深圳市斯柯瑞膜結(jié)構(gòu)工程有限公司是較早從事膜結(jié)構(gòu)開發(fā)、設計、制作、安裝、維護的高新技術企業(yè)。膜結(jié)構(gòu)是一種全新的建筑結(jié)構(gòu)形式,它集建筑學、結(jié)構(gòu)力學、精細化工與材料科學、計算機技術等為一體,具有很高技術含量。藝術性:充分發(fā)揮建筑師的想象力,又體現(xiàn)結(jié)構(gòu)構(gòu)件清晰受力之美。經(jīng)濟性:由于膜材具有一定的透光率,白天可減少照明強度和時間,能很好地節(jié)約能源。同時夜間彩燈透射形成的絢爛景觀也能達到很好的廣告宣傳效益。大跨度:膜結(jié)構(gòu)可以從根本克服傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)在大跨度(無支撐)建筑上實現(xiàn)所遇到的困難,可創(chuàng)造巨大的無遮擋可視空間,有效增加空間使用面積。自潔性:膜建筑中采用具有防護涂層的膜材,可使建筑具有良好的自潔效果,同時保證建筑的使用壽命。工期短:膜建筑工程中所有加工和制作均在工廠內(nèi)完成,可減少現(xiàn)場施工時間,避免出現(xiàn)施工交叉,相對傳統(tǒng)建筑工程工期較短。
膜結(jié)構(gòu)的外形是由對其施加的預應力所決定的,不同的預應力將對應不同的外形。這樣,膜結(jié)構(gòu)的設計就打破了傳統(tǒng)的"先建筑,后結(jié)構(gòu)"的做法,要求建筑師要與結(jié)構(gòu)工程師相互配合,共同確定膜結(jié)構(gòu)的外形。 膜結(jié)構(gòu)是藝術與技術完美結(jié)合的產(chǎn)物:充滿張力自然曲線的空間膜體、高聳的桅桿、堅如射束的根根鋼索、富于機械藝術表現(xiàn)魅力的鋼制大型節(jié)點,都給人以別具一格的藝術感染力。
早在20世紀七、八十年代,膜結(jié)構(gòu)就已經(jīng)在西方國家中被廣泛應用。空間形態(tài)的多樣性和絢麗多姿的夜景效果使膜結(jié)構(gòu)在當今世界范圍內(nèi)的建筑環(huán)境設計中占有舉足輕重的地位。
膜結(jié)構(gòu)使用的膜材是一種強度高、柔韌性好的高分子材料,具有其它常規(guī)膜材(如:極易粘附灰塵和降解老化的遮陽或帳篷用膜材)所無法比擬的諸多優(yōu)點:輕質(zhì)、柔韌、耐久、防火、透光性好、不易被污染 “只有正確表達結(jié)構(gòu)邏輯的建筑才有強大的說服力與表現(xiàn)力”這句話揭示了張拉膜結(jié)構(gòu)的精髓。對于張拉膜結(jié)構(gòu),任何附加的支撐和修飾都是多余的,其結(jié)構(gòu)本身就是造型;換句話說,不符合結(jié)構(gòu)的造型是不可能的,因為那樣的薄膜不是飄動的就是缺乏穩(wěn)定性的。張拉膜結(jié)構(gòu)的美就在于其“力”與“形”的完美結(jié)合。 張拉膜結(jié)構(gòu)的基本組成單元通常有:膜材、索與支承結(jié)構(gòu)(桅桿、拱或其他剛性構(gòu)件)。
膜材一種新興的建筑材料,已被公認為是繼磚、石、混凝土、鋼和木材之后的“第六種建筑材料”。膜材本身不能受壓也不能抗彎,所以要使膜結(jié)構(gòu)正常工作就必須引入適當?shù)念A張力。此外,要保證膜結(jié)構(gòu)正常工作的另一個重要條件就是要形成互反曲面。傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)為了減小結(jié)構(gòu)的變形就必須增加結(jié)構(gòu)的抗力;而膜結(jié)構(gòu)是通過改變形狀來分散荷載,從而獲得最小內(nèi)力增長的。當膜結(jié)構(gòu)在平衡位置附近出現(xiàn)變形時,可產(chǎn)生兩種回復力:一個是由幾何變形引起的;另一個是由材料應變引起的。通常幾何剛度要比彈性剛度大得多,所以要使每一個膜片具有良好的剛度,就應盡量形成負高斯曲面,即沿對角方向分別形成“高點”和“低點”。“高點”通常是由桅桿來提供的,也許是由于這個原因,有些文獻上也把張拉膜結(jié)構(gòu)叫做懸掛膜結(jié)構(gòu)(suspension membrane)。 索作為膜材的彈性邊界,將膜材劃分為一系列膜片,從而減小了膜材的自由支承長度,使薄膜表面更易形成較大的曲率。
膜結(jié)構(gòu)是一種全新的建筑結(jié)構(gòu)形式,它集建筑學、結(jié)構(gòu)力學、精細化工與材料科學、計算機技術等為一體,具有很高技術含量。其曲面可以隨著建筑師的設計需要任意變化,結(jié)合整體環(huán)境,建造出標志性的形象工程。
1.藝術性:充分發(fā)揮建筑師的想象力,又體現(xiàn)結(jié)構(gòu)構(gòu)件清晰受力之美。多變的支撐結(jié)構(gòu)和柔性膜材使建筑物造型更加多樣化,新穎美觀,同時體現(xiàn)結(jié)構(gòu)之美,且色彩豐富,可創(chuàng)造更自由的建筑形體和更豐富的建筑語言。
2.經(jīng)濟性:由于膜材具有一定的透光率,白天可減少照明強度和時間,能很好地節(jié)約能源。同時夜間彩燈透射形成的絢爛景觀也能達到很好的廣告宣傳效益。膜建筑屋面重量僅為常規(guī)鋼屋面的1/30,這就降低了墻體和基礎的造價。同時膜建筑奇特的造型和夜景效果有明顯的“建筑可識性”和商業(yè)效應,其價格效益比更高。
3.大跨度:膜結(jié)構(gòu)可以從根本克服傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)在大跨度(無支撐)建筑上實現(xiàn)所遇到的困難,可創(chuàng)造巨大的無遮擋可視空間,有效增加空間使用面積。
4.自潔性:膜建筑中采用具有防護涂層的膜材,可使建筑具有良好的自潔效果,同時保證建筑的使用壽命。PTFE膜材和經(jīng)過特殊表面處理的PVC膜材具有很好的自潔性能,雨水會在其表面聚成水珠流下,使膜材表面得到自然清洗。
5.工期短:膜建筑工程中所有加工和制作均在工廠內(nèi)完成,可減少現(xiàn)場施工時間,避免出現(xiàn)施工交叉,相對傳統(tǒng)建筑工程工期較短。
6.防火性能:如今廣泛使用的膜材料能很好地滿足對于防火的需求,具有卓越的阻燃和耐高溫性能,達到法國、德國、美國、日本等多國標準。
膜結(jié)構(gòu)建筑應用領域
現(xiàn)今,城市中已越來越多地可以見到膜結(jié)構(gòu)的身影。膜結(jié)構(gòu)已經(jīng)被應用到各類建筑結(jié)構(gòu)中,在我們的城市中充當著不可或缺的角色:
體育設施:體育場/體育館/網(wǎng)球場/游泳館/訓練中心/健身中心等
商業(yè)設施:商場/游樂中心/酒店/餐廳/商業(yè)街等
文化設施:展覽中心/劇院/表演中心/水族館等
交通設施:飛機場/火車站/碼頭/停車場/天橋/加油站/收費站等
景觀設施:標志性小品/廣場標識/小區(qū)景觀/步行街等
工業(yè)設施:工廠/倉庫/污水處理中心/物流中心/溫室等