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膜結(jié)構(gòu)的發(fā)展前景

作者：鋼結(jié)構(gòu)網(wǎng)    
時間：2009-12-22 21:00:27 [收藏]

    中國膜結(jié)構(gòu)的發(fā)展規(guī)模是十分鼓舞人心的，從1995年開始，當年只造了一個面積為 3300m2的膜結(jié)構(gòu)。從1996至2001年，六年內(nèi)建造的膜結(jié)構(gòu)估計達370,000m2。由于一些大型體育場的建成,膜結(jié)構(gòu)的建設以平均每年20％的速度增長。2003年建造的膜結(jié)構(gòu)約為180,000m2。

    膜結(jié)構(gòu)的發(fā)展處于一種什么樣的狀態(tài)“膜結(jié)構(gòu)經(jīng)歷了20多年的‘冷卻期’，現(xiàn)在世界各國在大力提倡建設綠色建筑，我認為這就能將膜結(jié)構(gòu)帶入第二個‘春天’?！泵绹~約大學博士、美國蓋格工程顧問公司首席結(jié)構(gòu)師廖士駿對記者說道。

    　　中國房地產(chǎn)報：您作為穹頂膜結(jié)構(gòu)研究領(lǐng)域的元老，能否談談膜結(jié)構(gòu)的發(fā)展歷程？

    　　廖士駿：我們當初研發(fā)膜結(jié)構(gòu)也是一種非常巧合的機緣。那是1970年在日本大阪舉行的世界博覽會，要求每個參會的國家都要提供一個代表性的建筑。我們在美國館的競標中獲勝，這是挺高興的一件事?？擅绹敃r卻只給我們500萬美元去做一個又宏偉又能代表美國經(jīng)濟的建筑，當時我們覺得這幾乎是不可能完成的任務。后來我們反復研究，發(fā)現(xiàn)其實建筑最耗材的地方就在于墻體和玻璃。我們靈機一動便決定做一個不要墻和玻璃的建筑。我們將鋼索編成的網(wǎng)放置到一個挖好的橢圓形大坑里，之后用日本卡車的頂棚布改造成的聚酯膜覆蓋到網(wǎng)上，最后用鼓風機在這個大坑里進行充氣，就形成了一個“巨蛋”。但我們使用的聚酯膜布，如果長時間接受太陽紫外線的照射，會很容易老化。它的壽命也只有7年，所以后來我們共同研發(fā)了永久性結(jié)構(gòu)膜，叫做特氟龍玻璃纖維布（PTFE）。
    　　由于這種膜結(jié)構(gòu)節(jié)能省材又非常輕巧，所以在這以后的10年間被美國及一些阿拉伯國家廣泛使用，那段時間也是膜結(jié)構(gòu)發(fā)展的一個高峰期。

    　　中國房地產(chǎn)報：在高峰期之后的時間里，膜結(jié)構(gòu)的發(fā)展處于一種什么樣的狀態(tài)？

    　　廖士駿：從1987年以后，膜結(jié)構(gòu)就開始走下坡路。因為那時加拿大的多倫多設計了一種開合式屋頂?shù)那驁?，一些國家看到這個設計美觀、新穎，就紛紛效仿，所以膜結(jié)構(gòu)在那時就被烏云遮月了。實際上那種開合式的屋頂技術(shù)是一種倒退，那是很不經(jīng)濟的一種結(jié)構(gòu)，一片屋頂就達到3000多噸重，造價也是膜結(jié)構(gòu)的12倍。

    　　中國房地產(chǎn)報：你們對膜結(jié)構(gòu)的技術(shù)進行了怎樣的改進？

    　　廖士駿：因為膜結(jié)構(gòu)的張力很強，在較大的距離內(nèi)都不需要鋼鐵的支撐。所以這就能節(jié)省很多材料。但是由于特氟龍膜的保溫效果不好，當冬天燒暖氣時，外面的風會將里面的熱氣帶走，于是我們就研制了一種絕熱的內(nèi)襯，叫做透明隔熱層。將這個隔熱層置于布中，就能達到很好的保溫效果，同時還能抵制夏天室外的熱氣，冬暖夏涼。只要能將保溫工作做好，那么用來燒暖氣的燃料自然就減少了，這也就達到了節(jié)能的要求。所以我們現(xiàn)在完全是按照綠色建筑的標準去設計建筑。
    　　 另外，中國有非常大的市場空間。據(jù)測算，在國內(nèi)今后的建筑材料上，膜結(jié)構(gòu)會有20％的市場份額。事實上，一個建筑材料能占到市場份額的10％就很不錯了。4月26日，我會去天津參加一個國際建筑鋼結(jié)構(gòu)、膜結(jié)構(gòu)展覽會，到時候我會在會上對膜結(jié)構(gòu)進行講解，這也將成為我在國內(nèi)推廣膜結(jié)構(gòu)的一種方式。
    　　膜結(jié)構(gòu)是一種建筑與結(jié)構(gòu)完美結(jié)合的結(jié)構(gòu)體系。它是用高強度柔性薄膜材料與支撐體系相結(jié)合形成具有一定剛度的穩(wěn)定曲面，能承受一定外荷載的空間結(jié)構(gòu)形式。其具有造型自由輕巧、阻燃、制作簡易、安裝快捷、節(jié)能、易于使用安全等優(yōu)點。

    從多年來國內(nèi)外的實踐經(jīng)驗來看，膜結(jié)構(gòu)具有強大的生命力，必將是21世紀建筑結(jié)構(gòu)發(fā)展的主流。預計最能發(fā)揮膜結(jié)構(gòu)優(yōu)勢的應用領(lǐng)域有：
    ①需要自然采光的公共建筑，如體育館、訓練房、游泳館、展覽廳等，膜材的透光性能很好地解決采光問題，又可節(jié)約能源，并給人以一種處于大自然環(huán)境中的感覺。
    ②輕巧而美觀的膜結(jié)構(gòu)用于敞開或半敞開建筑物的遮蔽屋蓋尤為適宜。近年來在足球、田徑等比賽的體育場中，越來越多的看臺挑篷都采用膜結(jié)構(gòu)。國外很多露天劇院的舞臺、博覽會的展覽館也都以膜材作為頂蓋。在我國廣大地區(qū)的農(nóng)貿(mào)市場也可大力推廣膜結(jié)構(gòu)。
    ③各種類型的生產(chǎn)廠房與倉庫，其尺寸都比較規(guī)則，因而可采用膜結(jié)構(gòu)并加以定型化、商品化。這種建筑有運輸、拆裝方便的優(yōu)點，對于緊急救災或災后重建也十分有用。
    ④在改造原有建筑物時，膜結(jié)構(gòu)的自重輕是很大的優(yōu)點，可以用來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的屋蓋。它也可用來連接毗鄰的房屋，例如在商場、廣場、校園中，這將有效地擴大其建筑空間。
    中國膜結(jié)構(gòu)的發(fā)展規(guī)模是十分鼓舞人心的，從1995年開始，當年只造了一個面積為 3300m2的膜結(jié)構(gòu)。從1996至2001年，六年內(nèi)建造的膜結(jié)構(gòu)估計達370,000m2。由于一些大型體育場的建成,膜結(jié)構(gòu)的建設以平均每年20％的速度增長。2003年建造的膜結(jié)構(gòu)約為180,000m2。當膜結(jié)構(gòu)第一次用于上海體育場時，恐怕有很少人會看到這在推動膜結(jié)構(gòu)發(fā)展的潛力。此后，膜材被用在大小不等的體育場篷蓋上，并占據(jù)了膜結(jié)構(gòu)相當大的份額。最近廣州新白云機場候機樓采用了膜材作為屋蓋的一部分，就有巨大的58,000m2面積。候機大樓很可能成為膜結(jié)構(gòu)的另一個潛在應用對象，因此有理由預測中國的膜結(jié)構(gòu)將繼續(xù)以每年15-20％速度增長。
    展望將來，隨著中國經(jīng)濟的增長和文化生活的不斷豐富，將建造更多的具有新穎功能、形式多樣的建筑。例如，北京將舉力2008年奧運會，按照規(guī)劃需要32體育場館，其中19個是新建的。正在規(guī)劃的奧林匹克公園將包括國家體育場、國家體育館、國家游泳中心、國際展覽中心等項目。此外，2010年的世界博覽會將在上海舉行，各種類型的展覽館將由世界各國來建設。大部分工程項目將實行國際招標，這必將吸引不少國外的設計、咨詢與施工單位來參與，無疑這會給中國帶來新的概念和先進的技術(shù)。由于膜結(jié)構(gòu)所獨有的特點，它將會以更大的規(guī)模增長。通過其發(fā)展，中國與世界的交流和合作也將不斷壯大。

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