景观张拉膜膜

景观膜（张拉膜）技术支持用于膜结构中的高强度柔韧性薄膜称膜材，它是一种耐用、高强度的 涂层织物，由织物和涂层复合而成，具有质地柔韧、厚度小、重量轻、透 光性好的特点。对自然光有反射、吸收和透射能力，它不燃、难燃或阻燃， 具有良好的耐久、防火、气密等特性；表面经过氟素处理的膜材抗老化性 好，具有较好的自洁性能。 建筑造型优美：膜结构建筑是 21 世纪最具代表性与充满前途的建筑形 式。它打破了纯直线建筑形式的模式，以其独有的优美曲面造型，简洁、 明快、刚与柔、力与美的完美组合，呈现给人以耳目一新的感受，同时给 建筑设计师提供了更大的想象和创造空间。 具有良好的透光性与自洁性：膜材料表面采用PVDF （聚偏二氟乙烯） 涂层，具有较好的隔热性能，对太阳热能可反射掉70%，膜材本身吸收了 17%，传热仅13%，而透光率却有20%，自洁性能很好。经过10年的太 阳光直接照射，其辉度仍能保留70%。 能覆盖大跨度空间：膜结构中所使用的膜材料每平方米重量仅有一公斤 左右，由于自重轻，加上钢索、钢结构高强度材料的采用，与受力体系简 洁合理力大部分以轴力传递，故使膜结构能跨越大空间而形成开阔的 无柱大跨度结构体系。 防火性与抗震性：膜结构建筑所采用的膜材具有卓越的阻燃性和耐高温 性，故能很好的满足防火要求。由于结构自重轻，又为柔性结构且有较大 变形能力，故抗震性能好。 施式周期短：膜材裁剪、拼合成形及骨架的钢结构、钢索均在工厂加工 制作，现场仅需组装，施工简便，故施工周期比传统建筑短。 应用领域广泛：（A）体育设施：体育场、游泳馆、网球馆、溜冰场等；（B）交通设施；公路收费站、加油站、停车场、人行天桥、地铁入口等;（C）文化设施：表演场、会展中心、俱乐部等；（D）娱乐设施：公园入口、舞台、音乐广场、渡假村、海豚表演馆；（E）商业设施：商业步行街、商业广场、商场入口；（ F ）景观小品及标志性建筑：绿化带小品、海滨休闲小品、花园小品等案例：国家游泳中心场馆“水立方”的中标方案中水池上方覆盖大面积的膜 材 水立方”设计者回应材料“发霉、起皱、松弛、拼缝明显”四大质疑水立方”中方设计者中建国际（深圳）设计公司、外方设计者澳大利亚PTW 公司负责人，共同接受了记者专访，首次逐一回应这些质疑。回应 1 关键词：材料发霉材料稳定不会发霉质疑：全国工程设计大师程懋堃提出，“水立方”所用的ETFE（四氟乙烯聚合物）薄膜是一种有机化合物，在一定条件下会受到霉菌侵蚀，英国伦 敦“伊甸园”植物园同种材料建筑就已长霉，而且清洗起来非常困难。回应：“我曾访问伊甸园，并没有发现这种现象大量存在，但不否认，可能在局部很小的地方会出现一些斑点”，中建国际（深圳）设计公司设计董事郑方认为，这种斑点是不是材料发霉导致，需要经过进一步精细分析才能确定。郑方介绍，设计方曾专门咨询了北京市塑料研究所所长和其他国内专 家，他们均指出，这种膜材料的化学性质非常稳定，一般不会出现发霉现 象。“此外环境对建筑材料的影响也很大”，郑方解释道，“伊甸园”是一个 植物园，常年湿度接近100%，且其内部各种植物聚落可能会产生气体，免 不了对墙面材料产生影响，而“水立方”常年的湿度维持在 60% -70%，里面 也不会种很多的植物，因此不会出现植物园的情况。PTW助理董事马克巴特勒则坚持认为，所谓的“霉点”应该是沙尘留下 来的比较脏的东西，可以刷掉。巴特勒介绍，在过去20 年内，欧洲有600 至 800 个建筑都用了这种材料，从未出现发霉现象。另外，巴特勒还认为，建筑跟人的衣服一样，都会被弄脏的，再好的 建筑也需要做维护，在北京这样沙尘比较大的地方，暴露在外的“水立方” 建筑更需要定期进行维护，才能保证其外观的美丽，而清洁根本不需要用 特殊材料。回应 2 关键词：薄膜起皱剪裁瑕疵可能导致皱纹质疑：程懋堃提出，由于薄膜的面积较大，从建筑实践上来说，两个 方向不可能绷得一样紧，受力不均必然会产生皱纹。回应：郑方介绍，由于使用的膜材料富有弹性，因此如果张力失控肯 定会产生变形。据介绍，这种材料的起皱可能出于三个原因：一是膜本身 的结构计算不准；二是剪裁加工工艺不精；三是安装过程中工艺不当。“这三个方面都是密切相关的，其中任何一个方面的粗糙或放松，都有 可能产生起皱问题”，郑方说，在“水立方”工程中，这三个方面都必须精益 求精，否则任何瑕疵都有可能使“水立方”在今后的使用中出现表面起皱问 题。回应 3 关键词：松弛变形“水立方”可能需局部加固质疑：程懋堃认为，由于ETFE薄膜的边缘在钢材料构件上，时间一 长，薄膜就会松弛变形。英国“伊甸园”对此已采取一些措施，在薄膜上加一些小的钢结构附件， 对薄膜进行加固。回应：“用钢丝支撑的专业术语叫锁支撑,伊甸园,的锁支撑，是用于 支撑屋面局部非常大的雪核载，与材料老化松弛无关”，郑方介绍，下雪后， 雪堆积在屋面，会让屋顶结构受到很大的压力，有的地方膜材料的面积比 较大，积雪压力也相应较大，所以局部用这种锁在下部支撑，来抵抗雪的 压力，而并不是为了其他原因。据介绍，针对北京地区风大雪多的气候特点，设计方专门请了加拿大 的专业机构，对“水立方”进行了风洞和雪洞实验，在目前的方案深化设计 中，设计方将根据测算结果，针对每一个细节进行分析，以确保场馆的安 全性毫无问题。“在这个前提下，如果在局部出现雪压力非常大的情况，也 可能会用锁支撑进行加固。”回应4 关键词：拼缝明显拼缝利于创造建筑感觉质疑：程懋堃提出，由于ETFE材料生产出来时是条状的，要把它连 接起来就会有比较显眼的拼缝，也难以消除。回应：这种膜材料将在“水立方”的外墙和屋顶普遍使用，总的使用面 积大约 11 万平方米，膜的宽度大约米。据介绍，由于膜生产时为 带状，需要通过焊接连接在一起，而这种焊接的工艺已经比较成熟，因此 接缝本身在外墙上并非清晰可见。虽然“水立方”表面免不了会出现拼缝， 但郑方说，从建筑师的观点看，在巨大表面上出现因工艺产生的连接缝， 反而有利于创造出建筑的特色感觉。膜结构设计过程（四步）： 一、初始平衡态分析，即膜结构形状的确定。通过施加预应力而产生的初始形状是结构荷载分析的前提，并且合理 的形状才能保证合理的平衡应力体系。早期的找形技术主要采用物理模型法，其经典方法是皂泡成形法和织 物模型法今天，找形方法多采用基于一些基本平衡曲面造型的计算机分析 系统。在这种系统中，有固定拓扑关系的结构曲面被离散成有限元网格， 但除在固定点之外，其他节点的坐标都是近似值。一旦施加任何一种形式 的外部荷载，节点处的不平衡力就能够确定下来。这样，这些节点处的不 平衡力必然导致有限元网格产生扰动，从而可以求解得到平衡位形的节点 坐标，即初始平衡态。二、结构设计：即膜结构的边缘支撑设计。可考虑利用已建成的建筑物或 构筑物作为膜结构的边缘支撑。或使用撑杆与拉索共用作用的支撑形式。 也可采用独立柱形式。三、荷载分析：膜分析：将多种荷载作用在初始平衡曲面上，利用有限元分析技术，对张力膜结构进行受荷分析，检查膜单元应力、节点位等约束条件是否满足。若不满足，则重复第一、二步，直到满足为止。结构分析：给结构施加荷载，判定结构的整体稳定性以及构件的强度与刚度是否满足设计条件。若不满足，则重复第一、二步，直到满足为止。 四、膜片裁剪：分为如下几步1、将平衡态的膜分为若干细小的膜片；2、考虑到膜内力的影响，对膜片进行应力释放；3、将所有的膜片展开为平面形式，并给出尺寸标注。