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百年通用膜結(jié)構-以匠心,筑精品
臺風"妮妲"襲過后,遍地都是膜結(jié)構?
沿海地區(qū)臺風引發(fā)的膜結(jié)構風損事故,說明風場的復雜性.建議采用抗風多級設防原則合理進行膜結(jié)構抗風設計.針對膜面撕裂是膜結(jié)構風損主要形態(tài),具體分析了膜面撕裂破損的原因.從設計、制作、安裝到使用等方面提出了相應的防范措施,以增強膜結(jié)構防御災害的能力.
膜結(jié)構又叫張拉膜結(jié)構,是以建筑織物,即膜材料為張拉主體,與支撐構件或拉索共同組成的結(jié)構體系。該結(jié)構因其有別于傳統(tǒng)建筑的種種優(yōu)點,越來越受到人們歡迎。
對于普通市民來說,看慣了笨重的鋼筋水泥建筑,當體形豐富、曲面柔美的膜結(jié)構建筑出現(xiàn)在眼前時,往往能讓他們眼前一亮。三亞“美麗之冠”文化會展中心的負責人王偉方表示,當初采用膜結(jié)構主要是考慮到造型優(yōu)美、輕盈靈動的視覺效果和三亞的城市定位、世姐賽的格調(diào)很吻合。
而對于建筑設計方來說,膜材料本身的優(yōu)點也使他們對它“青睞有加”。大學建筑工程系教授陳超核介紹說,膜是一種以玻璃纖維作肌體,再覆蓋特殊涂層的特殊材料。它就像織布一樣,很輕,可以彎曲、折疊,適合大跨度和特殊造型的建筑。此外,由于膜具有較好的透光性,所以白天可以最大程度地采用自然光,十分節(jié)能。膜材料表面無靜電,對塵埃物沒有吸附力,因此不易沾灰,即使落上一點灰塵也很容易被風雨除去,看起來總是潔白如新。
此外,由于膜結(jié)構建筑的骨架制作,面料加工都是在工廠里進行的,所以大大縮短了工地現(xiàn)場的施工周期,并減輕了工地現(xiàn)場多工種交叉作業(yè)、互相干擾的情況。三亞美麗之冠能在7個月內(nèi)順利完工,迎接2003年世姐賽決賽,膜結(jié)構是最大的“功臣”。
看上去完美的膜結(jié)構建筑,似乎除了造價高外,沒什么缺點,但一場罕見的強臺風卻動搖了人們對它的信心。難道臺風是膜結(jié)構建筑的最大“敵人”?看著臺風過后博鰲亞洲論壇成立大會會址的慘狀,人們第一次對膜結(jié)構建筑在的命運憂心忡忡,擔心膜結(jié)構建筑中看不中用。
在自然條件下,一般是水和風在威脅著建筑。膜在防水方面幾乎不存在任何問題,所以風確實是膜結(jié)構建筑的最大“敵人”。然而,膜在制作技術上已經(jīng)成熟,通常的膜都是防風的,只是其防風系數(shù)因其設計不同而有差別,但從技術能力上說,完全可以制造出抗強臺風的膜。
既然膜結(jié)構建筑面對臺風并非無招架之力,為什么在此次臺風中還是受損嚴重呢?有關專家對此解釋說,除了此次臺風風力異常強大外,缺乏防風意識和防風經(jīng)驗是兩個重要因素。
近年來沒有遭遇強臺風,設計防風能力較強的膜材料應對一般熱帶氣旋游刃有余。由于問題一直沒有暴露出來,使得有關方面放松了警惕,沒有及時制定防風措施,所以“妮姮”襲來束手無策,只能眼睜睜看著膜被撕毀。
三亞“美麗之冠”文化會展中心使用的膜為進口有機生物膜,該膜設計的防風等級是13級,上千元一平方米,其總造價比同等面積的一般建筑高出30%。在臺風“妮妲”襲擊時,美麗之冠冠身無大礙,里面基本設施保持較好,只是冠頂膜出現(xiàn)約五分之一的撕裂。
該中心負責人解釋說,冠頂破損主要是由于冠頂燈泡的碎片將膜劃開口子,從而使狂風“乘虛而入”,加大了撕裂面積。總體來說,膜在此次臺風中表現(xiàn)還是比較令人滿意的。“我們以前沒有考慮到燈泡碎片割破膜的情況,造成了這次的損失。以后我們會在冠頂燈泡外加蓋防護罩,防止類似情況再度發(fā)生。”該中心負責人王偉方表示。
對于是否適合修建膜結(jié)構建筑,陳超核教授還作了進一步補充:“日韓也是島嶼、半島國家,也會遭受強烈的臺風,但他們國內(nèi)目前很多大型場館采用膜結(jié)構。只要采用防風能力強的膜材料,再做好相關的防御措施,的膜結(jié)構建筑未必經(jīng)不起強臺風。”
有關方面人士表示,雖然從技術上來說,膜結(jié)構建筑抵御強臺風不成問題,人們的擔心可以暫時放下了,但在這個特殊的地理環(huán)境下,發(fā)展膜結(jié)構建筑還得謹慎考慮。
首先,膜的防風等級不同,價格也不一樣。在這個易受臺風侵襲的海島,選擇防風系數(shù)高的膜材料是保障安全的第一步。但是,防風系數(shù)高,價格也昂貴,因此采用膜結(jié)構建筑要考慮建筑成本的問題。其次,膜結(jié)構建筑的不同造型影響其抗風能力。膜結(jié)構建筑可以靠鋼骨架的支撐,也可以靠索具的張拉來生成各種各樣的空間曲面,所以人們期望用膜結(jié)構不同尋常的造型來體現(xiàn)某種意義或主題。然而,建筑藝術必須依附科學才有生命力,不能一味追求新奇特。在同等條件下,開放式膜結(jié)構建筑的抗風能力就比封閉式膜結(jié)構建筑要小。因此,在海濱、公園等旅游場所,修建用于遮陽的半開放式膜結(jié)構建筑要慎重。
專家表示,建筑是一種無聲的語言,也是一種文化的積淀,從它身上流露出的含有文化內(nèi)涵和地域特點的豐富信息,不是靠單純的膜結(jié)構建筑就能一一概括的。
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