织物材料膜结构在国内建筑市场潜力巨 大 膜结构是建筑结构中最新发展起来的一种形式,它以性能优良的织物为材料,或是向膜内充气,由空气压力支撑膜面,或是利用柔性钢索或刚性支撑结构将面绷紧,从而形成具有一定刚度、能够覆盖大跨度空间的结构体系。自从1970年代以来,膜结构在国外已逐渐应用于体育建筑、商场、展览中心、交通服务设施等大跨度建筑中。膜结构已成为结构设计选型中的一个主要方案。成为化纤纺织品应用的一个重要领域。近年来在中国建筑结构中也有长足的进展。 大阪万国博览会中的美国馆采用了气承式空气膜结构。这个拟椭圆形、轴 线m的展览馆是世界上第一个大跨度的膜结构,而且是首次 采用了聚氯乙烯(PVC)涂层的玻璃纤维织物。作为一种真正的现代工程结构,大 阪万国博览会的展览馆标志着膜结构时代的开始。自此以后,膜结构在世界范 围内得到了迅猛的发展。从跨度来说,美国庞提亚克的银色穹顶气承式空气膜结 构的平面有234.9m×183m,开始采用聚四氟乙烯(PTFE)涂层的玻璃纤维织物, 类似的大型体育馆在北美就建了九座。从面积来说,沙特阿拉伯吉大机场候机大 厅的悬挂膜结构占地42万m2。作为膜结构一种新形式,索穹顶于1988年首先 用在汉城奥运会的体操馆与击剑馆,其后又在一些体育建筑中得到推广。千年 穹顶以其独特的膜结构,显示了当今建筑技术与材料科学的发展水平。 发展中的中国膜结构 中国现代空间结构的发展受到了西方国家先进技术的影响。近几年来,在 膜结构应用上显示了活跃的趋势。虽然一开始工程规模不大,但已逐渐扩展到 更大的面积和跨度。所采用的技术与材料在某种程度上还要依靠国外,但预计 会有更多的工程依靠自己的力量来完成。 在过去十年中,中国的许多城市都在筹划建设新的体育设施。由于其重量 很轻的优点,膜结构往往被采用。体育建筑可以说是膜结构在中国应用的突破 口米乐M6(MiLe)亚洲官方网站- 赔率最高在线投注平台。1997年之前,只建造了少量的小型与中型的膜结构,同年在上海举行的第 七届全国运动会,膜结构被用在主体育场的看台挑篷,总面积达36100m2。这 是中国第一次将膜材制成的屋顶用在大面积的永久性建筑上,具有深远的影响。 当时涂PTFE的玻璃纤维膜材和工程安装还借助于国外鹏腾公司的力量。在上海 体育场成功的建成后,虽然它的价格仍高于传统的结构,又出现了一些膜结构 屋顶的体育场。 颐中体育场座落在山东省的滨海城市青岛,这是中国第一个靠自己力量设 计与施工的大型膜结构体育场,外包尺寸为266m×180m,可容纳6万观众。悬 挑40m的屋盖是一个包括膜、索和钢支承结构的典型张拉体系,整个屋盖由70 个锥形索膜单元组成,总面积为30000m2。 环顾整个中国大地,新的体育中心正在一个接一个的规划,膜结构成为覆 盖主体育场的优选,估计已有十多个体育场采用。在大城市中有上海(虹口区足 球场)、武汉、郑州和广州,在中小城市有烟台、威海和芜湖。另一个适宜采用 膜结构的对象是室内体育馆,在中国还刚开始。在华北的秦皇岛体育馆是第一 个采用双层膜的工程,其平面呈椭圆形,长短轴各为112m与98m。最近的一个 实例是成都的水上乐园。这个有20000m2的大型建筑用来作为死海漂浮运动。 一系列拱形钢桁架跨越115m,上覆以PVC聚酯织物。 膜结构曾被用于覆盖一些室内或室外的演出设施。大部分是由钢框架支承 的张拉膜结构。建成的实例有:长沙世界之窗剧场(3500m2)、深圳欢乐谷中心表 演场(5800m2)、广州海洋世界海豚馆(2840m2)和天津泰丰风雨剧场(1000m2)等。 世界之窗剧场建成于1998年,是早期采用PVC覆面膜材的工程之一。 由于图内和国际上交流的扩展,需要许多新型的会议与展览建筑。1999年 在深圳召开了中国高新技术成果交易会,有两个面积为2400m2的馆采用了膜屋 盖,显示了其轻质与透光的突出优点。在海南省的小镇博鳌,由于有全世界重 要人物参加的一系列高层会议在此举行而闻名。主会场即采用了膜结构,施工 工期十分紧迫,4000m2的膜屋盖在40天内完工。在广西壮族自治区首府南宁 建造了国际会议展览中心。一个以膜材覆盖的钢穹顶位于多功能大厅上空成为 整个建筑物的焦点。钢结构内外两边采用双层的PTFE玻璃纤维织物覆盖。? 膜结构还可用来覆盖各种不同的小型建筑,如加油站、收费站、服务中心、 大门入口以及遮阳设施等。虽然每个工程的面积只有几百平方米,但工程的数 量很多,把全国的工程加起来,膜的数量就很可观了。 中国膜材十年仍未突破 膜结构只有在材料问题得到解决之后才得以大量推广应用,因此关键问题 是要提供满足功能要求、耐久性好与经济的膜材。用于膜结构有二种主要建筑 织物,即涂敷聚四氟乙烯(PTFE)的玻璃纤维织物和涂敷聚乙烯(PVC)的聚酯织物。 PTFE玻璃纤维织物具有强度高、半透明、耐火不燃以及自洁性好等优点。虽然 材料的保证年限是25年,但按照实际使用的经验,其期望的使用寿命将会更长。 玻璃纤维膜材的唯一缺点是价格较贵。PVC聚酯织物与玻璃纤维织物相比,其 强度等性能稍差,使用年限也较短,但价格却很便宜,大约在1/5左右。加了 改进其性能可在涂层外再加一层面层,聚偏氟乙烯(PVF)或聚偏二氟乙烯(PVDF)。 这种面层能保护织物抵抗紫外线的侵蚀,并改进其自洁性。 目前国内有好多厂家都能生产有PVC涂层聚酯织物,但其性能尚未能完全 达到建筑织物的要求,作为建筑用的永久性材料尚需进一步提高。据悉最近有 些公司正在试制有PVDF面层的聚酯织物和PTFE玻璃纤维织物,外观与性能都 大有改进。 膜结构公司大量涌现 当前中国已出现了专门从事于膜结构制作与安装的企业,主要的有北京纽曼 帝莱蒙膜建筑技术有限公司、北京市光翌空间膜技术工程有限公司等,它们都具 有设计与生产的能力并已经在国内建造了一些PVC涂层织物的膜结构工程。最 近的实例有青岛颐中体育场和郑州航海体育场的看台挑篷,面积都有上万平方 米。此外,北京金腾盛膜结构技术公司、天津市康达膜材建筑工程有限公司、上 海汉杰伊膜结构技术公司、深圳欣望角空间膜技术开发公司也正在积极开展膜 结构业务。过去一年中,引人注目的是在膜结构制造业中涌现了不少大大小小 的厂家,估计至少有五十家,大部分位于中国的沿海城市。 值得注意的是,国外的膜材和膜结构制造商也纷纷在中国设立办事处、代理 商甚至合资企业。在膜材方面有法国的法拉利(Ferrari)、德国的米乐(Mehler)、 比利时的希运(Sioen)、韩国的秀博(SuperTex)、日本的Chemfab(SaintGobain 代理)、德国的杜肯(Duraskin)以及日本的中兴(Chukoh)等。在膜结构方面有美 国的鹏腾(Birdair)公司、德国的济丰(C+M)膜结构公司、欧洲的Skyspan公司 等。日本的太阳工业(TaiyoKogyo)公司已在北京设立了办事处,并在上海设立 了制造工厂。这充分说明中国这个广阔的潜在市场也吸引了国外企业的兴趣。 缺乏标准和规范 要在中国进一步推广膜结构的应用,最主要的措施之一就是要制定标准和 规范。由于大多数建筑师和工程师对这种新结构还不熟悉,标准规范可以作为 设计与施工的指南。另外,这些技术文件将对制作与安装提出要求,并对允许 误差作出规定。这将有助于保证膜结构的工程质量。这在中国有许多新的制造 厂家进入这个行业之际显得尤其重要。 几年前,一些研究机构和高等学校已从事膜结构的研究与开发,并建立了 技术储备。大规模的膜结构建设也为制作与安装提供了有益的经验。此外,美 国、日本、法国等先进国家所制定的规范标准也是可贵的参考。所有这些有利 条件为在中国编制一本技术规程做好了准备。在空间结构协会主持下,\膜结构 技术规程\编制组于2001 年9 月成立,编制组成员包括了研究院、设计院、大 学和制造厂的代表。此后,编制组进行了大量的编写工作。规程的草案在全国 范围内征求意见并通过了专家组的审查。规程的主要内容包括:总则与基本规定、 材料、结构分析、构造、制作、安装、工程验收以及维护和保养。这个规程将 报送中国工程建设标准化协会批准,可用于所有膜结构的设计与施工。 发展过程艰难但前景乐观 从多年来国内外的实践经验来看,膜结构具有强大的生命力,必将是21 世 纪建筑结构发展的主流。预计最能发挥膜结构优势的应用领域有: 需要自然采光的公共建筑,如体育馆、训练房、游泳馆、展览厅等,膜材的 透光性能很好地解决采光问题,又可节约能源,并给人以一种处于大自然环境中 的感觉。 ▲轻巧而美观的膜结构用于敞开或半敞开建筑物的遮蔽屋盖尤为适宜。近 年来在足球、田径等比赛的体育场中,越来越多的看台挑篷都采用膜结构。国外 很多露天剧院的舞台、博览会的展览馆也都以膜材作为顶盖。在我国广大地区 的农贸市场也可大力推广膜结构。 ▲各种类型的生产厂房与仓库,其尺寸都比较规则,因而可采用膜结构并加 以定型化、商品化。这种建筑有运输、拆装方便的优点,对于紧急救灾或灾后重 建也十分有用。 ▲在改造原有建筑物时,膜结构的自重轻是很大的优点,可以用来代替传统 的屋盖。它也可用来连接毗邻的房屋,例如在商场、广场、校园中,这将有效地 扩大其建筑空间。 中国膜结构的发展规模是十分鼓舞人心的,从1995 年开始,当年只造了一 个面积为3300m2 的膜结构。从1996 至2001 年,六年内建造的膜结构估计达 370,000m2。由于一些大型体育场的建成,膜结构的建设以平均每年20%的速度 增长。2003 年建造的膜结构约为180,000m2。当膜结构第一次用于上海体育场 时,恐怕有很少人会看到这在推动膜结构发展的潜力。此后,膜材被用在大小 不等的体育场篷盖上,并占据了膜结构相当大的份额。最近广州新白云机场候 机楼采用了膜材作为屋盖的一部分,就有巨大的58,000m2 面积。候机大楼很可 能成为膜结构的另一个潜在应用对象,因此有理由预测中国的膜结构将继续以 每年15-20%速度增长。 展望将来,随着中国经济的增长和文化生活的不断丰富,将建造更多的具 有新颖功能、形式多样的建筑。大部分工程项目将实行国际招标,这必将吸引 不少国外的设计、咨询与施工单位来参与,无疑这会给中国带来新的概念和先 进的技术。同时还可以进一步带动国产膜材的技术提升,也将为国内外膜材企 业的交流与合作提供机会。 公司名称:深圳市港筑膜结构工程有限公司 联系电话 传真 联系人:卢生 邮政:518104 网址:米乐M6(MiLe)亚洲官方网站- 赔率最高在线投注平台(访问: hash.cyou 领取999USDT)
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