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上海世博轴、日本馆、世界气象馆:超轻膜结构应用实例

时间:2023-06-18 理论教育 版权反馈
【摘要】:1999年12月31日在此构筑物内举行了庆祝新千年到来的活动。图8-7 上海世博轴的索膜结构2)日本馆外墙的超轻膜结构采用了首次面世的“发电膜”技术。4)世界气象组织所建的世界气象馆外观采用亮白色膜结构,膜布上均匀布满喷雾点。

上海世博轴、日本馆、世界气象馆:超轻膜结构应用实例

1.英国“千年穹顶”(又译作“千禧宫”)

建筑位于英国伦敦格林尼治天文台附近的泰晤士河边,是由PTFE涂层玻璃布构筑成的一个高为50m、直径为Φ325m的拱顶。玻璃布由系在12根钢柱上的缆索张拉固定。1999年12月31日在此构筑物内举行了庆祝新千年到来的活动。

玻璃布用传统方法由经纱和纬纺织成,然后在顶面和底面涂以PTFE。加工时把涂层布裁切成段,然后接合成144块异形膜。构筑天篷时,把这些异形膜安装成72个楔形体,每个楔形体构成拱顶的膜材固定在径向缆索上,在周围另用缆索把天篷固定在支柱上。

设计的关键之一是要保证在整个结构中无平置的膜材,以免蓄积雨水导致天篷损坏。为防止在膜材与周边缆索接合部位形成能积水的刚性区,设计人员设计了两套周边缆索,一套在膜材之上,一套在其之下,从而使膜材能在缆索之间升降。

2.马来西亚哥打萨马拉汉清真寺

马来西亚哥打萨马拉汉清真寺位于马来西亚加里曼丹岛北部沙捞越的哥打萨马拉汉市。该清真寺选用PTFE涂层玻璃布构筑净跨张拉式篷顶,共使用7000m2膜材。在白天,柔和的光线透过膜材射入建筑物内,均匀弥散,形成明亮舒适的空间。

3.“鸟巢”和“水立方”

国家体育场“鸟巢”和国家游泳中心“水立方”的膜结构采用ETFE膜材,膜材采用进口产品。“鸟巢”采用双层膜结构,外层用ETFE防雨雪、防紫外线,内层用PTFE达到保温、防结露、隔声和光效的目的。“水立方”采用双层ETFE充气膜结构,共1437块气枕,每一块都好像一个“水泡泡”,气枕可以通过控制充气量的多少,对遮光度和透光性进行调节,有效地利用自然光,节省能源,并且具有良好的保温隔热、消除回声的效果,为运动员和观众提供了温馨安逸的环境

4.上海世博会中的膜结构建筑

2010年上海世博会中的世博轴、日本馆、德国馆、世界气象馆、中国船舶馆、中国航空馆等,都是采用膜结构的典型建筑。(www.xing528.com)

1)世博轴顶棚采用的索膜结构(见图8-7),是到目前为止世界上最大的索膜结构。膜材为PTFE,具有不燃性、防紫外线、抗风化、高自洁性和高反射性等特点,使用寿命在20年以上,膜材达到使用时间后更换也很方便。

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图8-7 上海世博轴的索膜结构

2)日本馆外墙的超轻膜结构采用了首次面世的“发电膜”技术。在两张ETFE薄膜构成枕气枕结构里嵌入了非晶体太阳电池,从而使外墙能够自主产生能源。

3)德国馆外墙使用了1.2万m2织成网状、透气性能良好的膜材。这种膜的表层织入一种金属性银色材料,因此对太阳辐射具有极高的反射力;同时网状透气性织布结构又能防止展馆内热气的积聚,可以减轻展馆内空调设备的负担。

4)世界气象组织所建的世界气象馆外观采用亮白色膜结构,膜布上均匀布满喷雾点。外层膜结构和雾状喷泉设计可以起到降温、节能、环保的作用。

5)中国船舶馆利用江南造船厂原东区装焊车间改造完成,屋面用波浪形膜结构替换原有彩钢板屋面,形状似海浪。波浪形膜结构屋面形成了通透的半室外空间。

6)中国航空馆采用了在空间不规则的网壳上,覆盖洁白的聚氯乙烯(PVC)膜材,柔软、光滑、圆润、朦胧,将“云”的联想带入观众的眼帘。

另外,见诸报道的涂层玻璃布膜材建筑物还有美国洛杉矶奥林匹克露天运动场、加利福尼亚州拉弗尔学院学生活动中心、佛罗里达州奥兰多海洋世界”娱乐场佐治亚州克拉公园园艺中心、芝加哥闹市长廊办公楼、加拿大温哥华展览中心、德国多德蒙特一家溜冰场、埃斯林根展览厅等。

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