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獨特的形态及膜材本身的性能

發布人:亞澳膜結構工程發布時間:2014-3-11浏覽次數:2301次

    張拉膜作为一種建築體系所具有的特性主要取決于其獨特的形态及膜材本身的性能。恰由于此,用張拉膜可以創造出傳統建築體系無法實現的設計方案。   
1、 輕質:張力結構自重小的原因在于它依靠預應力形态而非材料来保持結構的穩定性。從而使其自重比傳統建築結構的小得多,但卻具有良好的穩定性。建築師可以利用其輕質大跨的特點設計和組織結構細部構件,将其輕盈和穩定的結構特性有機地統一起来。   
2、 透光性:透光性是現代張拉膜最被廣泛認可的特性之一。膜材的透光性可以为建築提供所需的照度,这對于建築節能十分重要。對于一些要求光照多且亮度高的商业建築等尤为重要。通過自然采光與人工采光的綜合利用,膜材透光性可为建築設計提供更大的美学創作空間。夜晚,透光性将張拉膜變成了光的雕塑。   
    膜材透光性是由它的基層纖維、塗層及其顔色所決定的。标準膜材的光譜透射比在10%~20%之間,有的膜材的光譜透射比可以达到40%,而有的膜材則是不透光的。膜材的透光性及對光色的選擇可以通過塗層的顔色或是面層顔色来調節。   通過膜材和透光保溫材料的适當組合,可以使含保溫層的多層膜具有透光性。即使光譜透射隻有幾個百分點,膜屋面對于人眼来說依然是發亮和透光的,具有輕型屋面的觀感。   
3、柔性:張拉張拉膜不是剛性的,其在風荷載或雪荷載的作用下會産生變形。張拉膜通過變形来适應外荷載,在此過程中荷載作用方向上的膜面曲率半徑會減小,直至能更有效抵抗該荷載。   
張拉結構的靈活性使其可以産生很大的位移而不發生永久性變形。膜材的彈性性能和預應力水平決定了張拉膜的變形和反應。适應自然的柔性特點可以激發人們的建築設計靈感。   
不同的膜材的柔性程序也不相同,有的膜材柔韌性極佳,不會因折疊而産生脆裂或是破損,这樣的材料是有效實現可移动、可展開結構的基礎和前提。  
4、 雕塑感:張拉張拉膜的獨特曲面外形使其具有強烈的雕塑感。膜面通過張力达到自平衡。負高斯膜面高低起伏具有的平衡感使體型較大的結構看上去像擺脫了重力的束縛般輕盈地飄浮于天地之間。無論室内還是室外这種雕塑般的質感都令人激动。 夜晚的燈光使張拉膜具有強烈的雕塑感
    張拉膜可使建築師設計出各種張力自平衡、複雜且生动的空間形式。在一天内随着光線的變化,雕塑般的張拉膜通過光與影而呈現出不同的形态。日出和日落時,低入射角度的光線将突現屋頂的曲率和浮雕效果,太陽位于遠地點時,張拉膜的流線型邊界在地面上投入彎彎曲曲的影子。利用膜材的透光性和反射性,经過設計的人工燈光也可使張拉膜成为光的雕塑。   
5、 安全性:按照現有的各國規範和指南設計的的輕型張拉膜具有足夠的安全性。輕型結構在地震等水平荷載作用下能保持很好的穩定性。   由于輕型結構自重較輕,即使發生意外坍塌,其危險性也較傳統建築結構小。張拉膜發生撕裂時,若結構布置能保證桅杆、梁等剛性支承構件不發生坍塌,其危險性會更小。  
    張拉膜的柔性使其在任一荷載作用下均以最有利的形态承載。當然,結構的布置和形狀要根據荷載情況来進行設計和調整。設計要确何膜面與其輔助結構協調工作,以避免力在膜面或輔助結構上集中而达結構破壞的臨界值。