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膜結構作為一種現(xiàn)代化的工程結構,顯示了當今建筑技術科學的發(fā)展水平,也具有巨大的發(fā)展?jié)摿?,在新世紀中,膜結構必將在建筑結構中占有重要的地位。
1967年加拿大蒙特利爾博覽會德國館成功的運用了索膜建筑技術以來,索膜建筑在世界上得到了廣泛應用,它采用了先進的預張力技術與輕質膜材料,其形式具有極高的藝術力,是建筑藝術與結構形式的組合。索膜建筑設計方案實質上同時是索膜結構體系方案,因此要求從事索膜建筑設計的建筑師了解索膜結構技術并能熟練的將其運用到建筑設計中。
索膜建筑是伴隨著當代電子,機械和化工技術的發(fā)展而逐步發(fā)展的,是現(xiàn)代高科技在建筑領域中的體現(xiàn),隨著現(xiàn)代科技的進一步發(fā)展,使人類面臨著保護自然環(huán)境的使命,因此,天然材料和傳統(tǒng)的古老建筑材料與技術必將被輕而薄且保溫隔熱性能良好的高強輕質材料所取代。索膜建筑技術在這項變革中將扮演重要角色,其在建筑領域內更廣泛的應用是可以預見的。
索膜建筑之所以能滿足大跨度自由空間的技術要求,關鍵的一點就是其有效的空間預張力系統(tǒng)。有人把索膜建筑稱為“預應力軟殼”,是預應力使“軟殼 ” 各個部分在個中不利荷載下的內力始終大于零(永遠處于張拉拉伸狀態(tài)),從而使”軟殼“成為空間整體工作的結構媒體和建筑圍合材料,使得索膜建筑富有迷人的張力曲線和變幻莫測的空間,使體系得以覆蓋大面積,大跨度無柱自由空間,并且可以抵抗狂風,大雪等不利荷載狀況。
(1)耐久性差。一般的膜材使用壽命為15~25年,與傳統(tǒng)的混凝土及鋼材相比有較大的差距,與“百年大計”的設計理念不同。
(2)隔熱性差。如果強調透光性,只能用單層膜,隔熱性就差,因而冬天冷、夏天熱,需要空凋。
(3)隔音效果較差。單層膜結構只能用于隔音要求不高的建筑。
(4)抵抗局部荷載能力差。屋面會在局部荷載作用下形成局部凹陷,造成雨水或雪的淤積,使屋蓋在淤積處的荷載增加,可能導致屋蓋撕裂(帳蓬結構)或翻轉(充氣結構)。
(5)充氣結構還需要不停地送風,因此維護和管理特別重要。另外。氣承式充氣結構必須是密閉的空間,不宜開窗。
(6)環(huán)保問題。使用的膜材都是的,一旦達到使用年限,拆除的膜材便成為城市垃圾而無法處置,正在研制開發(fā)膜材的可回收利用,并已取得了一定的進展。