世博建筑中的新型建筑材料

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1、3.4世博建筑中的新型建筑材料视频主讲：赵建华重庆大学材料科学与工程学院Email:zjhwzf@yahoo.com.cn3.4.1膜结构材料1典型应用场馆世博轴世博轴是中国2010年上海世博会主入口和主轴线，地下地上各两层，为半敞开式建筑。世博轴是世博会一轴四馆五大永久建筑之一，是一个由商业服务、餐饮、娱乐、会展服务等多功能组成的大型商业、交通综合体。工程位于浦东世博园区中心地带，总造价近30亿，为鸟巢及水立方的总和。在全长1045米、宽约100米的世博轴上，由13根大型桅杆、数十根斜拉索和巨大的幕布巧妙组成了中国

2、第一、世界罕见的索膜结构建筑。6个形似喇叭的“阳光谷”，其中最大的上面直径99米，下面直径20米，其钢结构由1700个单元构建而成，每个单元又由3个杆件和1个节点组成，节点误差要小于5毫米。日本馆场馆主题:心之和、技之和展馆面积:6000平方米展馆位置:A片区展馆爱称“紫蚕岛”，远远望去，日本馆犹如一个巨大的紫蚕宝宝趴在黄浦江边，极富个性的外观宛如拥有生命的生命体。展馆外观的基调色为红藤色，红藤色由象征太阳的红色与象征水的蓝色交融而成，可以说是自然的颜色。展馆的外壁会随着日光的变化及夜晚的灯光变换各种“表情”，让参观

3、者感受到一种动感。视频日本馆馆标为“微笑相联”，日文“笑顔のつながり”，英文“SmiletoSmile”。这一设计不仅充分体现了日本馆所要传递的核心信息——联接，更为重要的是表达了珍视“心灵的联接”这一主旨。设计者用JAPAN的首字母“J”柔和的曲线勾勒出了相互联接在一起的笑脸，呈现给人们充满幸福笑容的美好未来社会。笑脸的色调选择了朱鹮色，象征日中友好。展示亮点日本国家馆分为过去、现在、未来3大展区，形态融合了日本传统特色与现代风格，参观者可以通过视觉、触觉、听觉等感受到日本馆所传递的信息和魅力。“过去”展区展示保护

4、文化遗产的“精密复制”技术，参观者可近距离鉴赏日本名作。“现在”展区通过照片透视画及实物展示、影像装置呈现2020年的未来城市。“未来”展区展示具有超高清及望远功能的“万能相机”、会演奏小提琴的“伙伴机器人”和实现客厅墙壁与电视机一体化的“生活墙”。馆外覆盖超轻的发电膜，采用特殊环境技术，是一幢“像生命体那样会呼吸、对环境友好的建筑”。发电膜是什么含太阳能发电装置的超轻薄膜，用来发电，以达到零排放。德国馆场馆主题:和谐都市造型亮点:悬浮于空中的建筑展馆面积:6000平米展馆位置:C片区开放状的建筑外形轻盈而飘逸

5、，似乎在向参观者们发出真挚的邀请。“严思”、“燕燕”——两位特殊的虚拟讲解员，将陪伴每一位参观者穿行于各个展馆。穿越了一条充满典型德国都市画面的“动感隧道”后，参观者们便会踏入“和谐都市”内设计布置奇妙的体验空间。有用灯光、色彩和声响打造的“人文花园”、展示德国设计产品的“发明档案馆”和“创新工厂”、展示各种德国发明的新型材料的“材料之园”。“动力之源”展厅顶端悬挂着巨大的、表面浮动着多种图像和色彩的金属感应球。进入大厅的参观者将被分为两组一起呼喊。金属球将移向呼声更大更整齐的那组，并变化其球面的图案和色彩。金属球静

6、止后其表面会呈现地球、地球孕育种子、种子又变成花的生命诞生的过程。展馆由自然景区和展馆主体组成，外墙包裹透明的银色发光建筑膜，主体由四个头重脚轻、变形剧烈、连成整体却轻盈稳固的不规则几何体构成，阐释了“和谐城市”的主题。2，膜结构膜结构(Membrane)是20世纪中期发展起来的一种新型建筑结构形式,是由多种高强薄膜材料(PVC或Teflon)及加强构件(钢架、钢柱或钢索)通过一定方式使其内部产生一定的预张应力以形成某种空间形状,作为覆盖结构,并能承受一定的外荷载作用的一种空间结构形式.（1）类型膜结构可分为充气膜结

7、构和张拉膜结构两大类.充气膜结构是靠室内不断充气,使室内外产生一定压力差(一般在10㎜～30㎜水柱之间),室内外的压力差使屋盖膜布受到一定的向上的浮力,从而实现较大的跨度.张拉膜结构则通过柱及钢架支承或钢索张拉成型,其造型非常优美灵活.（2）历史世界上第一座充气膜结构建成于1946年，设计者为美国的沃尔特·勃德（W.Bird），这是一座直径为15的充气穹顶。1967年在德国斯图加特召开的第一届国际充气结构会议，无疑给充气膜结构的发展注入了兴奋剂。随后各式各样的充气膜结构建筑出现在1970年大阪世界博览会上。其中具有代

8、表性的有盖格尔设计的美国馆（137m×7m8卵形），以及川口卫设计的香肠形充气构件膜结构。后来人们认为70年大阪博览会是把膜结构系统地、商业性地向外界介绍的开始。张拉形式膜结构的先行者是德国的奥托（F.Otto），他在1955年设计的张拉膜结构跨度在25m左右，用于联合公园多功能展厅。由于张拉膜结构是通过边界条件给膜材施加一定的预张应力，以抵抗