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张拉膜结构的发展历程及优势

发布于 2017年01月07日

[摘要]1. 张拉膜结构的发展历程概述 张拉膜建筑是一种代表当今建筑技术和材料科学发展水平的新型结构形式。虽然现代张拉膜结构诞生不久,但人类利用薄膜作为建筑材料的历史却已经很久远了,最早可以追溯到远古时代世界各地的帐篷结构。这些薄膜结构是现代张拉膜结构的雏形,但是受到当时结构和材料技术条件的限制,这种结构在结构强度、刚度,空间维护等方面无法达到永久建筑的要求。
张拉膜结构的发展历程及优势。
1. 张拉膜结构的发展历程概述
张拉膜建筑是一种代表当今建筑技术和材料科学发展水平的新型结构形式。虽然现代张拉膜结构诞生不久,但人类利用薄膜作为建筑材料的历史却已经很久远了,最早可以追溯到远古时代世界各地的帐篷结构。这些薄膜结构是现代张拉膜结构的雏形,但是受到当时结构和材料技术条件的限制,这种结构在结构强度、刚度,空间维护等方面无法达到永久建筑的要求。
最早的现代张拉膜结构是由索膜结构先驱奥托(Otto)于1955 年设计建造的,这是一些德国联邦公园内的临时性空间覆盖设施,跨度在25米左右,由棉布纤维制成的膜材建成。在张拉膜结构发展初期,由于膜材在的强度、耐久性等方面的性能还比较差,张拉膜结构的跨度比较小主要使用在一些临时建筑上。此后随着材料、计算机技术、应用技术基础、施工技术等方面的发展,张拉膜结构设计建造的一系列技术问题得到了解决和完善,张拉膜结构被建筑师接受并蓬勃发展起来。
2. 张拉膜的建筑优势
虽然张拉膜结构相对于其他结构形式来说初期造价较贵,寿命相对较短,对施工技术要求高,但是它有其自身的一些建筑优势。
张拉膜结构施工迅速,结构构件可以在工厂加工制作,然后在现场装配安装,安装过程不需要架设脚手架,降低的建设费用提高了安全性。张拉膜结构建成以后有很好的自洁性和耐久性,很少甚至不需要进行使用维护。
薄膜材料质量很轻,每平方米大概700~1700克。轻质的结构材料大大减少了结构自重和材料运输的成本。轻质的结构和较大的结构变形能力还使张拉膜结构能够吸收震动,减轻地震对建筑的破坏作用,十分适合于地震多发地区。
薄膜材料具有一定的透光性能,常用膜材能透过大概4%~16%的光线。在白天建筑内部不需要人工照明,减少了建筑的能量消耗。在夜晚室内的灯光从膜面透出来,勾勒出张拉膜结构雕塑般的形体,成为夜晚的一道靓丽的风景。
薄膜材料具有很高的反射率,大量的阳光热辐射能被膜材反射回去,张拉膜结构极小的结构体量使其不会吸收大量的热量,减少了建筑的空调负担,十分适合炎热地区的气候。通过设置双层薄膜或多层薄膜结构,增加透明保温层能使张拉膜结构保持透光性的同时能大大提高结构的隔热系数,使其适应严寒的气候。
张拉膜最大最吸引人的优势就是它那优美典雅的有机造型,总能抓住参观者的目光,赋予建筑鲜明的视觉特点,改变了公众传统的建筑印象和建筑审美,丰富了建筑师的创作手法。
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