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索膜結(jié)構(gòu)體系起源于遠古時代人類居住的帳篷(支桿,繩索與獸皮構(gòu)成的建筑物),20世紀70年代以后,高強、防水、透光且表面光潔、易清洗、抗老化的建筑膜材料的出現(xiàn),加之工程計算科學的飛速發(fā)展,索膜建筑結(jié)構(gòu)體系東山再起,現(xiàn)已大量用于濱海旅游、博覽會、文藝、體育等大空間的公共建筑上。日本東京室內(nèi)棒球館(Tokyo Dome“Big Egg”),美國的丹佛新國際機場候機大廳(Denver's Tenssile Roof)和亞特蘭大奧運會主館(Georgia Dome),英國泰晤士河畔的千年穹頂(The Millennium Dome),均為世界矚目的、采用索膜結(jié)構(gòu)體系建成的標志性建筑。此外,索膜材料己開始用于高層建筑結(jié)構(gòu)體系中,近百米高的阿拉伯飯店(Arabian Tower Hotel)的設計,其正立面采用雙層膜面替代玻璃幕墻。索膜建筑具有易建、易拆、易搬遷、易更新、充分利用陽光、湖南膜結(jié)構(gòu)空氣以及與自然環(huán)境融合等特長,它是 21世紀“綠色建筑體系”的寵兒。
索膜結(jié)構(gòu)作為新的建筑形式于本世紀五十年代在國際上開始出現(xiàn),至今已有四十多年的歷史,特別是到了七十年代以后,膜結(jié)構(gòu)的應用得到了迅速發(fā)展。膜結(jié)構(gòu)的出現(xiàn)為建筑師們提供了超出傳統(tǒng)建筑模式以外的新選擇。 膜結(jié)構(gòu)一改傳統(tǒng)建筑材料而使用膜材,其重量只是傳統(tǒng)建筑的三十分之一。而且膜結(jié)構(gòu)可以從根本上克服傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)在大跨度(無支撐)建筑上實現(xiàn)時所遇到的困難,可創(chuàng)造巨大的無遮擋的可視空間。其造型自由輕巧、阻燃、制作簡易、安裝快捷、節(jié)能、易于、使用安全等優(yōu)點,因而使它在世界各地受到廣泛應用。另外值得一提的是,在陽光的照射下,湖南膜結(jié)構(gòu)由膜覆蓋的建筑物內(nèi)部充滿自然漫射光,無強反差的著光面與陰影的區(qū)分,室內(nèi)的空間視覺環(huán)境開闊和諧。夜晚,建筑物內(nèi)的燈光透過屋蓋的膜照亮夜空,建筑物的體型顯現(xiàn)出夢幻般的效果。這種結(jié)構(gòu)形式特別適用于大型體育場館、入口廊道、小品、公眾休閑娛樂廣場、展覽會場、購物中心等領域。
如今超大跨度結(jié)構(gòu)有大多使用充氣結(jié)構(gòu),充氣結(jié)構(gòu)主要有氣承式和氣囊式兩種結(jié)構(gòu)形式。
①氣承式結(jié)構(gòu)是直接用單層薄膜作為屋面和外墻,將周邊錨固在圈梁或地梁上,充氣后形成圓筒狀、球狀或其他形狀的建筑物。室內(nèi)氣壓為室外氣壓的1.001~1.003倍。人和物通過氣鎖出入口進出。為減小薄膜拉力、增大結(jié)構(gòu)跨度,氣承式結(jié)構(gòu)薄膜上面可設置鋼索網(wǎng)。
②氣囊式結(jié)構(gòu)是將空氣充入由薄膜制成的氣囊,形成柱、梁、拱、板、殼等基本構(gòu)件,再將這些構(gòu)件連接組合而成的建筑物。湖南膜結(jié)構(gòu)氣囊中的氣壓為室外氣壓的2~7倍,故是一種高壓體系。
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