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膜結構在中國的發展曆史 (一)
查看:52  發稿日期:2019-02-01 11:28:43
如今大家聽到膜結構都自然而然的聯想到膜結構生產出來的物品,例如膜結構停車棚,大型的遊泳場,大型的體育中心,歌劇院等等都有膜結構的存在。那麽您是否知道膜結構的由來的,膜結構在中國曆經了怎麽的才衍生到今天這樣一個繁榮的景象呢。  
 膜結構(Membrane)是20世紀中期發展起來的一種新型建築結構形式,是由多種高強薄膜材料(PVC或Teflon)及加強構件(鋼架、鋼柱或鋼索)通過一定方式使其內部產生一定的預張應力以形成某種空間形狀,作為覆蓋結構,並能承受一定的外荷載作用的一種空間結構形式。膜結構可分為充氣膜結構和張拉膜結構兩大類。充氣膜結構是靠室內不斷充氣,使室內外產生一定壓力差(一般在10㎜~30㎜水柱之間),室內外的壓力差使屋蓋膜布受到一定的向上的浮力,從而實現較大的跨度。張拉摸結構則通過柱及鋼架支承或鋼索張拉成型,其造型非常優美靈活。    
  世界上第一座充氣膜結構建成於1946年,設計者為美國的沃爾特·勃德(W.Bird),這是一座直徑為15的充氣穹頂。1967年在德國斯圖加特召開的第一屆國際充氣結構會議,無疑給充氣膜結構的發展注入了興奮劑。隨後各式各樣的充氣膜結構建築出現在1970年大阪世界博覽會上。其中具有代表性的有蓋格爾設計的美國館(137m×7m8卵形),以及川口衛設計的香腸形充氣構件膜結構。後來人們認為70年大阪博覽會是把膜結構係統地、商業性地向外界介紹的開始。大阪博覽會展示了人們可以用膜結構建造永久性建築。而70年代初美國蓋格爾-勃格公司(Geiger-Berger Associates)開發出的符合美國永久建築規範的特氟隆(Teflon)膜材料為膜結構廣泛應用於永久、半永久性建築奠定了物質基礎。之後,用特氟隆材料做成的室內充氣式膜結構相繼出現在大中型體育館中,如1975年建成的密歇根州龐蒂亞克“銀色穹頂”(橢圓形220×159m),1988年建成的日本東京體育館(室內淨麵積4,6767㎡)。
   中國現代空間結構的發展受到了西方國家先進技術的影響。近幾年來,在膜結構應用上顯示了活躍的趨勢。雖然一開始工程規模不大,但已逐漸擴展到更大的麵積和跨度。所采用的技術與材料在某種程度上還要依靠國外,但預計會有更多的工程依靠自己的力量來完成。在過去十年中,中國的許多城市都在籌劃建設新的體育設施。由於其重量很輕的優點, 膜結構往往被采用。體育建築可以說是膜結構在中國應用的突破口。1997年之前,隻建造了少量的小型與中型的 膜結構,同年在上海舉行的第七屆全國運動會, 膜結構被用在主體育場的看台挑篷,總麵積達36100m2。這是中國第一次將膜材製成的屋頂用在大麵積的永久性建築上,具有深遠的影響。當時塗PTFE的玻璃纖維膜材、張拉膜和工程安裝還借助於國外的力量。在上海體育場成功的建成後,雖然它的價格仍高於傳統的結構,又出現了一些膜結構屋頂的體育場。頤中體育場坐落在山東省的濱海城市青島,這是中國第一個靠自己力量設計與施工的大型膜結構體育場,外包尺寸為266m×180m,可容納6萬觀眾。懸挑40m的屋蓋是一個包括膜、索和鋼支承結構的典型張拉體係,整個屋蓋由70個錐形索膜單元組成,總麵積為30000m2。環顧整個中國大地,新的體育中心正在一個接一個的規劃, 膜結構成為覆蓋主體育場的優選,估計已有十多個體育場采用。在大城市中有上海(虹口區足球場)、武漢、鄭州和廣州,在中小城市有煙台、威海和蕪湖。另一個適宜采用 膜結構的對象是室內體育館,在中國還剛開始。在華北的秦皇島體育館是第一個采用雙層膜的工程,其平麵呈橢圓形,長短軸各為112m與98m。最近的一個實例是成都的水上樂園。這個有20000m2的大型建築用來作為死海漂浮運動。一係列拱形鋼桁架跨越115m,上覆以PVC聚酯織物。

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