燁興小編帶您更快了解膜結構建筑

發布時間：2017-09-21 09:05:39　　作者：燁興膜結構　　瀏覽量：78

燁興提示：前面小編給大家介紹很多關于膜結構建筑的知識，本文就綜合從膜結構基礎知識、膜結構特點、膜結構和膜材分類以及膜結構建筑應用領域給大家詳細介紹，以便您能更快更深入地了解膜結構建筑，下面就請跟隨燁興膜結構公司的小編一起來看看吧。

貴陽卷煙廠膜結構車棚.jpg

一.膜結構基礎知識：

膜結構(Membrane)是一種建筑與結構完美結合的結構體系，是20世紀中期發展起來的一種新型建筑結構形式，是由多種高強薄膜材料(PVC或Teflon)及加強構件（鋼架、鋼柱或鋼索）通過一定方式使其內部產生一定的預張應力以形成具有一定剛度的穩定曲面，作為覆蓋結構，并能承受一定的外荷載作用的一種空間結構形式。

二.膜結構建筑的特點：

①. 經濟效益明顯

雖然膜結構建筑項目目前來說一次投資稍大，但由于此類結構的日常維護費用極?。ū环Q為“免維護結構”），從長遠來看，經濟效果非常明顯。此類結構若用于超大跨度建筑中，則有更為突出的價格優勢。索膜結構的經濟優勢是與空間跨度和技術難度成正比的。

②.建筑造型優美、富有時代特色

膜結構建筑是21世紀最具代表性與充滿前途的建筑形式。它打破了傳統的純直線建筑風格的模式，以其獨有的優美曲面造型，簡潔、明快、剛與柔、力與美的完美組合，呈現給人以耳目一新的感覺，同時給建筑設計師提供了更大的想象和創造空間膜結構。

③.自重輕

在建造大型公共建筑時，膜結構具有較優異的性能價格比。在大跨度的結構中采用膜結構要比傳統結構輕一個或幾個數量級，且單位面積的結構自重與造價也不會隨跨度的增加而明顯地增加。

④.施工速度快、效率高

膜片的裁剪制作、鋼索及鋼結構等制作均在工廠內完成，可與下部鋼筋混凝土結構或構件等同時進行，在施工現場只需要進行鋼索、鋼結構及膜片的連接安裝定位及張拉的過程，故在現場的施工安裝比較文明、迅速快捷，施工效率大大提高。

⑤.具有良好的環保性、透光性、自清潔性

膜材表面采用PVDF（聚偏二氟乙烯）涂層、或二氧化鈦涂層，具有較好的隔熱效果，對太陽熱能可反射掉70%，膜材本身吸收了17%，傳熱13%，而透光率卻在20%以上，經過10年的太陽光直接照射，其輝度仍能保留70%。

⑥. 使用安全可靠

由于其自重輕，抗震性能比較好；膜結構屬柔性結構，能夠忍受很大的位移，不易整體倒塌；且膜材料一般都是阻燃材料，也不易造成火災。

南昌昌南膜結構體育館.jpg

三.膜結構的分類：

膜結構從結構上主要可分為充氣膜結構、張拉膜結構、骨架式膜結構和組合式膜結構。

1.充氣膜結構

充氣式膜結構是將膜材固定于屋頂結構周邊，利用送風系統讓室內氣壓上升到一定壓力后，使屋頂內外產生壓力差（一般在10mm～30mm水柱之間），室內外的壓力差使屋蓋膜布受到一定的向上的浮力，從而實現較大的跨度。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，可得到更大的空間，施工快捷，經濟效益高，但需維持進行24小時送風機運轉，在持續運行及機器維護費用的成本上較高。

2.張拉膜結構

張拉摸結構是以膜材、鋼索及支柱構成，利用鋼索與支柱在膜材中導入張力以達到安定的形式。除了可實踐具創意，創新且美觀的造型外,也是最能展現膜結構精神的構造形式。近年來，大型跨距空間也多采用以鋼索與壓縮材料構成鋼索網來支撐上部膜材的形式。因施工精度要求高，結構性能強，且具豐富的表現力，所以造價略高于骨架式膜結構。張拉式膜結構用于膜結構建筑中的膜材是一種具有強度，柔韌性好的薄膜材料，是由纖維編織成織物，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），在力學上織物基材及涂層材分別具有影響。

3．骨架式膜結構

骨架式膜結構是自身封閉的、穩定的骨架體系（一般是鋼桁架體系、網架結構、索網結構或張拉整體體系等）與膜材料共同組成一個結構受力體系。該體系施工與常規結構相似（除索網或張拉整體體系等的自身施工外），較易被工程界理解和接受，但為了讓膜具有一定的剛度，骨架體系提供給膜的支撐系統一般要有一定的曲度，并應設置向膜中施加預應力的機構。以鋼構或是集成材構成的屋頂骨架后，在其上方張拉膜材的構造形式，下部支撐結構安定性高，因屋頂造型比較單純，開口部不易受限制，且經濟效益高等特點，廣泛適用于任何大,小規模的空間。鋼索及支柱構成鋼索及支柱構成，利用鋼索與支柱在膜材中導入，張力以達安定的形式。除了可實踐具創意，新且美觀的造型創新且美觀的造型外，也是最能展現膜結構精神的構造形式。

4.組合式膜結構

組合式膜結構通常為在自身穩定的桁架體系上劃分若干個單元，每個單元上布置張拉式膜結構單元，膜單元之間在受力上基本上是相互獨立的，可以認為是多個簡單張拉式膜結構單體的物理組合，受力的復雜性介于張拉式膜結構與骨架式膜結構之間。這種體系在目前膜結構體育場罩篷中也有較廣泛的應用。

四.膜結構的膜材分類：

膜材決定著膜結構的性能，一般常見會采用以下4種膜材：

①.PVC膜材：PVC膜材料的使用年限一般在10年左右， PVC膜材料的自潔性問題，主要靠極高自潔的Tio2(二氧化鈦)或PVDF涂層來解決。PVC建筑膜材料的開發和應用得比較早，其基材為聚酯類、聚酰胺類的纖維織物。涂層主要為聚氯乙烯類（PVC）樹脂，依據功能要求不同涂層的重量應在400～1500g/m2之間，面層宜選用聚偏氟乙烯樹脂（PVF）、聚二氟乙烯樹脂（PVDF）、聚丙烯樹脂（ACRYLIC）、硅樹脂等，且應具有改進PVC膜材料的自潔性及抗老化性能的功能。PVC建筑膜材按強度等級分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ級。PVC膜材料的厚度應大于0.5mm。面層在保質期內具有穩定的抗腐蝕、抗紫外線的侵蝕能力，自潔性能。

②.PVDF膜材：PVDF膜結構比PVC膜結構更加強，PVDF是PVC的升級加強版，眾多顏色可供選擇，好保養，它耐酸堿的侵蝕，下雨雨水洗滌擦干即可。唯一需注意的是，膜材的材質性能不同，功能也相對不同。一般建議，北方應選擇抗拉抗壓強度相對大的，在環境中的相適應。PVDF膜結構的自潔性、防火性能、使用壽命等各方面都比PVC膜結構強；價格上比PTFE膜結構、ETFE膜結構更加惠民。

③.PTFE膜材：PTFE（聚四氟乙烯）不粘涂料可以在260℃連續使用，具有最高使用溫度290-320℃，極低的摩擦系數、良好的耐磨性以及極好的化學穩定性。不能注塑，可以擠壓成型或做涂料。PTFE膜材是在超細玻璃纖維織物上涂以聚四氟乙烯樹脂而成的材料。這種膜材有較好的焊接性能，有優良的抗紫外線、抗老化性能和阻燃性能。另外，其防污自潔性是所有建筑膜材中最好的。

④.ETFE膜材：ETFE膜材由ETFE（乙烯-四氟乙烯共聚物）生料直接制成。ETFE不僅具有優良的抗沖擊性能、電性能、熱穩定性和耐化學腐蝕性，而且機械強度高，加工性能好。近年來，ETFE膜材的應用在很多方面可以取代其他產品而表現出強大的優勢和市場前景。這種膜材透光性特別好，號稱“軟玻璃”，質量輕，只有同等大小玻璃的1%；韌性好、抗拉強度高、不易被撕裂，延展性大于400%；耐候性和耐化學腐蝕性強，熔融溫度高達200℃；具有良好的聲學性能。自清潔功能使表面不易沾污，且雨水沖刷即可帶走沾污的少量污物，清潔周期大約為5年。它具有結構輕、透光好，強度大！使用20年以上；高自潔性，防火B1級，節能環保；高度專業的加工工藝和嚴格的施工規程。