宁夏ETFE大型拉膜蓬设计施工一体化
张拉式膜结构以膜材、钢索及支柱构成,利用钢索与支柱在膜材中导入张力以达安定的形式。除了可实践具有创意、创新且美观的造型外,也是最能展现膜结构精神的构造形式。近年来,大型跨距空间也多采用以钢索与压缩材料构成钢索网来支撑上部膜材的形式。其施工精度要求高,结构性能强,且具丰富的表现力。
膜材料的类型及特点膜结构的发展与膜材料的研发和应用密不可分。常见的膜材有PVC、PTFE、ETFE膜材。目前应用的建筑膜材主要包括涂层织物类膜材和热塑化合物类膜材两大类。涂层织物类膜材是由高强度纤维织成的基材和聚合物涂层构成的复合材料。其中基层是受力构件,起承受并传递荷载的作用,其品种有聚酯纤维、玻璃纤维等;涂层有聚四氟乙烯(PTFE)、硅酮、聚氯乙烯(PVC)等。热塑化合物类膜材主要指乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE)。
薄膜结构具有和施工相关性的如下力学特点:结构形状及刚度与施工方法和过程间有相关性;结构的荷载敏感性;结构成型前的弱(零)刚度性。柔性的薄膜材料只有当被赋予适当的预张力时才具有确定的形状和抵抗外荷载的刚度,也才成为结构。初平衡状态下的形状确定及预应力分布是张拉结构中关键的问题。预应力的大小和分布决定了结构的刚度和形状。我国《膜结构技术规程》(CECS158:2004)根据膜材及相关构件的受力方式把膜结构分成四种形式:整体张拉式膜结构、骨架支承式膜结构、索系支承式膜结构和空气支承膜结构。
首先它具有艺术性,以造型学、彩学为基础,结合自然条件及民族风情,能根据建筑师的创意设计出传统建筑实现的曲线及造型,这种曲面外形使其具有强烈的雕塑感。其次,在成本方面,对于大跨度空间结构来说,采用膜结构的成本只相当于传统建筑的一半或更少,是建造工期较短的大跨度建筑时就更为经济,而且膜结构能够拆卸搬迁。膜结构所用的膜材本身具有良好的透光率,建筑空间白天可得到自然的漫射光,能节约大量照明能源。