天津PVDF彩色膜结构建筑

　　张拉式膜结构以膜材、钢索及支柱构成，利用钢索与支柱在膜材中导入张力以达安定的形式。除了可实践具有创意、创新且美观的造型外,也是最能展现膜结构精神的构造形式。近年来，大型跨距空间也多采用以钢索与压缩材料构成钢索网来支撑上部膜材的形式。其施工精度要求高，结构性能强，且具丰富的表现力。

　　使用范围广，可拆卸，易运输。从气候条件看，它适用于广阔的 地域；从规模上看，可以小到花园小品，大到覆盖几万，几十万平方 米的建筑。膜结构可作巡回演出，展览等临时建筑，其拆卸和安装所 需时间短。在中国有一个膜结构的体现——水立方。“水立方” 是世界上大的膜结构工程， 除了地面之外， 外表都采用了膜结构———    ETFE 材料，蓝的表面出乎意料的柔软但又很充实。    “水立方”不仅是一 幢优美和复杂的建筑，她还能激发人们的灵感和热情，人们的生 活，为人们提供记忆的载体。因此设计中不仅利用水的装饰作用，同 时还利用其的微观结构。采用在整个建筑内外层包裹的ETFE 膜（乙烯 -四氟乙烯共聚物）是一种轻质新型材料，具有有效的热学性能和透光性，可以调节室内环境，冬季保温、夏季散热，而且还会避 免建筑结构受到游泳中心内部环境的侵蚀。更神奇的是，如果ETFE 膜有一个破洞，不必更换，只需打上一块补丁，它便会自行愈合，过 一段时间就会恢复原貌！这种膜结构的保温隔热构造不同于普通的 保温构造方式。 通常，建筑的保温隔热通过墙体附加保温隔热层来实 现， ETFE 膜结构的保温构造原理类似于中空玻璃幕墙，热量从室外 向室内传递要经过以下过程:室外空气→外层玻璃外表面→外层玻璃→外层玻璃内表面→中间空气层→内层玻璃外表面→内层玻璃→内 层玻璃内表面→室内空气。由于经过多层阻隔， 室外的热空气经过消 耗，从而达到隔热的效果。相同，当室外空气温度低于室内空气时， 室内温度较高的空气传出室外也会经历相似的过程，    从而有效的减少 了室内热量想歪散失，从而达到保温效果。这种材料的运用，明显可 以使建筑显得轻盈和通透，这也是其他材料无法媲美的。

　　坐落于北京奥林匹克中心B区，占地面积达63000㎡，建筑面积达80000㎡，长宽177.1m，高31.7m，看起来形状很随意的建筑立面遵循严格的几何规则，立面上的不同形状有11种。内层和外层都安装有充气的枕头，梦幻般的蓝来自外面那个气枕的层薄膜结构，因为弯曲的表面反射阳光，使整个建筑的表面看起来像是阳光下晶莹的水滴。而如果置身于“水立方”内部，感觉则会更奇妙，进到“水立方”里面，你会看到，像海洋环境里面的一个个水泡一样。

　　充气膜结构作为用皮膜覆盖空气的方法,具有多种优点,但也有缺点。大的问题是维护管理。简而言之,此结构在建筑物存在期间,需要时时刻刻用送风器进行鼓气。相对于平常情况,在积雪时和暴风时,许多的空气穹顶需要增加室内气压。并且,需要有应对偶尔停电的机制。近年,这种转换大多是自动进行,为了确保如通常情况那样进行转换,需要不断地维护管理,经济负担可观。因此,对于不使用充气的膜结构的需要,自古以来就源源不。对不使用充气的膜面施加张力的方法,从古代就已经开始,如杂技团的帐篷。用柱子顶起底部固定的膜面顶部,在马鞍形曲面的边界之间张拉膜面等,这些对膜施加预应力的方法,在目前还是普遍的方法(被称为悬置膜)。与充气膜结构相比,以这种方法形成的膜造型更有鲜明的紧绷感。