張拉膜結構的概念設計
一種新的結構形式出現，必然遵循一定的理論規律，也就是首先是概念性的設計，初步的規劃。整體的劃分，形成塊，再具體到細部。
一、從結構方式上大致可分為骨架式、張拉式、充氣式膜結構3種形式：
1.骨架式膜結構（Frame Supported Structure）
以鋼構或是集成材構成的屋頂骨架后，在其上方張拉膜材的構造形 式，下部支撐結構安定性高，因屋頂造型比較單純，開口部不易受限制， 且經濟效益高等特點，廣泛適用于任何大，小規模的空間。
2.張拉式膜結構（Tension Suspension Structure）
以膜材、鋼索及支柱構成，利用鋼索與支柱在膜材中導入張力以達安 定的形式。除了可實踐具創意，創新且美觀的造型外，也是*能展現膜結構精神的構造形式。 近年來，大型跨距空間也多采用以鋼索與壓縮材構成 鋼索網來支撐上部膜材的形式。因施工精度要求高，結構性能強，且具豐富的表現力，所以造價略高于骨架式膜結構。
3.充氣式膜結構（Pneumatic Structure）
充氣式膜結構是將膜材固定于屋頂結構周邊，利用送風系統讓室內氣 壓上升到一定壓力后，使屋頂內外產生壓力差，以抵抗外力，因利用氣壓來支撐，及鋼索作為輔助材，無需任何梁，柱支撐，可得更大的空間，施工 快捷，經濟效益高，但需維持進行24小時送風機運轉，在持續運行及機器維護費用的成本上較高。
二、膜材料用 于膜結構建筑中的膜材是一種具有強度，柔韌性好的薄膜材料，是由纖維編織成織物基材，在其基材兩面以樹脂為涂層材所加工固定而成的材料，中心的織物基材分 為聚酯纖維及玻璃纖維，而作為涂層材使用的樹脂有聚氯乙烯樹脂（PVC），硅酮（silicon）及聚四氟乙烯樹脂（PTFE），在力學上織物基材及涂層 材分別具有影響下列的功能性質。
織物基材——抗拉強度，抗撕裂強度，耐熱性，耐久性，防火性。
涂 層 材——耐候性，防污性，加工性，耐水性，耐品，透光性。
三、膜材的正確選定用于建筑膜結構的膜材，依涂層材不同大致可分為PVC膜與PTEF膜，膜材的正確選定 應考慮其建筑的規模大小、用途、形式，使用年限及預算等綜合因素后決定。
PVC膜（PVC-Coated Polyester）
PVC膜材在材料及加工上都比PTFE膜便宜，且具有材質柔軟，易施工的優點。但在強度、耐用年限、防火 性等性能上較PTFE膜差。PVC膜材是由聚脂纖維織物加上PVC涂層（聚氯乙烯）而成，一般建筑用的膜材，是在PVC涂層材的表面處理上，涂以數 micron 厚的壓克力樹脂（acrylic），以改善防污性。但是，經過數年之后就會變色、污損、劣化。一般PVC膜的耐用年限，依使用環境不同在5~8年。為了改 善PVC膜材的耐侯性，近年來已研發出以氟素系樹脂于PVC涂層材的表面處理上做涂層，以改善其耐侯性及防污性的膜材。
PVDF PVDF是二氟化樹脂（Polyvinylidene Fluoride）的略稱，在PVC膜表面處理上加以PVDF樹脂涂層的材料稱為PVDF膜。PVDF膜與一般的PVC膜比較，耐用年限改善至7~10年 左右。
PVF PVF是一氟化樹脂（Polyvinyl Fluoride）的略稱。PVF膜材是在PVC膜的表面處理上以PVF樹脂做薄膜狀薄片（laminate）加工，比PVDF膜的耐久性更佳，更具有防 沾污的優點。但因為加工性、施工性與防火性都不佳，所以使用用途受到限制。
PTFE膜（PTFE Coated Fiberglass）
PTFE膜是在超細玻璃纖維織物上，涂以聚四氟乙烯樹脂而成的材料。PTFE膜*大的特微就是耐久性、防 火性與防污性高。但PTFE膜與PVC膜比較，材料費與加工費高，且柔軟性低，在施工上為避免玻璃纖維被折斷，須有專用治工具與施工技術。
耐久性：涂層材的PTFE對酸、鹼等化學物質及紫外線非常安定，不易發生變色或破裂。玻璃纖維在經長期使 用后，不會引起強 度劣化或張力減低。膜材顏色一般為白色、透光率高，耐久性在25年以上。
防污性：因涂層材為聚四氟乙烯樹脂，表面摩擦系數低，所以不易污染，可藉由雨水洗凈。
防火性：PTFE膜符合近所有國家的防火材料試驗合格的特性，可替代其它的屋頂材料做同等的使用用途。
四、工程應用體育設施—體育場館、健身中心等交通設施—機場、火車站、公交車站、高速公路收費站、加油站 等文化設施—展覽/會議中心、劇場、博物館、動物園、水族館等景觀設施—建筑入口、泳池小品、小區長廊、戶外廣場、公園小品、標識性建筑等商業設施—購物 中心、餐廳、步行街等工業設施—工廠、倉庫、污水處理中心、物流中心、溫室等。 |
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