浅析膜结构在主题公园中的应用.pdf

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1、垫!鱼生簋!量翅i塾簋!丝塑l江亘建挞建笾生塑型遮盐浅析膜结构在主题公园中的应用■陆秀梅一上海泰恩特膜结构有限公司，上海210210摘要：近年来，膜结构技术在主题公园项目中得到了广泛的应用。本文主要基于工程案例浅要论述了主题公园膜结构的膜材的特点，结构的特点、结构应用以及发展趋势。关键词：膜结构主题公园特点应用自从上海八万人体育馆建成了第一个具有影响意义的膜结构之后，膜结构在中国生根发芽，遍地开花。中国建设了水立方和世博轴膜结构之后，膜结构的发展有大热的趋势。由于它具有造型自由轻巧、阻燃、制作简易、安装快捷、节

2、能、易于使用、安全等优点。建筑师们越来越喜欢使用。大型体育场馆、公路收费站、休闲娱乐广场、展览会场、购物中心、步行街、园林小品等多种领域都出现了膜结构的身影。膜结构的商业价值及其可观。随着最近迪斯尼乐园，海洋公园，欢乐谷玛雅水公园，苏州乐园等的建设，膜结构无不应用其中。本文将从主题公园的角度和大家浅析膜结构在此领域的应用。这里的公园广义上指用于娱乐的各类游乐场所。1膜材料特点概述1．1膜材简介膜结构建筑的主要结构材料是膜材料。膜材是一种新兴的建筑材料，已被公认为是继砖、石、混凝土、钢和木材之后的“第六种建筑材料

3、”。传统结构为了减小结构的变形就必须增加结构的抗力，而膜结构是通过自身高强度柔性薄膜材料与支撑体系相结合形成具有一定刚度的稳定曲面改变形状来分散荷载，从而获得最小内力增长。能承受一定外荷载的空间结构形式，是一种建筑与结构完美结合的结构体系。1．2膜材特性(1)力学性能。非线性、非弹性、各向异性和粘弹性是建筑膜材比较突出的四项基本力学性能。膜材具有明显的非线性，一般只有当外力小于抗拉强度时，膜材才可近似假定为线性材料。非弹性方面是指在很低的应力水平下，应力一应变的加卸载段也不重合。织物膜材的各向异性是指其沿不同方

4、向上具有不同的力学性能，包括破坏形态、抗拉强度、断裂延伸率、抗拉刚度等都随着角度的不同而变化。膜材纬向的粘弹性更为突出，主要是由于膜材在编织过程中经向纱线通常施加预张力。此外，膜材的弹性模量较低，这有利于膜材形成复杂的曲面造型。以下是常用膜材和钢材强度的对比，可供设计时参考：中等强度的PVC膜：其厚度仅0．61mnl，但它的拉伸强度相当于钢材的一半；中等强度的PTFE膜：其厚度仅0．8mm，但它的拉伸强度已达到钢材的水平。(2)光学性能。膜材的紫外线光吸收性，可滤除大部分紫外线，使被涂面免遭紫外线的老化作用，大

5、大延长被涂面的使用寿命。避免了紫外线对人和建筑物的伤害，防止内部物品褪色。(3)声学性能。膜材的降噪参数为16dBA，一般对于低于60Hz的低频几乎是透明的，对于有特殊吸音要求的结构可以采用具有FAB．RASORB装置的膜结构，这种组合比玻璃具有更强的吸音效果。(4)防火性能。具有卓越的阻燃和耐高温性能。1．3膜材设计注意点由于游乐场所的游客较多，因此设计时需要充分考虑膜材的破坏形式。膜材通常存在以下几种破坏形式：1)膜材内的拉应力超过其经向或纬向抗拉强度，导致膜材被拉断；2)由于膜材接缝处的膜与其他构件的连接

6、处的连接强度不足导致的开裂；3)在膜材安装过程中，由于安装不当导致的膜材撕裂。从结构角度讲，对膜材的选择就是要保证膜材的抗拉强度、连接强度和抗撕裂强度满足结构设计的要求。2主题公园膜结构常用形式通过上述对膜材的了解，我们知道PVC和PTFE是主题公园膜结构比较常用的材料。而ETFE膜材使用则相对少一些，主要是应用于膜材不需要拉索的建筑：如西班牙加油公司的加油站，迪斯尼地铁站等。2．1和建筑结构紧密结合的形式存在伴随着全球第五座迪斯尼主题乐园的落户上海，迪斯尼乐园的建筑也让人惊叹不已。迪斯尼地铁站的ETFE膜结构

7、是可开启式的形式。采光效果良好。主题公园内的各个景点也以其丰富多彩的外观吸引着游客的眼球。其中著名的探险岛船体景点采用了典型的张拉膜结构。如图l所示。此外，最近设计的苏州水乐园的膜结构也是结合了游乐项目的类型。如图2所示。flitl谴斯尼探险岛膜结构flit2苏州水乐园膜结构2．2以独立的景观膜结构形式存在由本人设计的欢乐谷水公园的膜结构主要是以独立的景观形式存在。如图3所示。此外，公司于2014年设计的青岛嘉年华也采用了富有时代气息的贝壳形状膜结构也属于独立的景观类型膜结构。这种独立的景观膜结构在主题公园的应

8、用也取得了良好效果。模型如图4所示图3欢乐谷水公园膜结构2．3结合游乐设施更多的游乐场所和主题公园的膜结构类型是两者兼而有之，综合以上两种方案类型，和游乐项目共同结合的形式出现。例如新密银基乐海水世界的儿童沙池膜结构，如图5所示。即帮图4青岛嘉年华膜结构要考虑到项目和主题公园的配合，又要考虑到功能性，场地的图5新密银基乐海水世界儿童沙池膜结构大小等，配合其他建筑做设计。3主题公园膜结构