現代膜結構建筑的出現及發(fā)展雖然歷經不過半個世紀,但卻蘊含著不平凡。它不但改變了傳統建筑形式,也改變了建筑領域通常的設計方法。膜結構從一種構想,發(fā)展到如今包括張拉式、骨架式和充氣式等多種形式,并應用于諸多類型建筑,得益于膜材的科技進步和設計上的不斷探索與實踐。各種關于膜結構的深入研究將推動這一結構形式的日議完善。
一、研究背景
膜材是20世紀出現并發(fā)展起來的一種新型結構材料,由高分子聚合物和玻璃纖維等構成,具有不同于磚石、混凝土、鋼、玻璃等傳統結構材料的特性,被稱為第五大建筑材料。膜結構是以建筑膜材作為主要受力構件的結構。20世紀五六十年代,膜結構開始在國外應用,而后隨著永久性膜材的出現,應用日益廣泛。工程實踐表明膜結構重量輕,施工速度快,跨越能力強,抗震性能好,建筑造型豐富,具有適度透光性,外形簡潔、輕盈舒展、富有動感,可折疊,具有拆裝、運輸方便和適于工業(yè)化生產的優(yōu)點。
隨著膜結構在國內外建筑領域的應用,以及我國人民生活水平的提高和社會政治經濟生活的需要,20世紀90年代膜結構逐步開始在國內建筑領域出現。與國外膜結構的迅速發(fā)展形成鮮明對比的是,國內自主設計的優(yōu)秀膜結構建筑作品屈指可數,其根本原因是我國建筑師缺乏對膜結構建筑的材料特點和內在工作機制的認識,對適用于這種新型結構材料的設計方法不夠了解。
二、研究目的
本文以膜結構的產生背景,建筑特性等方面的闡述為基礎,重點分析膜結構建筑物理環(huán)境的特征及相關案例歸納,為豐富膜結構建筑設計理論提供參考,推動膜結構在建筑領域的廣泛應用,進而使膜結構的節(jié)能特性在建筑實踐中得以充分發(fā)揮與利用。在物理特性研究中,借鑒建筑類型學的研究方法,對膜結構類型進行系統性劃分,對不同類型進行差異研究,最終對膜結構建筑物理環(huán)境設計提出建設性意見。通過對于膜結構設計方法的逐步深入了解,推動膜結構在國內建筑領域的應用與發(fā)展,發(fā)揮其生態(tài)節(jié)能、施工期短等方面的優(yōu)勢,增進其經濟價值影響。
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