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膜结构材料及新型篷盖材料在国内的需求量不断增加,而国内永久性和半永久性的膜结构材料基本依赖进口,需对膜结构基材、涂层及整理工艺设备以及建筑应用技术等方面进行研究。目前膜结构材料已达到62万平方米,2010年大量推广应用。       膜结构是一种全新的建筑结构形式,它集建筑学、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。

工期短:膜建筑工程中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,相对传统建筑工程工期较短。膜建筑可广泛应用于大型公共设施:体育场馆的屋顶系统、机场大厅、展览中心、购物中心、站台等,又可以用于休闲设施、使用工业设施及标志性或景观性建筑小品等。       国家体育场有限公司副总经理张恒利透露,国家体育场“鸟巢”884块外层膜以及53000平方米的内层膜全部铺装完毕,它犹如一把巨“伞”为观众遮光避雨。

膜结构不会干扰视线

“鸟巢”将铺设内外两层膜,外层是用来遮挡雨雪的ETFE膜结构,为透明白色印花膜,安装在钢结构上方,共884块,总面积近4万平方米。在ETFE膜下方12米的位置,铺设的就是第二层膜———PTFE膜,颜色为乳白色,悬空吊在钢结构上。

对于“鸟巢”存在设计缺陷,晴天时钢结构的阴影会使得坐在远处的观众根本无法分辨运动员的说法,张恒利解释说,“鸟巢”膜结构是用来遮挡阳光以及雨雪的,透明膜的透光率达30%,强光照射后留下的是连续、成片、柔和的阴影,但决不会对观众视线造成影响。之所以会有前面的传闻,是当时膜结构还未安装所造成的误解。

外层膜已经经过了抗风、抗压的试验,完全可以适应北京的气候。

外层膜上设停鸟线

“鸟巢”顶棚的外层膜结构虽然和“水立方”一样可常保清洁、抵抗低温烟火的侵蚀,但仅有0.25毫米厚度的膜容易被鸟雀的利爪抓破。此外,鸟雀停在膜上,留下的粪便也是个大问题。

为了防鸟,“鸟巢”顶部四周安上了类似于机场用的驱鸟装置。同时“鸟巢”外层膜上还铺设了停鸟线,这既能让鸟雀有地方落,不致抓破外层膜,也不会影响到外观。

内层膜可吸音防噪

在“鸟巢”外层膜的下方,还铺设有内层PTFE膜。据了解,内层膜采用了吸音膜材,同时配合钢结构构件上设置的一些吸音材料,以及场内使用的电声扩音系统,使“鸟巢”内部的语音清晰度指数达到0.6———这个数字完全能保证坐在场内任何角落的观众都能清晰地听到广播。另外,此内层膜还可以遮蔽钢结构屋顶和屋架内的设备、管道。       记者从科技部获悉,国家863计划重大科研课题“国家游泳中心半导体照明规模化系统集成技术研究”和北京市的“LED在国家游泳中心建筑物景观照明上的应用研究”两项科研课题,取得了一系列的技术突破,为“水立方”的景观照明提供了坚实的科技支撑。

建筑物LED景观照明工程是国家游泳中心建筑设计的有机组成部分,不仅对“水立方”整体建筑效果至关重要,而且对奥林匹克公园奥运会比赛时营造中心区完美的夜景环境至关重要。

据项目负责人介绍,“水立方”采用空腔内透光的照明方式,将是目前世界上最大的膜结构建筑的LED景观照明方案。采用单颗1W大功率LED光源,光源有长寿命、易集成、快响应、利环保、高节能、光分布易于控制、色彩丰富等特点。通过定制开发的一次、二次光学透镜,在不影响灯具整体光通量的情况下,对光束进行重新分布、整理,达到在不同曲面、不同泛光照明部位下的场景实现。

此外,采用LED照明,更有利于节能环保。在色彩效果相近的情况下,LED照明与荧光灯相比,节能至少在60%以上,且不含汞、无废弃物、无紫外线。

项目负责人表示,一系列技术突破以及成功的工程实际应用,将对LED产业的发展起到重要作用。        “膜结构经历了20多年的‘冷却期’,现在世界各国在大力提倡建设绿色建筑,我认为这就能将膜结构带入第二个‘春天’。”美国纽约大学博士、美国盖格工程顾问公司首席结构师廖士骏对记者说道。

这位在大型公共建筑穹顶膜技术领域研究了42年的美籍华人,为世界设计大小体育馆、球场共有30余项,其中他在1974年为美国密歇根州底特律市主持设计的银顶球场是目前世界上最大的室内体育馆,并获得了美国工程师协会的特殊成就奖。近日,记者专访了已然将工作重心从美国转移至中国国内的廖士骏先生。

廖士骏:我们盖格公司当初研发膜结构也是一种非常巧合的机缘。那是1970年在日本大阪举行的世界博览会,要求每个参会的国家都要提供一个代表性的建筑。我们在美国馆的竞标中获胜,这是挺高兴的一件事。可美国政府当时却只给我们500万美元去做一个又宏伟又能代表美国经济的建筑,当时我们觉得这几乎是不可能完成的任务。后来我们反复研究,发现其实建筑最耗材的地方就在于墙体和玻璃。我们灵机一动便决定做一个不要墙和玻璃的建筑。我们将钢索编成的网放置到一个挖好的椭圆形大坑里,之后用日本卡车的顶棚布改造成的聚酯膜覆盖到网上,最后用鼓风机在这个大坑里进行充气,就形成了一个“巨蛋”。但我们使用的聚酯膜布,如果长时间接受太阳紫外线的照射,会很容易老化。它的寿命也只有7年,所以后来我们同杜邦化学公司、贝尔德建筑公司共同研发了永久性结构膜,叫做特氟龙玻璃纤维布(PTFE)。

由于这种膜结构节能省材又非常轻巧,所以在这以后的10年间被美国及一些阿拉伯国家广泛使用,那段时间也是膜结构发展的一个高峰期。

廖士骏:从1987年以后,膜结构就开始走下坡路。因为那时加拿大的多伦多设计了一种开合式屋顶的球场,一些国家看到这个设计美观、新颖,就纷纷效仿,所以膜结构在那时就被乌云遮月了。实际上那种开合式的屋顶技术是一种倒退,那是很不经济的一种结构,一片屋顶就达到3000多吨重,造价也是膜结构的12倍。

廖士骏:因为膜结构的张力很强,在较大的距离内都不需要钢铁的支撑。所以这就能节省很多材料。但是由于特氟龙膜的保温效果不好,当冬天烧暖气时,外面的风会将里面的热气带走,于是我们就研制了一种绝热的内衬,叫做透明隔热层。将这个隔热层置于布中,就能达到很好的保温效果,同时还能抵制夏天室外的热气,冬暖夏凉。只要能将保温工作做好,那么用来烧暖气的燃料自然就减少了,这也就达到了节能的要求。所以我们现在完全是按照绿色建筑的标准去设计建筑。

廖士骏:虽然美国也一直在喊建设绿色建筑的口号,但实际上他们却并没有在这一方面得到落实,我感觉中国对绿色建筑的重视程度上要高于美国和欧洲国家。据我分析,这是因为中国的能源比欧美国家都更为紧张。我们有13亿人口要养活,而我们的资源、能源却非常少。

另外,中国有非常大的市场空间。据测算,在国内今后的建筑材料上,膜结构会有20%的市场份额。事实上,一个建筑材料能占到市场份额的10%就很不错了。4月26日,我会去天津参加一个国际建筑钢结构、膜结构展览会,到时候我会在会上对膜结构进行讲解,这也将成为我在国内推广膜结构的一种方式。

膜结构是一种建筑与结构完美结合的结构体系。它是用高强度柔性薄膜材料与支撑体系相结合形成具有一定刚度的稳定曲面,能承受一定外荷载的空间结构形式。其具有造型自由轻巧、阻燃、制作简易、安装快捷、节能、易于使用安全等优点。热烈庆祝芜湖美特膜结构有限公司网站成功改版!热烈庆祝合肥包河工业区高低膜及三个小品景观膜顺利安装结束热烈庆祝淮南金大地小区舞台膜及高低膜顺利安装结束,给该小区增添了一处靓丽的风景线。

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