結(jié)構(gòu)工程師輔導：膜結(jié)構(gòu)解釋和應用范圍

    索膜結(jié)構(gòu)是用高強度柔性薄膜材料經(jīng)受其它材料的拉壓作用而形成的穩(wěn)定曲面，能承受一定外荷載的空間結(jié)構(gòu)形式。其造型自由、輕巧、柔美，充滿力量感，阻燃、制作簡易、安裝快捷、節(jié)能、易于、使用安全等優(yōu)點，因而使它在世界各地受到廣泛應用。
    膜結(jié)構(gòu)建筑作為新的建筑形式于本世紀五十年代在國際上開始出現(xiàn)，至今已有四十多年的歷史，特別是到了七十年代以后，膜結(jié)構(gòu)的應用得到了迅速發(fā)展。膜結(jié)構(gòu)的出現(xiàn)為建筑師們提供了超出傳統(tǒng)建筑模式以外的新選擇。
    膜結(jié)構(gòu)一改傳統(tǒng)建筑材料而使用膜材，其重量只是傳統(tǒng)建筑的三十分之一。而且膜結(jié)構(gòu)可以從根本上克服傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)在大跨度（無支撐）建筑上實現(xiàn)時所遇到的困難，可創(chuàng)造巨大的無遮擋的可視空間。其造型自由輕巧、阻燃、制作簡易、安裝快捷、節(jié)能、易于、使用安全等優(yōu)點，因而使它在世界各地受到廣泛應用。另外值得一提的是，在陽光的照射下，由膜覆蓋的建筑物內(nèi)部充滿自然漫射光，無強反差的著光面與陰影的區(qū)分，室內(nèi)的空間視覺環(huán)境開闊和諧。夜晚，建筑物內(nèi)的燈光透過屋蓋的膜照亮夜空，建筑物的體型顯現(xiàn)出夢幻般的效果。這種結(jié)構(gòu)形式特別適用于大型體育場館、入口廊道、小品、公眾休閑娛樂廣場、展覽會場、購物中心等領(lǐng)域。
    張拉膜結(jié)構(gòu) （Tesioned Membrane Structure） ，是依靠膜自身的張拉應力與支撐桿和拉索共同構(gòu)成機構(gòu)體系。在陽光的照射下，由膜覆蓋的建筑物內(nèi)部充滿自然漫射光，無強反差的著光面與陰影的區(qū)分，室內(nèi)的空間視覺環(huán)境開闊和諧。夜晚，建筑物內(nèi)的燈光透過屋蓋的膜照亮夜空，建筑物的體型顯現(xiàn)出夢幻般的效果。張拉膜結(jié)構(gòu)特別適合用來建造城市標志性建筑的屋頂，如體育與娛樂性場館，需有廣告效應的商場、餐廳等。城市的交通樞紐是城市命脈的關(guān)鍵性建筑，使用功能要求建筑物各組成單元的標志明確。因而近來年，這類建筑越來越多采用膜結(jié)構(gòu)。建筑膜材料的使用壽命為 25 年以上。在使用期間，在雪或風荷載作用下均能保持材料的力學形態(tài)穩(wěn)定不變。建成于 1973 年的美國加州 La Verne 大學的學生活動中心是已有 23 年歷史的張拉膜結(jié)構(gòu)建筑。跟蹤測試與材料的加載與加速氣候變化的試驗，證明它的膜材料的力學性能與化學穩(wěn)定性指標下降了 20 ％至 30 ％，但仍可正常使用。膜的表層光滑，具有彈性，大氣中的灰塵、化學物質(zhì)的微粒極難附著與滲透，經(jīng)雨水的沖刷建筑膜可恢復其原有的清潔面層與透光性。
    張拉式膜結(jié)構(gòu)
    張拉整體結(jié)構(gòu)（ Tensegrity ）是由一組連續(xù)的拉桿和連續(xù)的或不連續(xù)的壓桿組合而成的自應力、自支撐的網(wǎng)狀桿系結(jié)構(gòu)，其中“不連續(xù)的壓桿”的含義是壓桿的端部互不接觸，即一個節(jié)點上只連接一個壓桿。 Tensegrity 是美國建筑師 R.B.Fuller 首先提出的一種結(jié)構(gòu)思想，他認為宇宙的運行就是按照張拉整體的原理進行的，即萬有引力是一個平衡的張力網(wǎng)，各個星球是這個網(wǎng)中的一個個 孤立點。這種結(jié)構(gòu)體系中的索網(wǎng)就相當于宇宙中的萬有引力，獨立的受壓桿件 相當于宇宙中的星球。
    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最古老的簡單建筑結(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。
    場館看臺及娛樂空間
    近年來，隨著建筑空間觀念的日益深化以及科學手段的不斷提高，“回歸自然”、“沐浴自然之溫馨”已是現(xiàn)代建筑環(huán)境學發(fā)展的主流。室內(nèi)外的視線越來越模糊，出現(xiàn)了許多亦內(nèi)亦外、相互滲透的不定空間，如：大廳裝飾、天井、四季廳、動植物園、公園廣場、觀景臺、舞臺、體育場館、體育看臺、文化娛樂場所等。由于膜材的光透性，白天陽光可以透過膜材形成慢射光，使膜覆蓋空間內(nèi)達到和室外幾乎一樣的自然效果，因此膜結(jié)構(gòu)能創(chuàng)造出與自然環(huán)境相媲美的空間形式。

    標志性小品
    一個城市的中心區(qū)反映一個城市的地理風貌和民族風情，同時，也是一個城市文化發(fā)展程度的標志。而景觀設(shè)計要求其具有廣泛的可讀性、雅俗共賞，既有超凡脫俗的藝術(shù)價值，又能使大眾喜聞樂見與大眾息息相通。膜結(jié)構(gòu)以其輕盈飄逸的造型、柔美并帶有力量的曲線和大跨度和大空間的鮮明個性和標識性，應用于城市小品設(shè)計中。
    綠色漫步道
    近年來，在人口密集的大城市，在居住區(qū)周邊配置綠色空間并有人行步道。居民可以在不受車輛的影響下，在居住區(qū)附近的街心地帶輕松愉快地散步、休憩，而感到十分愜意。在綠色空間中構(gòu)造一座膜小品或者走廊、亭臺水榭、休憩遮陽傘等，不僅生動地美化了環(huán)境（如同廣闊綠洲中的點點白帆），又有很強的功能性（人們可以在行走之暇小憩一會兒），而且增加了空間的參差感。
    商業(yè)街
    商業(yè)街在城市中占有相當大的比重。商業(yè)街的建筑與環(huán)境是城市文明的窗口，代表著物質(zhì)文明和精神文明的水平，同時，也是景觀環(huán)境的重要組成部分。膜結(jié)構(gòu)輕巧別致極具現(xiàn)代化風格，且表現(xiàn)形式多樣易于安裝移動，在商業(yè)街設(shè)計中得以廣泛應用。
    建筑入口及膜建筑屋頂
    建筑入口使城市公共空間與建筑空間相鄰的界面，成為城市空間的組成部分。它是人們視覺最先接觸的部分，因此，除了功能以外，還應有很強的標識性，并能體現(xiàn)建筑的個性，是建筑環(huán)境和城市景觀的重要組成部分。由于膜結(jié)構(gòu)自然的曲線美是其他結(jié)構(gòu)類型無法比擬的，故成為近來建筑入口及屋頂經(jīng)常采用的形式。
    步行街
    利用膜結(jié)構(gòu)輕巧，別致的造型建造各種半封閉，全封閉的不行空間，使其形成全天候的建筑空間，提供防風雨，防日曬等人工環(huán)境，并有較好的廣告標識效果，因此是步行街改造和新建的絕佳選擇。
    停車場
    隨著都市現(xiàn)代化步伐的加快 ， 汽車成為任何一個都市不可缺少的交通工具。我國由于汽車工業(yè)高速發(fā)展，城市的汽車擁有量成倍上升，但城市建設(shè)規(guī)劃沒能盡快適應這一發(fā)展的要求，常常是車無停放之地。所以在建設(shè)群規(guī)劃時就應充分考慮停車場的問題，把停車場的建設(shè)和規(guī)劃當成現(xiàn)代城市建設(shè)規(guī)劃的重要組成部分，變得越來越重要。同樣，膜結(jié)構(gòu)在停車場建設(shè)中也以其優(yōu)美的造型和實在的功能擔當重要角色。
    高速公路收費站
    在城市的入口處，設(shè)計擁有自己城市鮮明特色和文化韻味的建筑形式乃是每個城市發(fā)展的首選之作，而張拉膜以自己多變的特性，柔美的造型以及夜晚配合彩燈的照射所顯示出特有的柔和的氛圍更讓過往著記憶深刻，同時極具現(xiàn)代感張拉膜又展現(xiàn)了一個城市的發(fā)展理念和思路。

?2009年一級結(jié)構(gòu)工程師考試網(wǎng)上遠程輔導招生簡章!
?09年結(jié)構(gòu)工程師老師輔導，現(xiàn)在報名可贈07、08年課程！
?申報一、二級注冊結(jié)構(gòu)工程師執(zhí)業(yè)資格考試須知