膜结构,也称为张拉膜结构,是一种依靠膜材自身体的张拉力和独特几何形状形成的稳定承力体系。这种结构只能承受拉力,无法承受压缩和弯曲,其曲面的稳定性则通过互反向的曲率得以保证。因此,膜结构通常被设计为凹凸的空间曲面,常被称作空间膜结构。
膜结构的主要特点包括:
1. 艺术性
膜结构在造型学和色彩学的指导下,能够与自然条件及民族风情相结合,建筑师可以根据创意设计出传统建筑难以实现的曲线与造型。膜结构代表了建筑师的浪漫构想,为人们提供了如同大自然般的浪漫空间。
2. 经济性
在大跨度空间结构中,选用膜结构的成本仅为传统建筑的二分之一甚至更少,尤其适合建造短期使用的大跨度建筑。膜结构还具备可拆卸的特点,便于搬迁,进一步降低了成本。
3. 节能性
膜材本身拥有良好的透光率(10-20%),白天可以让建筑空间获得自然的漫射光,从而节省大量照明能源。
4. 自洁性
膜材表面涂有防护涂层(如PVDF、PTFE),具有耐高温特性,并且本身不发粘,因此落在膜材表面的灰尘可以通过雨水自然清洗,实现自洁效果。
5. 大跨度无遮挡的可视空间
膜结构取代了传统建筑材料,重量仅为传统结构的三十分之一,这使得膜结构能够有效克服传统结构在大跨度(无支撑)设计上遇到的困难,创造出广阔的无遮挡可视空间。
6. 工期短
膜建筑的所有加工与制作一般都在工厂内完成,这样可以显著减少现场施工时间,避免施工重叠的情况,工期相较于传统建筑工程更短。
通过以上特点,我们可以看出膜结构作为一种新兴的建筑形式,具有很高的艺术价值和工程实践意义,越来越受到建筑师和设计师的青睐。