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膜结构公司:膜结构在日本的发展

信息来源:www.jhxkmjg.com 发表时间:[2012-12-26 10:34:35]

在日本,所谓膜结构是指积极地利用膜状材料,并在结构及建筑设计上能充分表现膜结构的特点的结构形式。膜面的最大特点是透光性,使内部空间非常明亮。膜结构随着其规模的扩大可以与其它结构形式共同构成一种复合结构,例如膜结构与钢结构复合成为钢结构的膜结构,与钢缆复合成为钢缆膜结构。
    膜结构材料是氟化乙烯树脂织成玻璃纤维布,具有不燃性、耐久性、不易受污染的特点,用途极为广泛,用PVC材料织成的纤维布则更为经济,目前也在广泛使用。
   在日本,膜结构建筑的发展实属不易。根据日本的建筑基本法,膜结构的实现相当困难,特别是将其作为一般的永久性建筑材料来对待是经过很长时间的发展才实现的。日本的建筑基本法是在很久以前制定的,当时没有考虑将膜材料作为屋面材料,因此膜结构便不能正式成为屋顶材料。
   1970年日本大阪的万国博览会是日本膜结构发展的开端。当时在欧洲,膜结构作品已经很多,许多日本的建筑师、结构工程师为膜结构的魅力所倾倒,为其在日本实施利用付出了巨大的努力。但按日本建筑基本法,博览会建筑属临时性建筑设计荷载也可大幅度降低,并且可以从一般的永久性建筑所受到的防火、结构等法律问题的局限中解脱出来。因此建筑师与结构工程师便朝着充分利用膜结构的曲面自由度方向发展。

   日本的设计荷载必须符合建筑基本法的规定,如风速规定为60m/s。在日本北部和日本海沿岸雪荷载为450kg/m2。在太平洋沿岸则有60kg/m2。博览会建筑因为是临时性建筑(后改为一年拆掉),设计雪荷载为5年一遇,因而标准可以有所降低。大阪博览会的富士大厅设计成"气米"结构(设计人:村田丰);休息大厅的屋顶为蘑菇状的,可以开闭(设计:冲种郎);节日广场屋顶是由两层空气膜做成的象云一样的屋顶(设计:神谷宏治、福田朝生)。在外国馆中,美国馆采用的低矢高的膜结构是大规模穹顶形式的原型。
   万国博览会后,日本膜结构的发展一直处于低整状态。在法律上膜结构始终被看成一种临时性建筑材料,不允许永久性建筑中使用。因此,膜结构便只适用于类似博览会建筑等特殊情况。
   在日本,永外性建筑的结构材料必须是不燃性的,且对其建筑材料的耐久性和强度都有要求。因此膜结构只能用于临时性建筑。但在这个时期,通过若干次博览会,膜结构得到了进一步研究,膜材料也经过多次试验,逐步确立了膜结构的设计方法,在这个时期,进行了大量的膜结构的结构分析,并借助于电子计算机,对膜结构的形态及膜材料的非线性特征作了大量研究,关于膜面皱折、形状及接合处的分析已经是很普及了。
   1982年,美国开发了一种由新型材料PTFE织成的玻璃纤维膜,并通过不燃性实验使之在美国被获准使用。由于这种新材料的出现。在80年代后半期,美国建起了大量的膜结构体育馆。空气穹顶(air dome)的建筑就盖起了七座,充分体现了膜结构的功能优势。在日本,首次将膜结构与其他传统建筑形式同等对待的建筑实例是东京棒球场,这是一个半卵形建筑,建设主管部门整整用了3年时间才批下这个项目。在这段时间,建设省前后共召集了160多名专家,组成多个委员会,对膜结构的安全性进行了全面的探讨,并专门盖了一幢实验楼,膜结构终于进入实际建设的轨道。因此,在日本,官方是在1984年才正式承认膜结构为永久性建筑形式。以此为契机,膜结构逐渐为公众所了解,大空间结构所采用的膜材料受到了公众瞩目,从而使具有新空间概念的结构建筑得到公众的承认。但膜结构建筑仍被视为特殊建筑,必须通过建设省下属的日本建筑中心的审查,并经由建设臣特别批准才能施工。

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