0 引言
近年來，科技不斷發展，複合材料工藝不斷進步，體育場看台設計具有輕質、高強度、強透光性、強柔性張力、易於施工及易回收等優點，在現有的建築體係中嶄露頭角並已組成體育場看台設計建築體係。隨著體育場看台設計的普遍應用，關於體育場看台設計越來越多的問題也得到了人們的關注。
體育場看台設計與傳統建築結構存在較大差異，主要在材料、結構、造型等方麵。體育場看台設計的差異導致了透明度、強度、防火性能等差異，體育場看台設計的不同會影響支撐強度及形變量等，這些問題都會影響體育場看台設計的適用範圍。文章針對體育場看台設計及體育場看台設計的不同，進行體育場看台設計的適用性分析，有利於體育場看台設計更好的應用。
1 體育場看台設計及其特性分析
1.1 體育場看台設計的分類
1.1.1 膜材組成
(1）織物膜材：(1)塗層織物膜材的組成主要是塗層、纖維基布、膠粘劑及表麵塗層等。主要有聚酯纖維基布PVC塗層膜（PVC/PES）、玻璃纖維基布Silicone塗層膜、玻璃纖維基布PVC塗層膜（PTFE/GF）、PBO纖維基布PVF塗層膜及聚酯纖維基布Silicone塗層膜等類型。(2)非塗層織物膜材主要包括棉質纖維膜、氟化物織物及金屬織物。
(2）非織物膜材：主要指以EPFE薄膜、THV/FEP薄膜及PVC薄膜等為代表的熱塑性化合物薄膜。
1.1.2 防火性能
A類膜材：塗層為PTFE、基布為玻璃纖維，不燃；B類膜材：塗層為聚乙烯基類、基布為乙烯-四氟乙烯共聚物或者玻璃纖維，可燃但不會燒穿，B1、DIN4120防火等級標準；C類膜材：塗層為聚氯乙烯，基布為聚酯纖維，可燃但不蔓延。
1.1.3 工程應用膜材
(1)PVC膜材：多用於臨時性或半永久性建築，耐久能力和自潔性較差，解決此問題需要靠TiO2或PVDF塗層。
(2)PTFE和ETFE膜材：自潔性和耐久能力較好，使體育場看台設計走向永久性建築，應用更加廣泛。
1.2 體育場看台設計分類
(1）骨架式體育場看台設計：骨架的組成部分為鋼材和木材，上方的膜材主要起覆蓋作用，局部範圍內發揮張拉作用，受骨架的約束，不易變形，風振效應相對較小。
(2）張拉式體育場看台設計：拉索將體育場看台設計張拉於結構上，膜麵可以承擔起覆蓋建築物的作用。這種結構形式下膜麵本身也是受力體係的組成部分，結構受力體係由膜材壓杆拉索共同構成，結構變形大，風振效應較明顯。
(3）充氣式體育場看台設計：(1)氣承式體育場看台設計：直接用單層薄膜作為屋麵和外牆，借助送風係統使室內氣壓大於外界氣壓，從而產生氣壓差來抵抗外力。(2)氣肋（囊）式體育場看台設計：拱形膜肋通過充氣可具支撐能力作為氣肋（囊）式體育場看台設計的骨架，屋麵體係則由骨架和膜材共同形成。
(4）索桁架體育場看台設計：由索桁架與膜複合而成，索桁架本身就是一種獨立的建築結構體係，完整且穩定，有足夠的剛度。
(5）張拉整體與索穹頂體育場看台設計：是一種有自穩定性的閉合結構體係。在一定空間內，經連續拉力杆按特定幾何拓撲關係組成，有較大剛度和穩定性。
1.3 體育場看台設計的特性分析
(1)PVC（聚氯乙烯）：彈性大，徐變大，強度低，柔韌性能好，可卷折，有良好的抗震性能，受光照影響較大，不易清洗，結構受力不理想。
(2)PVDF（聚二氟乙烯）：比PVC使用期限多7～10年，耐火性合格，可實現較大程度跨越。
(3)PVF（聚偏氟乙烯）：更耐用，防沾汙，但防火性、加工性、施工性不佳，100°以下幾乎不溶於任何溶劑。
(4)PTFE（聚四氟乙烯）：適宜溫度範圍為-70～230℃，具有極好的耐久、防火及防汙特性；樹脂含量大於90%，在拉伸強度上，與鋼材相似；光學性能好，耐老化，但成本高且柔軟性差。
(5)ETFE（乙烯—聚四氟乙烯共聚物）：能在-200～150℃的溫度中長期使用，高抗汙，易清洗，延展性、耐火性好，質量輕，可循環使用，有較強的耐腐蝕性，且可強力附著在金屬表麵，克服了PTFE不黏合金屬的缺陷，是金屬的理想複合材料；因其耐負壓極為優良，在建築中常常以氣墊的形式被采用，並監控補充氣壓保證效果良好；光學性能極好，不易被外界環境影響。
2 體育場看台設計建築適用性分析
2.1 體育場看台設計形式的建築適用性分析
(1）骨架式體育場看台設計十分穩定，一般暴露於膜內測，膜的強透光性也消除了關於視覺效果不佳的問題，同時，這樣的結構形式更簡單有效地減小膜麵曲率。平緩膜麵，增加水平方向上的預張力，對骨架的布置、形式、結構、節點的設計要求較高，適用於居住建築。
(2）張拉式體育場看台設計、膜曲麵起重要結構作用，可充分發揮張力膜特點，造型豐富，可提供良好的建築標誌形成獨特的視覺效果，多用於開敞式建築。但受力計算複雜，材料找形安裝與製作都較為困難。
(3）充氣式體育場看台設計自重小，使用鋼材少，但遭遇自然災害後易使膜不穩定造成膜漏氣、氣壓控製係統不穩定與屋麵下癟；與ETFE膜結合可使膜更具穩定性，但成本及後期維護所需費用較高，所需建築智能化水平較高。
(4）索桁架體育場看台設計與其他結構膜相比，體係更加完整穩定，可承受更強大的壓力，可獨立於膜存在，性能更好，綜合造價更低，跨度更廣，使其內空間更加簡潔，且對安裝誤差不敏感，適用於半封閉建築屋頂。
2.2 單層體育場看台設計建築適用性分析
單層膜具有一定的透光性，且易於施工更替，更加輕便，大大減少了支撐結構的重量與體積，利於回收利用，符合當代舒適、綠色節能的要求。
(1）特點：質地柔軟、透氣性良好、造價低、耐久性好。此外單層PVC體育場看台設計透光率較小但采光均勻，易施工且色彩豐富；其實惠的造價與簡便的施工使其適用於臨時性建築，便於安置與拆卸。但是可使用時間較短，各項功能隨時間推移逐步弱化。
(2)PTFE膜耐久性極高，可用作永久性建築的材料，同時透光性良好，為均勻漫射光，在一定程度上可以阻擋紫外線，但體育場看台設計表皮材料易產生褶皺較難恢複原狀，在一定程度上影響建築物美觀，因此在施工過程中有一定的局限性，適用於中、大型建築，具有一定的透氣性，但不適用於充氣式體育場看台設計建築。
(3)ETFE膜耐久性良好，可用作永久性建築的材料，其透光性與玻璃相似，可作為玻璃替代品，但透光性極高易造成眩光，容易受紫外線破壞，可與其他膜同時使用來達到遮光效果；ETFE膜易於回收利用，是良好的綠色節能材料，但需要持續充氣保持特定壓力，維護費用較高，且加工較難。
2.3 改良提升體育場看台設計
2.3.1 體育場看台設計保溫隔熱性能的改善
好色先生软件在线下载常用雙層體育場看台設計進行保溫隔熱。但雙層體育場看台設計或塗覆low-e塗層的體育場看台設計並不適用於對保溫隔熱要求嚴苛的建築。因此，改善其保溫隔熱性能，往往需要減少光線和熱量輸出，故可將多層膜進行疊加降低透光率以達到理想效果；另外，在夏熱冬冷時，可將反射性塗層塗抹在膜表皮。有些建築對透光性要求較高，不適合以上兩種方法。為解決此類問題，可采用透光保溫材料，既可改善體育場看台設計的保溫隔熱性能，又不影響建築物的透光效果。
2.3.2 對體育場看台設計遮陽及透光的改進
PVC膜及PTFE膜一般無需處理。ETFE膜分為透明和白色兩種。透明ETFE膜一般要進行鍍膜或印刷的表麵處理以避免眩光及紫外線照射，且可產生良好的視覺效果及豐富的色彩。另外，ETFE膜一般以氣囊式充氣膜的形式運用於建築。改良後的ETFE體育場看台設計可解決采光不足和光線過強對室內所產生的影響。
2.3.3 對體育場看台設計聲學性能的改善
主要對隔聲性能及吸聲性能的改善。隔聲性能的改善主要是使用雙層膜或與隔聲材料配合使用，適用於對隔聲要求不高的場所，不適用專業聲音場所。打孔處理膜材是改善吸聲性能的主要方式，這種處理方式的膜材大多采用ETFE膜，將其打孔可用於雙層膜內表麵，或者使用一些吸聲材料以改善吸聲性能，用於對室內聲學有一定要求但沒有嚴苛要求的場所。
2.4 體育場看台設計建築適用性展望
2.4.1 體育場看台設計適用於建築屋頂或庭院覆蓋
體育場看台設計具有強透光性、膜麵分子密度小、易於回收等特點，故在某些建築物的運用上可替代玻璃。建築屋頂影響建築物保溫性能，在體育場看台設計與玻璃保溫性能相近的前提下，不同型號不同材料的膜,運用不同形式可滿足建築對采光照度與光線的不同需求。另外，體育場看台設計的輕質和施工便利特點，使對庭院封閉處理的應用更為合理。
2.4.2 體育場看台設計適用於臨時性建築及需要移動的建築
體育場看台設計易於施工、回收，因此在臨時性建築應用方麵極具優勢。憑借其良好的施工性能及極小的麵密度，體育場看台設計也可應用於可移動建築。用體育場看台設計設計可移動建築的優點在於節省人力物力，有很強的靈活性。
2.4.3 體育場看台設計適用於大跨度或高層建築
因其極小的麵密度和較高的透光率，現階段大跨度建築運用體育場看台設計較多，而高層建築因膜表皮的柔性易受風力影響而難以適用。但未來隨著各方麵發展，體育場看台設計可在更具特點柔性的高層建築形態中使用，體育場看台設計除了為人熟知的強性變形，還可以變柔為剛，且其極輕的質量十分適用於高層建築。
2.4.4 體育場看台設計適用於居住建築
各種體育場看台設計可與居住建築結合以拓寬用途。與傳統的剛性建築體係不同，體育場看台設計是一種獨特的柔性張力體係。在某些情況下，體育場看台設計需要與其他建築結構形式複合使用。同樣，體育場看台設計也要與其他建築材料一起使用以達到最大程度體現各自優勢的效果。比如：將不透明體育場看台設計和保溫材料一起運用於建築，不僅可以達到保溫效果還可以隔絕外界光線和視線。體育場看台設計用作建築牆體部件的研究，拓寬了輕質外牆結構設計範圍，但如何更合理、經濟美觀地將體育場看台設計運用於建築還有待研究。
3 結語
結合國內外相關研究現狀，從體育場看台設計和體育場看台設計兩方麵，對體育場看台設計建築體係進行較為詳細的論述；針對不同的體育場看台設計形式和體育場看台設計建築，進行利弊分析並闡述實用性；根據體育場看台設計的缺點提出改進措施，展望了體育場看台設計的適用性和運用的合理性，展示了體育場看台設計在將來建築體係中的優越地位。
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