膜结构在工业建筑上有哪些缺点,以及如何克服其缺陷
发布时间:2023-10-24 17:05:28作者:景秀浏览量:576
膜结构是一种利用膜材料和支撑结构形成的轻质、透光、柔性的建筑结构形式,它具有很多优点,如大跨度、艺术性、经济性、安全性等。但是,膜结构在工业建筑上也存在一些缺点,主要有以下几个方面:
耐久性差。膜材料的使用寿命一般为15~25年,与传统的混凝土和钢材相比有较大的差距,与“百年大计”的设计理念不同。膜材料受到紫外线、温度、湿度、污染等因素的影响,容易发生老化、变形、破裂等问题,影响使用效果和安全性。
隔热性差。如果强调透光性,只能用单层膜,隔热性就差,因而冬天冷、夏天热,需要空调。这会增加能源消耗和运行成本,也会影响室内环境的舒适度。
隔音效果较差。单层膜结构只能用于隔音要求不高的建筑。如果工业建筑中存在噪音或需要保密的场所,膜结构就不能满足要求,需要采用其他隔音措施。
抵抗局部荷载能力差。屋面会在局部荷载作用下形成局部凹陷,造成雨水或雪的淤积,使屋盖在淤积处的荷载增加,可能导致屋盖撕裂或翻转。特别是在风雪等恶劣天气下,膜结构的安全性会受到威胁。
环保问题。使用的膜材料都是不可再生的,一旦达到使用年限,拆除的膜材便成为城市垃圾而无法处置。目前还没有有效的回收利用方法,造成资源浪费和环境污染。
针对以上缺点,可以采取以下一些措施来克服或改善:
选择高性能的膜材料,提高其耐久性和稳定性。例如,选择具有防紫外线、防老化、防污染等功能的涂层或添加剂;选择具有高强度、高韧性、高延展性等特点的纤维或复合材料;选择具有自修复能力或可降解性的智能材料等。
采用多层或夹层的膜结构,增加其隔热性和隔音性。例如,在两层或多层膜之间加入保温材料、空气层或真空层;在膜表面或内部加入反射材料、吸声材料或隔音材料等。
优化设计膜结构的形状和预应力分布,提高其抵抗局部荷载能力。例如,设计具有一定坡度和曲率变化的曲面结构,避免产生凹陷和淤积;设计合理的边界条件和张拉方式,使得膜结构处于均匀受力状态;设计合理的安全系数和应力控制范围,防止膜结构过度拉伸或松弛等。
注重膜材料的回收利用和环保处理,减少资源浪费和环境污染。例如,选择可回收或可降解的膜材料,或者开发新的回收利用方法;在拆除膜结构时,尽量保持膜材料的完整性,便于再利用或处理;在处理膜材料时,采用无害化或低污染的方法,避免造成二次污染等。
总之,膜结构在工业建筑上有其独特的优势,也有其不可避免的缺点。只有充分认识和分析这些缺点,并采取有效的措施来克服或改善,才能使膜结构在工业建筑上发挥更大的作用。
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