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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(shí)間：2009-12-22 21:00:27 [收藏]

    中國(guó)膜結(jié)構(gòu)的發(fā)展規(guī)模是十分鼓舞人心的，從1995年開(kāi)始，當(dāng)年只造了一個(gè)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(jì)達(dá)370,000m2。由于一些大型體育場(chǎng)的建成,膜結(jié)構(gòu)的建設(shè)以平均每年20％的速度增長(zhǎng)。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(guó)在大力提倡建設(shè)綠色建筑，我認(rèn)為這就能將膜結(jié)構(gòu)帶入第二個(gè)‘春天’?！泵绹?guó)紐約大學(xué)博士、美國(guó)蓋格工程顧問(wèn)公司首席結(jié)構(gòu)師廖士駿對(duì)記者說(shuō)道。

    　　中國(guó)房地產(chǎn)報(bào)：您作為穹頂膜結(jié)構(gòu)研究領(lǐng)域的元老，能否談?wù)勀そY(jié)構(gòu)的發(fā)展歷程？

    　　廖士駿：我們當(dāng)初研發(fā)膜結(jié)構(gòu)也是一種非常巧合的機(jī)緣。那是1970年在日本大阪舉行的世界博覽會(huì)，要求每個(gè)參會(huì)的國(guó)家都要提供一個(gè)代表性的建筑。我們?cè)诿绹?guó)館的競(jìng)標(biāo)中獲勝，這是挺高興的一件事。可美國(guó)政府當(dāng)時(shí)卻只給我們500萬(wàn)美元去做一個(gè)又宏偉又能代表美國(guó)經(jīng)濟(jì)的建筑，當(dāng)時(shí)我們覺(jué)得這幾乎是不可能完成的任務(wù)。后來(lái)我們反復(fù)研究，發(fā)現(xiàn)其實(shí)建筑最耗材的地方就在于墻體和玻璃。我們靈機(jī)一動(dòng)便決定做一個(gè)不要墻和玻璃的建筑。我們將鋼索編成的網(wǎng)放置到一個(gè)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(fēng)機(jī)在這個(gè)大坑里進(jìn)行充氣，就形成了一個(gè)“巨蛋”。但我們使用的聚酯膜布，如果長(zhǎng)時(shí)間接受太陽(yáng)紫外線的照射，會(huì)很容易老化。它的壽命也只有7年，所以后來(lái)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(guó)及一些阿拉伯國(guó)家廣泛使用，那段時(shí)間也是膜結(jié)構(gòu)發(fā)展的一個(gè)高峰期。

    　　中國(guó)房地產(chǎn)報(bào)：在高峰期之后的時(shí)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(kāi)始走下坡路。因?yàn)槟菚r(shí)加拿大的多倫多設(shè)計(jì)了一種開(kāi)合式屋頂?shù)那驁?chǎng)，一些國(guó)家看到這個(gè)設(shè)計(jì)美觀、新穎，就紛紛效仿，所以膜結(jié)構(gòu)在那時(shí)就被烏云遮月了。實(shí)際上那種開(kāi)合式的屋頂技術(shù)是一種倒退，那是很不經(jīng)濟(jì)的一種結(jié)構(gòu)，一片屋頂就達(dá)到3000多噸重，造價(jià)也是膜結(jié)構(gòu)的12倍。

    　　中國(guó)房地產(chǎn)報(bào)：你們對(duì)膜結(jié)構(gòu)的技術(shù)進(jìn)行了怎樣的改進(jìn)？

    　　廖士駿：因?yàn)槟そY(jié)構(gòu)的張力很強(qiáng)，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(dāng)冬天燒暖氣時(shí)，外面的風(fēng)會(huì)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(gè)隔熱層置于布中，就能達(dá)到很好的保溫效果，同時(shí)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(lái)燒暖氣的燃料自然就減少了，這也就達(dá)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(biāo)準(zhǔn)去設(shè)計(jì)建筑。
    　　 另外，中國(guó)有非常大的市場(chǎng)空間。據(jù)測(cè)算，在國(guó)內(nèi)今后的建筑材料上，膜結(jié)構(gòu)會(huì)有20％的市場(chǎng)份額。事實(shí)上，一個(gè)建筑材料能占到市場(chǎng)份額的10％就很不錯(cuò)了。4月26日，我會(huì)去天津參加一個(gè)國(guó)際建筑鋼結(jié)構(gòu)、膜結(jié)構(gòu)展覽會(huì)，到時(shí)候我會(huì)在會(huì)上對(duì)膜結(jié)構(gòu)進(jìn)行講解，這也將成為我在國(guó)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(qiáng)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(jiǎn)易、安裝快捷、節(jié)能、易于使用安全等優(yōu)點(diǎn)。

    從多年來(lái)國(guó)內(nèi)外的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，膜結(jié)構(gòu)具有強(qiáng)大的生命力，必將是21世紀(jì)建筑結(jié)構(gòu)發(fā)展的主流。預(yù)計(jì)最能發(fā)揮膜結(jié)構(gòu)優(yōu)勢(shì)的應(yīng)用領(lǐng)域有：
    ①需要自然采光的公共建筑，如體育館、訓(xùn)練房、游泳館、展覽廳等，膜材的透光性能很好地解決采光問(wèn)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(jué)。
    ②輕巧而美觀的膜結(jié)構(gòu)用于敞開(kāi)或半敞開(kāi)建筑物的遮蔽屋蓋尤為適宜。近年來(lái)在足球、田徑等比賽的體育場(chǎng)中，越來(lái)越多的看臺(tái)挑篷都采用膜結(jié)構(gòu)。國(guó)外很多露天劇院的舞臺(tái)、博覽會(huì)的展覽館也都以膜材作為頂蓋。在我國(guó)廣大地區(qū)的農(nóng)貿(mào)市場(chǎng)也可大力推廣膜結(jié)構(gòu)。
    ③各種類型的生產(chǎn)廠房與倉(cāng)庫(kù)，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(yùn)輸、拆裝方便的優(yōu)點(diǎn)，對(duì)于緊急救災(zāi)或?yàn)?zāi)后重建也十分有用。
    ④在改造原有建筑物時(shí)，膜結(jié)構(gòu)的自重輕是很大的優(yōu)點(diǎn)，可以用來(lái)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的屋蓋。它也可用來(lái)連接毗鄰的房屋，例如在商場(chǎng)、廣場(chǎng)、校園中，這將有效地?cái)U(kuò)大其建筑空間。
    中國(guó)膜結(jié)構(gòu)的發(fā)展規(guī)模是十分鼓舞人心的，從1995年開(kāi)始，當(dāng)年只造了一個(gè)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(jì)達(dá)370,000m2。由于一些大型體育場(chǎng)的建成,膜結(jié)構(gòu)的建設(shè)以平均每年20％的速度增長(zhǎng)。2003年建造的膜結(jié)構(gòu)約為180,000m2。當(dāng)膜結(jié)構(gòu)第一次用于上海體育場(chǎng)時(shí)，恐怕有很少人會(huì)看到這在推動(dòng)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(chǎng)篷蓋上，并占據(jù)了膜結(jié)構(gòu)相當(dāng)大的份額。最近廣州新白云機(jī)場(chǎng)候機(jī)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(jī)大樓很可能成為膜結(jié)構(gòu)的另一個(gè)潛在應(yīng)用對(duì)象，因此有理由預(yù)測(cè)中國(guó)的膜結(jié)構(gòu)將繼續(xù)以每年15-20％速度增長(zhǎng)。
    展望將來(lái)，隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)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(yùn)會(huì)，按照規(guī)劃需要32體育場(chǎng)館，其中19個(gè)是新建的。正在規(guī)劃的奧林匹克公園將包括國(guó)家體育場(chǎng)、國(guó)家體育館、國(guó)家游泳中心、國(guó)際展覽中心等項(xiàng)目。此外，2010年的世界博覽會(huì)將在上海舉行，各種類型的展覽館將由世界各國(guó)來(lái)建設(shè)。大部分工程項(xiàng)目將實(shí)行國(guó)際招標(biāo)，這必將吸引不少國(guó)外的設(shè)計(jì)、咨詢與施工單位來(lái)參與，無(wú)疑這會(huì)給中國(guó)帶來(lái)新的概念和先進(jìn)的技術(shù)。由于膜結(jié)構(gòu)所獨(dú)有的特點(diǎn)，它將會(huì)以更大的規(guī)模增長(zhǎng)。通過(guò)其發(fā)展，中國(guó)與世界的交流和合作也將不斷壯大。

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