張拉膜景觀是一種建築與結構完美結合的結構體係。它是用高強度柔性薄膜材料與支撐體係相結合形成具有一定剛度的穩定曲麵,能承受一定外荷載的空間結構形式。其造型自由輕巧、阻燃、製作簡易、安裝快捷、節能、安全等優點,因而使它在世界各地受到廣泛應用。這種結構形式特別適用於大型體育場館、入口廊道、小品、公眾休閑娛樂廣場、展覽會場、購物中心等領域。
一、張拉膜景觀的分類從結構方式上大致可分為骨架式、張拉式、充氣式張拉膜景觀3種形式
1.骨架式張拉膜景觀(FrameSupportedStructure)以鋼構或是集成材構成的屋頂骨架後,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,開口部不易受限製,且經濟效益高等特點,廣泛適用於任何大,小規模的空間。
2.張拉式張拉膜景觀(TensionSuspensionStructure)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到安定的形式。除了可實踐具創意,創新且美觀的造型外,也是最能展現張拉膜景觀精神的構造形式.近年來,大型跨距空間也多采用以鋼索與壓縮材料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,所以造價略高於骨架式張拉膜景觀。
3.充氣式張拉膜景觀(PneumaticStructure)充氣式張拉膜景觀是將膜材固定於屋頂結構周邊,利用送風係統讓室內氣壓上升到一定壓力後,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,可得到更大的空間,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、膜材料用於張拉膜景觀建築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,在其基材兩麵以樹脂為塗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,而作為塗層材使用的樹脂有聚氯乙烯樹脂(PVC),矽酮(silicon)及聚四氟乙烯樹脂(PTFE),在力學上織物基材及塗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。塗層材——耐候性,防汙性,加工性,耐水性,透光性。
三、膜材的正確選定用於建築張拉膜景觀的膜材,依塗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築的規模大小、用途、形式,使用年限及預算等綜合因素後決定。
PVC膜(PVC-CoatedPolyester)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塗層(聚氯乙烯)而成,一般建築用的膜材,是在PVC塗層材的表麵處理上,塗以數micron厚的壓克力樹脂(acrylic),以改善防汙性。但是,經過數年之後就會變色、汙損、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。