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如何设计出形态简洁但张力自平衡的张拉膜?
- 2019-05-11 -

在传统的建筑设计当中,建筑师要根据客户需求,先确定总体的布局、几何形状以及所要采用的材料。在表达建筑设计理念和思想的草图之后,就需要根据传统的设引模式以及基于二维坐标的方式绘制出来设计图。沿用这种设计模式的话,建筑师一般情况下都会选择传统的材料还有结构形式并选用刚性的围护体系来抵御外界气候的一影响。


建筑设计的宗旨更侧重于传统的空间理性组织的体现,但是膜结构是受力结构与外形设计密切结合的一种建筑形式。膜面通过光的明暗调节从而产生出极具魅力的空间与环境效果。设计优良的膜结构建筑可以有效的抵御雨淋、日晒、风雪等外界气候的影响。在作为各种跨度结构的主要受力构件的同时,还可以选择透光甚至是透明的膜材从而来控制进入内部空间的光线强弱,来满足各种设计要求。上述的各种特性组合起来形成了张拉膜结构独特的造型,甚至可以说还没有任何其他结构能够比轻型张拉膜结构用更少的材料达到如此之多的功能和效果。


张拉膜结构建筑的简约性使得其不能隐藏任何设计上的缺陷,张力的松弛或者是不连续都会被充分的暴露出来,而且会导致膜面出现褶皱及变形,降低了膜结构建筑的使用寿命。膜结构的所有构件都是完全可见的。在设计时要仔细权衡,任何构件的设计都不能够随意修改,因为修改任一构件都将可能会影响整个结构的几何形状以及顶应力的平衡。因此,建筑师只有在全面深入地了解张拉膜结构体系之后才能创作出优秀作品。
 

由于结构性能的高效性,膜结构能够通过膜面形状的大变形来重新划分布局集中荷载,而不会使得该区域的膜面应力明显增加。这些特性使得膜结构成为了轻型结构,就是它在具有多变造型的同时,既能够有效地承载还可以保持外观简洁。这就是张拉膜结构建筑常常被认为是具有震撼力美感的原因之一。

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