離安裝,以免發生觸電。

4.清洗鋼結構表面時不能有刮劃現象,避免使用漂白成份及含研磨制的洗滌用品、酸性液體進行沖洗,鋼絲球,耐磨品都不得使用,用潔凈水從上到下沖洗;

5.鋼結構后期使用中如出現業主不能自行解決的技術問題,一定要跟我公司聯系,千萬不可自行改裝鋼結構的結構;



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