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膜結(jié)構(gòu)的工程實(shí)例
2008年竣工的北京奧運(yùn)會(huì)場館"鳥巢"和"水立方"膜結(jié)構(gòu)采用ETFE膜材,是目前國內(nèi)最大的ETFE膜材結(jié)構(gòu)建筑,膜材采用進(jìn)口產(chǎn)品。"鳥巢"采用雙層膜結(jié)構(gòu),外層用ETFE防雨雪防紫外線,內(nèi)層用PTFE達(dá)到保溫、防結(jié)露、隔音和光效的目的。"水立方"采用雙層ETFE充氣膜結(jié)構(gòu),共1437塊氣枕,每一塊都好像一個(gè)"水泡泡",氣枕可以通過控制充氣量的多少,對(duì)遮光度和透光性進(jìn)行調(diào)節(jié),有效地利用自然光,節(jié)省能源,并且具有良好的保溫隔熱、消除回聲,為運(yùn)動(dòng)員和觀眾提供溫馨,安逸的環(huán)境。
目前國內(nèi)膜結(jié)構(gòu)發(fā)展振奮人心,隨著一些大型體育館、候機(jī)大廳等建設(shè)以及2010年上海世博會(huì)和廣州亞運(yùn)會(huì)等國際盛會(huì)的舉辦,為中國膜結(jié)構(gòu)的發(fā)展帶來了機(jī)遇和挑戰(zhàn)。尤其在膜材方面,中國起步晚,技術(shù)水平低,大部分膜材還主要依靠進(jìn)口。PTFE、PVC和表面改性的PVC、ETFE等膜材是市場的主流,應(yīng)用比較廣泛。中國已有PTFE膜材的自主知識(shí)產(chǎn)權(quán),性能也基本達(dá)到國外同類產(chǎn)品的要求。很多公司、科研單位以及高校都在進(jìn)行PVC表面涂層材料的研究,如PVDF、納米TiO2表涂劑等的研究已初見成效,另外在表面防污自潔處理方面的研究如仿生荷葉構(gòu)筑微粗糙表面也開始起步。在引進(jìn)世界一流的生產(chǎn)設(shè)備和工藝技術(shù)的同時(shí),加緊消化吸收并改進(jìn)創(chuàng)新,盡快開發(fā)適合中國市場需求的膜材表面處理技術(shù),對(duì)提升中國整個(gè)產(chǎn)業(yè)用紡織品產(chǎn)品檔次和市場競爭力都具有重要意義。
膜結(jié)構(gòu)在中國也不乏工程實(shí)例,其中規(guī)模最大、最具影響力的膜結(jié)構(gòu)要數(shù)1997年竣工的上海八萬人體育場看臺(tái)罩棚張拉膜結(jié)構(gòu)工程。但該膜結(jié)構(gòu)為美國Weidlinger公司設(shè)計(jì)制作,由此也可以看出中國在該領(lǐng)域與國外先進(jìn)國家的差距很大。影響中國膜結(jié)構(gòu)廣泛應(yīng)用的主要因素有:國產(chǎn)膜材料性能差,而進(jìn)口膜材料價(jià)格高;尚無商業(yè)性的膜結(jié)構(gòu)計(jì)算南輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng);人們對(duì)膜結(jié)構(gòu)缺乏足夠的認(rèn)識(shí)等。
1970年日本大阪萬國博覽會(huì)上的美國館和富士館均采用了膜結(jié)構(gòu)建筑,在建筑行業(yè)引起了不小的轟動(dòng)。1996年亞特蘭大奧運(yùn)會(huì)的"佐治亞穹頂",擬橢圓形的尺寸達(dá)240m*193m。為了慶祝新千年的到來,英國在倫敦建成了直徑達(dá)320m的"千氣穹頂"。整個(gè)展覽大廳總面積為8萬平方米。覆蓋其上的是72塊聚氯乙烯(PVC)涂層的玻璃纖維織物板,千年穹頂以其獨(dú)特的膜結(jié)構(gòu),顯示了當(dāng)今建筑技術(shù)與材料科學(xué)的發(fā)展水平。
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