20世紀60年代隨著現(xiàn)代柔性建筑材料的發(fā)展,建筑師們從帳篷著一古老的簡單建筑結(jié)構(gòu)出發(fā),構(gòu)造出了魔幻般的形式--膜結(jié)構(gòu)。它可以構(gòu)成單曲面,多曲面等不同建筑結(jié)構(gòu)形式,滿足了建筑師們對建筑與美學高度統(tǒng)一的要求。
柔性材料具有透光和防紫外線功能,在一些室外建筑和環(huán)境小品中得到廣泛的應(yīng)用。正是由于這一特征,夜間的燈光設(shè)計使膜結(jié)構(gòu)具有鮮明的環(huán)境標志特征。優(yōu)美造型的膜材,不銹鋼配件和緊固件加上設(shè)計輕巧合理,表面處理嚴格的鋼結(jié)構(gòu)支撐,塑造出形式美觀,設(shè)計合理的膜結(jié)構(gòu),在當今世界范圍內(nèi)的建筑環(huán)境設(shè)計中占有舉足輕重的地位。
生活在現(xiàn)代都市的人們已經(jīng)從過去以謀生為目的的社會行為走上了以樂生為目的的新臺階,在精神上追求健康向上,愉快和富有人性的文化環(huán)境?,F(xiàn)代建筑環(huán)境是現(xiàn)代城市,現(xiàn)代文化與社會,現(xiàn)代人的生活和觀念的綜合表象。在展現(xiàn)人的個性化,自娛性和多元性環(huán)境空間方面,膜結(jié)構(gòu)以其獨具魅力的建筑形式,必將會在環(huán)境建設(shè)中得到越來越廣泛的應(yīng)用。
充氣式膜結(jié)構(gòu)是將膜材固定于屋頂結(jié)構(gòu)周邊,利用送風系統(tǒng)讓室內(nèi)氣壓上升到一定壓力后,使屋頂內(nèi)外產(chǎn)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(jīng)濟效益高,但需維持進行24小時送風機運轉(zhuǎn),在持續(xù)運行及機器維護費用的成本上較高。
現(xiàn)今,城市中已越來越多地可以見到膜結(jié)構(gòu)的身影。膜結(jié)構(gòu)已經(jīng)被應(yīng)用到各類建筑結(jié)構(gòu)中,在我們的城市中充當著不可或缺的角色。
柔性:張拉膜結(jié)構(gòu)不是剛性的,其在風荷載或雪荷載的作用下會產(chǎn)生變形。膜結(jié)構(gòu)通過變形來適應(yīng)外荷載,在此過程中荷載作用方向上的膜面曲率半徑會減小,直至能更有效抵抗該荷載。
張拉結(jié)構(gòu)的靈活性使其可以產(chǎn)生很大的位移而不發(fā)生性變形。膜材的彈性性能和預應(yīng)力水平?jīng)Q定了膜結(jié)構(gòu)的變形和反應(yīng)。適應(yīng)自然的柔性特點可以激發(fā)人們的建筑設(shè)計靈感。
不同的膜材的柔性程序也不相同,有的膜材柔韌性,不會因折疊而產(chǎn)生脆裂或是破損,這樣的材料是有效實現(xiàn)可移動、可展開結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)和前提。