膜結(jié)構(gòu)在機(jī)場建筑主體項(xiàng)目建設(shè)中的應(yīng)用因其獨(dú)特的材料特性和設(shè)計(jì)優(yōu)勢,已成為現(xiàn)代機(jī)場建設(shè)中極具吸引力的選擇。它不僅能滿足機(jī)場大跨度、高空間的功能需求,還能創(chuàng)造出極具現(xiàn)代感和標(biāo)志性的建筑形象,同時(shí)兼顧功能性與經(jīng)濟(jì)性。以下是膜結(jié)構(gòu)在機(jī)場中的主要應(yīng)用場景及其優(yōu)勢:
一、 主要應(yīng)用場景
航站樓屋頂/屋蓋:
大跨度覆蓋: 膜材輕質(zhì)高強(qiáng),能輕松實(shí)現(xiàn)幾十米甚至上百米的無柱大跨度覆蓋,創(chuàng)造出開敞、明亮、無遮擋的出發(fā)大廳、值機(jī)區(qū)、候機(jī)區(qū)等核心空間,提供極佳的視覺通透性和空間體驗(yàn)(如北京首都國際膜結(jié)構(gòu)機(jī)場T3航站樓、深圳寶安國際膜結(jié)構(gòu)機(jī)場T3航站樓、廣州白云膜結(jié)構(gòu)機(jī)場航站樓)。
自然采光: 大部分膜材具有良好的透光性的ETFE膜材,能將自然光均勻柔和地引入室內(nèi),大幅減少白天的人工照明能耗,創(chuàng)造舒適的室內(nèi)光環(huán)境,同時(shí)減少“光污染”。
造型自由: 膜結(jié)構(gòu)造型靈活多變,可塑造出極具動感和標(biāo)志性的曲面形態(tài),成為機(jī)場乃至城市的地標(biāo)(如迪拜國際機(jī)場、新加坡樟宜機(jī)場部分區(qū)域)。其流線型外觀也常被賦予“飛翔”、“流動”等寓意。
快速施工: 膜材及主要鋼結(jié)構(gòu)可在工廠預(yù)制,現(xiàn)場安裝速度快,能顯著縮短航站樓的建設(shè)周期。
連接廊道/指廊屋頂:
連接航站樓主樓與衛(wèi)星廳或登機(jī)口的廊道,采用膜結(jié)構(gòu)屋頂同樣能實(shí)現(xiàn)輕質(zhì)、透光、大跨度的效果,為旅客提供舒適的通行環(huán)境。
入口雨棚/落客區(qū)/車道邊覆蓋:
在航站樓出發(fā)層和到達(dá)層的車道邊,巨大的膜結(jié)構(gòu)雨棚能為上下車的旅客和行李提供遮陽擋雨的保護(hù),其輕盈現(xiàn)代的造型也構(gòu)成了旅客對機(jī)場的第一印象(如上海浦東國際機(jī)場T2航站樓入口雨棚、廣州白云國際機(jī)場T2航站樓入口雨棚)。
通常采用單層或張拉式膜結(jié)構(gòu),造型簡潔有力。
值機(jī)島/安檢區(qū)頂棚:
在航站樓內(nèi)部,局部區(qū)域如值機(jī)柜臺集群或安檢排隊(duì)區(qū)上方,可采用較小的膜結(jié)構(gòu)單元作為裝飾性或功能性頂棚,起到空間限定、引導(dǎo)人流和改善局部光環(huán)境的作用。
機(jī)場停車場:
機(jī)場的大型露天停車場采用膜結(jié)構(gòu)車棚,可為車輛提供遮陽(減少車內(nèi)高溫)和避雨(方便旅客上下車)的功能。其輕質(zhì)特性也降低了支撐結(jié)構(gòu)的成本。
貨運(yùn)站/機(jī)庫門:
部分大型貨運(yùn)設(shè)施或特種機(jī)庫的大門或部分屋頂會采用柔性開啟的膜結(jié)構(gòu),滿足大尺寸開口的需求。
景觀小品/休息亭:
機(jī)場內(nèi)部或外部綠化區(qū)域,小型膜結(jié)構(gòu)亭子可為旅客提供遮陽避雨的休憩場所,兼具功能性和景觀性。
二、 膜結(jié)構(gòu)應(yīng)用于機(jī)場的核心優(yōu)勢
輕質(zhì)高強(qiáng): 單位面積重量遠(yuǎn)輕于傳統(tǒng)建筑材料(混凝土、金屬板),顯著降低主體結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)的荷載與造價(jià),尤其利于大跨度結(jié)構(gòu)。
大跨度無柱空間: 這是膜結(jié)構(gòu)最突出的優(yōu)勢之一,能創(chuàng)造出滿足機(jī)場功能需求的廣闊、開放、靈活的內(nèi)部空間。
優(yōu)異的自然采光: 透光膜材(ETFE, PTFE涂層玻璃纖維布)提供高質(zhì)量的漫射光,節(jié)能環(huán)保,提升空間品質(zhì)。
造型自由與美學(xué)價(jià)值: 能夠?qū)崿F(xiàn)復(fù)雜的三維曲面造型,賦予建筑獨(dú)特的現(xiàn)代感、流動感和標(biāo)志性,提升機(jī)場形象。
施工速度快: 工廠化生產(chǎn)程度高,現(xiàn)場安裝便捷,可有效縮短工期。
良好的自潔性: 表面涂層(尤其是PTFE)具有“荷葉效應(yīng)”,不易附著灰塵和污物,雨水沖刷即可保持清潔,大大降低高空維護(hù)成本和難度。
耐候性與耐久性: 優(yōu)質(zhì)的膜材(PTFE, ETFE)具有出色的抗紫外線、抗老化、耐腐蝕性能,使用壽命可達(dá)25年以上甚至更長。
一定的保溫隔熱性能: 通過選擇多層膜結(jié)構(gòu)(如ETFE氣枕)或在膜下增加保溫層,可以滿足建筑的保溫隔熱要求。
防火性能: 主流建筑膜材(PTFE玻璃纖維布、部分PVC涂層聚酯纖維布)能達(dá)到B1級(難燃)甚至更高的防火標(biāo)準(zhǔn)。
良好的聲學(xué)性能: 某些膜材和構(gòu)造(如ETFE多層氣枕)能有效吸收和反射聲音,有助于改善大空間的聲學(xué)環(huán)境。
三、 需要考慮的因素
初始投資: 雖然膜結(jié)構(gòu)在結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)、施工速度上有優(yōu)勢,但高性能膜材本身的價(jià)格相對較高。需要進(jìn)行綜合成本分析(包括全生命周期成本)。
隔熱與結(jié)露: 單層膜的保溫隔熱性能有限,在寒冷或炎熱地區(qū)需要特殊設(shè)計(jì)(如雙層膜+空氣層、附加保溫層)來防止熱量損失或內(nèi)部結(jié)露。ETFE氣枕在這方面表現(xiàn)更好。
聲學(xué)設(shè)計(jì): 大空間內(nèi)混響時(shí)間可能較長,需要結(jié)合吸聲材料(如吊頂吸聲板、地毯等)進(jìn)行聲學(xué)設(shè)計(jì)。
風(fēng)荷載和雪荷載設(shè)計(jì): 膜結(jié)構(gòu)對風(fēng)荷載非常敏感,需要精確的風(fēng)洞試驗(yàn)和找形分析來確保結(jié)構(gòu)安全。大雪地區(qū)需考慮雪荷載及融雪排水設(shè)計(jì)。
維護(hù): 雖然自潔性好,但仍需定期檢查膜面、索具、連接節(jié)點(diǎn)等,極端天氣后尤其重要。膜材破損的局部修補(bǔ)或更換是可能的,但需專業(yè)技術(shù)。