【景观材料】兰州膜结构在园林景观中的应用

【景观材料】膜结构在园林景观中的应用

膜结构是20世纪中期发展起来的一种新型建筑结构形式，它是由多种高强薄膜材料及加强构件（钢架、钢柱或钢索）通过一些方式使其内部产生一些的预张应力以形成某种空间形状，作为覆盖结构，并能承受一些的外荷载作用的一种空间结构形式。

膜结构是一种全新的建筑结构形式，集建筑学、结构力学、精细化工与材料科学、计算机技术等为一体，具有很高的技术含量，其曲面可以随着建筑师的设计需要任意变化，结合整体环境，建造出标志性的形象工程。它以其新颖***的建筑造型和良好的受力特点，被广泛应用于体育健身设施、文化娱乐设施、交通运输设施、工农业建筑及标志性建筑中。

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一、膜结构中的常用材料

膜结构建筑中常用的膜材料是PTFE膜材料和PVC膜材料。

1、PTFE膜材料

PTFE膜材料是在用极细的玻璃纤维编织成的基布上涂抹PTFE（聚四氟乙烯）树脂而形成的复合材料，其特点是：强度高、耐久性好、防火阻燃、自洁性好，而且不受紫外线的影响，使用寿命在20年以上；具有高透光性，透光率为13%，而且透过膜材料的光线是自然散漫光，不会产生阴影，也不会发生眩光；对太阳能的反射率为73%，因而吸收热量少，即使在夏季太阳暴晒的情况下，建筑内部也不会受太大影响。

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2、PVC 膜材料

PVC膜材料是在聚酯纤维编织的基布上涂抹PVC（聚氯乙烯）树脂而形成的复合材料，PVC膜材料的强度及防火性与PTFE相比具有一些差距，使用年限一般在7~15年。为解决PVC膜材料的自洁性问题，通常在PVC涂层上再涂抹PVDF（聚偏氟乙烯）形成PVDF 膜材料。

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二、膜结构的分类

根据结构形式的不同，膜结构可分为3类：骨架式膜结构、充气式膜结构和张拉式膜结构。

1、骨架式膜结构：是在钢架或其他材料的骨架上铺装膜材料，由此构成屋顶或外墙壁的构造形式。造型包括平面形、单曲面形和以鞍形为代表的双曲线形。

2、充气式膜结构：是向由膜结构构成的室内充入空气，并保持室内空气的压力始终大于室外空气压力，由此使膜材料处于张力状态来抵抗负载及外力的构造形式。分单层结构和双层结构两种形式。

3、张拉式膜结构：是通过拉索将膜材料张拉于结构上而形成的构造形式，膜表面通过自身曲率变化达到内外力平衡。

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三、膜结构的优势

膜结构建筑除能满足传统的一般功能要求外，还具有以下显著优势：

1、经济。膜结构建筑的造价仅为传统建筑造价的1/3至1/2，张拉结构的造价根据不同的跨度和设计方案差异较大，但与传统建筑方式相比，其价格效益比都非常明显。同时，由于膜材具有一些的透光率，白天可减少照明强度和时间，能很好地节约能源，夜间彩灯透射形成的绚烂景观也能达到很好的观赏效果。

2、工期短。膜结构建筑工程中的所有加工和制作均在工厂内完成，可减少现场施工时间，避免出现施工交叉。与传统建筑方式相比，膜结构建筑的施工周期至少可缩短一半，一般项目可在两个月内竣工，施工期间不影响其他工程的施工进度。

3、跨度大。膜结构建筑中使用的膜材料很轻，每平方米的重量只有1公斤左右，因此膜结构可以从根本上克服传统结构在大跨度（无支撑）建筑上实施所遇到的困难，并能创造开阔的无遮挡可视空间，有效增加空间使用面积。目前膜结构建筑的跨度已超过200米。

4、造型***，可呈现富于变幻、新奇诱人的视觉效果。其运用范围不***于体育或展览建筑，还向房屋及景观建筑等各个方面扩展。膜结构工程规模可大可小，有街头小品，也有候机大厅、体育场；寿命可长可短，可以是临时性展篷，也可以是30年以上的长期建筑；色彩可素可花，膜材料像布一样可以染成各种花色，尤其是膜材料的半透明性能，使夜空中的膜建筑在灯光照射下，呈现出梦幻般的色彩。

5、自洁性。膜结构建筑中采用具有防护涂层的膜材料，因此具有良好的自洁效果，可利用雨水的自然冲刷进行建筑物的外观清洁，同时也确保了建筑的使用寿命。另外，膜结构还具有便于运输、易更新及不易积雪等优点。

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