穹顶看上去只是一个简单的穹顶结构,却蕴含着丰富的建筑智慧。Shelter 为您详细介绍了什么是穹顶,并让您深入了解它的特性、原理和应用领域。一起走进穹顶的世界,探索它的奥秘。
什么是圆顶?每个人对穹顶的定义都不一样,简单来说,穹顶是一种为室内空间提供遮蔽的半球形结构,由框架+外壳+其他配件构成的空间就是穹顶,穹顶结构的特点是造型简洁大方,稳定性好,承重能力强。
圆顶在中世纪的伊斯兰寺庙(如耶路撒冷的圆顶清真寺)和拜占庭帝国的教堂(如君士坦丁堡的圣索菲亚大教堂)中被广泛使用。20世纪,R.巴克敏斯特·富勒设计了许多网格圆顶,并在美国申请了专利。他在网格圆顶的发展中发挥了不可磨灭的作用。圆顶重量轻、用料少,非常适合大型建筑和临时建筑。
随着材料科学的进步,穹顶结构的材料和建造工艺都有了显著的提升,穹顶不断适应时代的变化和技术的进步,在世界各地得到了广泛的应用和发展。
圆顶为何如此受欢迎?圆顶结构因其独特的外观和造型而受到追捧。圆顶结构从穹顶式建筑发展而来,经过了漫长的演变过程。圆顶作为一种建筑形式,承载着丰富的文化和象征意义。例如,古罗马的万神殿,其轮廓呈流畅的圆形,没有尖锐的棱角。这种建筑风格在中世纪欧洲的教堂和宫殿中被广泛使用,成为那个时代建筑艺术的象征之一。在许多文化中,圆顶被视为完美的形状,代表着统一、和谐和完整。对称的设计原理和这种平衡感进一步提升了圆顶的美感。
另一方面,与传统的直线型或平面型建筑结构相比,穹顶结构通过其独特的弧形造型减少了建筑材料的使用,可以预先制造好各个构件,然后在现场组装,施工过程也相对简单,其节省材料的使用和独特的美观性使得穹顶结构在现代建筑设计中得到越来越广泛的应用。
圆顶结构有哪些类型?穹顶按结构形式主要分为板层织物穹顶和网格织物穹顶。
薄层圆顶
层板穹顶是Shelter开创性的结构,每层都是规则的三角形结构,线条水平,外观整齐,结构相对简单,顶部加固,增强整体稳定性和承重能力,这种设计使结构适合大中跨度应用,门的位置和大小可根据实际需要和使用习惯进行调整。
以下是层状结构的一些优点:它可以承受较大的载荷和振动,并具有很强的抗震性。有效分散外部载荷,减少杆件应力,延长使用寿命。杆件及节点排列规则,制造工序简单,减少生产周期。可维护性好,各个部件可以轻松更换或修理。薄板圆顶是一种稳定且安全的解决方案,可用于各种情况。 Shelter 根据爱斯基摩人冰屋的形状设计了这种结构。 这种结构还有助于加快生产速度,因此薄板圆顶可以尽快到达您的手中。
测地圆顶
什么是网格球顶?网格球顶是目前市场上最常用的结构之一,它是一种由点到线段再到球体的几何模型。产品的设计是通过“频率”来实现的。“频率”是指产品结构所含元素的数量,数量越多,球顶的杆件越多,外观就越光滑。在设计产品时,Shelter 会根据实际需求选择不同的频率,以达到最佳效果。
球面穹顶采用内接正二十面体的几何形状,各面为等边三角形,杆件种类相对较少,长度相近,有利于实现受力均匀分布,提高结构稳定性,适用于高度在20米以下的单层结构。但与层板结构相比,由于结构形状特殊,需要特殊的安装方式,安装窗帘、门相对麻烦。
什么是圆顶频率?
住宿球体结构的基础是内切二十面体,其每个面由三角形组成。大多数客户选择测地球体,因为从理论上讲,二十面体是最接近球体的结构。通过将这些三角形的边分成相等的部分,可以构建测地球体结构。这里的“频率”决定了结构的精细度。更常见的频率是 2v、3v 和 4v。
选择较低的频率数可以节省材料,因为它减少了结构中的杆的数量。
选择更多频率意味着结构更接近完美球体,但也意味着需要更多的材料。
如何选择层状圆顶和测地线圆顶?在层状圆顶和测地线圆顶之间进行选择时,需要考虑以下几个方面:
圆顶尺寸要求
对于20米以上的大型穹顶,建议采用层板结构,因为其整体稳定性更好。
对于小于10米的小型穹顶,通常建议采用测地线穹顶,因为其结构相对简单,且易于建造。
透明度要求
测地线圆顶通常建议采用全透明圆顶,因为测地线弧形门在视觉上更加美观。
功能要求
对于需要经常移动或更换内容的活动,球形帐篷可能更方便。由于其结构相对简单,杆件较少,因此易于快速搭建和拆除。
预算
相同规格下,球顶比板状球顶便宜,因为球顶的杆件比板状球顶少,而板状球顶的杆件越多,也意味着其稳定性和耐用性比球顶更好。
圆顶有哪些优点?
结构简单穹顶结构的设计基于简单的半球形几何形状,简化了建筑的复杂性。由于其对称性和重复性,穹顶结构在施工过程中需要的调整和修正较少。快速构建
快速构建穹顶结构的预制组件和模块化设计使其能够快速组装。由于大部分工作可以在工厂完成,因此现场安装时间大大减少。安装时间的减少意味着您可以将时间安排用于其他更重要的事务。
低成本设计减少了材料的使用,穹顶结构材料成本低,施工速度快,可减少人工成本及现场管理费用。预制构件的使用也减少了现场废弃物的产生,有利于环境保护。维护程序简单、使用寿命长也有助于降低穹顶的维护成本。
可拆卸和重复使用穹顶结构的模块化使其易于拆卸和重新配置。穹顶可以在不同地点重复使用。一些临时展览或度假村结束后,穹顶结构可以拆卸并在其他地方重建。可重复使用性降低了成本并有助于资源的可持续利用。
低基础要求由于圆顶的压力分布均匀,因此对地基的要求相对较低。它们可以建在软土和不稳定的地面上。这一特点使圆顶成为地形复杂或地基条件较差地区的理想选择。然而,在施工期间要注意地面的平整。在潮湿地区,当使用圆顶作为住宿圆顶时,您还可以选择模块化甲板作为平台,以防止潮湿和发霉。
高安全性穹顶的弧度提供了固有的强度,使其能够抵御大雪。其球形表面可以减少风阻,提高结构在强风中的稳定性。它在抗震方面也表现良好。建议日本等地震多发地区如果要搭建帐篷可以选择这种结构。
适用于多种场景开放式室内空间没有传统建筑的承重墙,提供了极大的设计自由度。这种灵活性使圆顶适用于各种功能,如生活、办公、娱乐和展览。圆顶结构的弯曲形状和光滑表面增强了声音分布并最大限度地减少了回声,因此它也是音乐厅、剧院和礼拜场所的理想选择。
穹顶结构的应用
音乐活动
地点
阶段
装饰
体育活动
地点
广告载体
品牌展示
品牌发布/推广活动场地
显示载体
公共活动空间
餐厅/影剧院/接待厅/展览馆
半永久性建筑
温室
绿植栽培室
植物展场地
游乐设施
儿童游乐设施
校园活动设施
投影
外部面料主体喷漆
外部投影
内部投影沉浸式体验
常见问题
如果我的圆顶损坏了,我该怎么办?
Shelter Dome 的产品质保期为一年,我们产品的参考使用寿命如下,如果对应产品未达到预期使用寿命,可以联系我们进行咨询。
框架结构使用年限为15年。
外膜结构整体使用寿命为8-10年。
透明篷布使用寿命为2-3年,建议将外层布料剖开。
圆顶应如何包装以便运输?
杆件采用钢管支架,外布等配件采用塑料橡胶支架包装,单套玻璃门采用木框包装。
圆顶的构造是什么?
圆顶篷外覆材料为PVC或PVDF篷布,PVC的参数为850GSM不透明PVC和950GSM透明PVC,工作温度为-25-75℃。PVC/PVDF篷布由基布、外覆涂层、表面处理组成,PVDF的拉伸强度高于PVC。
在PVC表面涂覆PVDF树脂的材料称为PVDF,两者所用的基布均为高强度聚酯纤维,与普通PVC膜相比,PVDF膜的耐久性提高到10~15年以上。
膜结构建筑会遇到哪些问题及如何解决?
织物结构在使用过程中可能会出现各种问题,如变黄、起沟、不清晰、云状等,这些问题往往是由于长期折叠、天气变化或材料老化造成的。
黄变问题:长期暴露在阳光和紫外线下,膜材会氧化变黄,应选用抗紫外线的布材,或采用分体设计,及时更换变黄部分。
折痕、不清晰现象:长期折叠造成的物理损伤。寒冷天气,尤其是气温低于-10度时,不宜铺装布艺。工期紧迫怎么办?安装前,先将布艺材料在室内预热到合适温度,将布艺材料展开约10-15分钟,再进行安装。使用适当的拉伸、固定方法,确保布艺材料展开平整。
阻燃等级是多少?
阻燃等级是材料燃烧性能的等级。
国家标准:分为A级(不燃)、B1级(难燃)、B2级(可燃)、B3级(易燃)
欧洲标准:分为M0(不燃)、M1(难燃)、M2(难燃)、M3(可燃)、M4(可燃)
外层面料有裂开的问题吗?
我们将透明面料设计成单独的一块,通过拉链和魔术贴与主面料连接。这样,当需要更换时,只需要拆除损坏的部分,而不必更换整个外层面料。这样的设计不仅提高了维护的便利性,也延长了帐篷的使用寿命。
对于40米以上的圆顶帐篷,我们采用孔眼和扎绳作为主要连接方式,并使用魔术贴固定,这样的设计让大型圆顶帐篷的搭建和拆卸更加高效。
如何处理冷凝问题?
结露主要是空气中含有的水蒸气,当气温下降,空气湿度含量减少,多余的水就凝结成水滴,过多的结露会造成钢管生锈,降低钢管强度。
主要可以通过以下方式防止结露:
答:白天阳光直射时,室内温度远高于室外温度,室内水汽蒸发后无法散发到室外。加强通风可以及时排除室内水汽,室内外温差也不会过大,避免结露现象。
B:在梅雨季节或其他湿度较大的季节,要及时关闭门窗,利用除湿机等机械设备除湿。
C:地面做防水层或吊挂平台,划分室内干湿区域,湿区设置窗户等通风措施。