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膜結構公司:膜結構在日本的發展

信息來源:www.chiaseyhoc.com 發表時間:[2012-12-26 10:34:35]

在日本,所謂膜結構是指積極地利用膜狀材料,并在結構及建筑設計上能充分表現膜結構的特點的結構形式。膜面的最大特點是透光性,使內部空間非常明亮。膜結構隨著其規模的擴大可以與其它結構形式共同構成一種復合結構,例如膜結構與鋼結構復合成為鋼結構的膜結構,與鋼纜復合成為鋼纜膜結構。
    膜結構材料是氟化乙烯樹脂織成玻璃纖維布,具有不燃性、耐久性、不易受污染的特點,用途極為廣泛,用PVC材料織成的纖維布則更為經濟,目前也在廣泛使用。
   在日本,膜結構建筑的發展實屬不易。根據日本的建筑基本法,膜結構的實現相當困難,特別是將其作為一般的永久性建筑材料來對待是經過很長時間的發展才實現的。日本的建筑基本法是在很久以前制定的,當時沒有考慮將膜材料作為屋面材料,因此膜結構便不能正式成為屋頂材料。
   1970年日本大阪的萬國博覽會是日本膜結構發展的開端。當時在歐洲,膜結構作品已經很多,許多日本的建筑師、結構工程師為膜結構的魅力所傾倒,為其在日本實施利用付出了巨大的努力。但按日本建筑基本法,博覽會建筑屬臨時性建筑設計荷載也可大幅度降低,并且可以從一般的永久性建筑所受到的防火、結構等法律問題的局限中解脫出來。因此建筑師與結構工程師便朝著充分利用膜結構的曲面自由度方向發展。

   日本的設計荷載必須符合建筑基本法的規定,如風速規定為60m/s。在日本北部和日本海沿岸雪荷載為450kg/m2。在太平洋沿岸則有60kg/m2。博覽會建筑因為是臨時性建筑(后改為一年拆掉),設計雪荷載為5年一遇,因而標準可以有所降低。大阪博覽會的富士大廳設計成"氣米"結構(設計人:村田豐);休息大廳的屋頂為蘑菇狀的,可以開閉(設計:沖種郎);節日廣場屋頂是由兩層空氣膜做成的象云一樣的屋頂(設計:神谷宏治、福田朝生)。在外國館中,美國館采用的低矢高的膜結構是大規模穹頂形式的原型。
   萬國博覽會后,日本膜結構的發展一直處于低整狀態。在法律上膜結構始終被看成一種臨時性建筑材料,不允許永久性建筑中使用。因此,膜結構便只適用于類似博覽會建筑等特殊情況。
   在日本,永外性建筑的結構材料必須是不燃性的,且對其建筑材料的耐久性和強度都有要求。因此膜結構只能用于臨時性建筑。但在這個時期,通過若干次博覽會,膜結構得到了進一步研究,膜材料也經過多次試驗,逐步確立了膜結構的設計方法,在這個時期,進行了大量的膜結構的結構分析,并借助于電子計算機,對膜結構的形態及膜材料的非線性特征作了大量研究,關于膜面皺折、形狀及接合處的分析已經是很普及了。
   1982年,美國開發了一種由新型材料PTFE織成的玻璃纖維膜,并通過不燃性實驗使之在美國被獲準使用。由于這種新材料的出現。在80年代后半期,美國建起了大量的膜結構體育館?諝怦讽敚╝ir dome)的建筑就蓋起了七座,充分體現了膜結構的功能優勢。在日本,首次將膜結構與其他傳統建筑形式同等對待的建筑實例是東京棒球場,這是一個半卵形建筑,建設主管部門整整用了3年時間才批下這個項目。在這段時間,建設省前后共召集了160多名專家,組成多個委員會,對膜結構的安全性進行了全面的探討,并專門蓋了一幢實驗樓,膜結構終于進入實際建設的軌道。因此,在日本,官方是在1984年才正式承認膜結構為永久性建筑形式。以此為契機,膜結構逐漸為公眾所了解,大空間結構所采用的膜材料受到了公眾矚目,從而使具有新空間概念的結構建筑得到公眾的承認。但膜結構建筑仍被視為特殊建筑,必須通過建設省下屬的日本建筑中心的審查,并經由建設臣特別批準才能施工。

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