膜材一種新興的建筑材料,已被公認(rèn)為是繼磚、石、混凝土、鋼和木材之后的“第六種建筑材料”。膜材本身受壓不大,抗彎也不是很好,所以要使膜結(jié)構(gòu)正常工作就引入適當(dāng)?shù)念A(yù)張力。
當(dāng)膜結(jié)構(gòu)在平衡位置附近出現(xiàn)變形時(shí),可產(chǎn)生兩種回復(fù)力:一個(gè)是由幾何變形引起的;另一個(gè)是由材料應(yīng)變引起的。通常幾何剛度要比彈性剛度大得多,所以要使每一個(gè)膜片具有良好的剛度,就應(yīng)盡量形成負(fù)高斯曲面,即沿對(duì)角方向分別形成“高點(diǎn)”和“低點(diǎn)”?!案唿c(diǎn)”通常是由桅桿來(lái)提供的,也許是由于這個(gè)原因,有些文獻(xiàn)上也把張拉膜結(jié)構(gòu)叫做懸掛膜結(jié)構(gòu)(suspension membrane)。 索作為膜材的彈性邊界,將膜材劃分為一系列膜片,從而減小了膜材的自由支承長(zhǎng)度,使薄膜表面更易形成較大的曲率。有文獻(xiàn)指出,膜材的自由支承長(zhǎng)度不宜超過(guò)15米,且單片膜的覆蓋面積不宜大于500平米。此外,索的另一個(gè)重要作用就是對(duì)桅桿等支承結(jié)構(gòu)提供附加支撐,從而不會(huì)因膜材的破損而造成支承結(jié)構(gòu)的倒塌。
這種膜材開(kāi)發(fā)和應(yīng)用得比較早,通常規(guī)定PVC涂層在玻璃纖維織物經(jīng)緯線(xiàn)交點(diǎn)上的厚度不能少于0.2mm,一般涂層不會(huì)太厚,達(dá)到使用要求即可。為提高PVC本身耐老化性能,涂層時(shí)常常加入一些光、熱穩(wěn)定劑,淺色透明產(chǎn)品宜加一定量的紫外吸收劑,深色產(chǎn)品常加炭黑做穩(wěn)定劑。另外對(duì)PVC的表面處理還有很多方法,可在PVC上層壓一層極薄的金屬薄膜或噴射鋁霧,用云母或石英來(lái)防止表面發(fā)粘和沾污。
有機(jī)硅樹(shù)脂具有的耐高低溫、拒水、抗氧化等特點(diǎn),該膜材具有高的抗拉強(qiáng)度和彈性模量,另外還具有良好的透光性。Vestar膜材就采用這種樹(shù)脂對(duì)玻璃纖維布涂覆而制成的,目前這種膜材應(yīng)用的不多,生產(chǎn)廠(chǎng)家也較少。
目前國(guó)內(nèi)有好多廠(chǎng)家都能生產(chǎn)有PVC涂層聚酯織物,但其性能尚未能完全達(dá)到建筑織物的要求,作為建筑用的性材料尚需進(jìn)一步提高。據(jù)悉近有些公司正在試制有PVDF面層的聚酯織物和PTFE玻璃纖維織物,外觀(guān)與性能都大有改進(jìn)。
為了迎接新世紀(jì)的來(lái)臨,人們?cè)噲D采用各種方式表示慶賀,建造一座建筑物不但以其形體引人注目,而且將作為標(biāo)志性建筑而長(zhǎng)久地存在。在全世界眾多的紀(jì)念性建筑中,英國(guó)所建造的千年穹頂(Millennium Dome)尤為。當(dāng)2000年子夜的鐘聲敲響時(shí),在倫敦泰晤士河畔五彩繽紛焰火的照耀下,千年穹頂以它銀白色的圓頂迎接新的千禧年。這座直徑 320m、以 12根高山100m的桅桿所支承的圓球形屋頂采用了張力膜結(jié)構(gòu)。正是這座穹頂集中體現(xiàn)了20世紀(jì)建筑技術(shù)的精華,用它來(lái)迎接新世紀(jì),的確是再恰當(dāng)不過(guò)了。
膜結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)之一就是它形狀的多樣性,曲面存在著無(wú)限的可能性。對(duì)于氣承式空氣膜結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō),充氣之后的曲面主要是圓球面或圓柱面,可能沒(méi)有太多的選擇余地。而對(duì)于以索或骨架支承的膜結(jié)構(gòu),其曲面就可以隨著建筑師的想象力而任意變化。
建筑環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展具有鮮明的時(shí)代特征?,F(xiàn)代化的城市是景觀(guān)環(huán)境的依托,而環(huán)境的主體和服務(wù)目標(biāo)則是現(xiàn)代人。建筑環(huán)境作為一種重要的社會(huì)文化,是人類(lèi)的理想與意志的外在體現(xiàn),也是時(shí)代特征和地域文化的有機(jī)結(jié)合同時(shí),建筑環(huán)境也與社會(huì)生產(chǎn)力的發(fā)展以及當(dāng)代科學(xué)技術(shù)水平密切相關(guān)。
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(jué)先接觸的部分,因此,除了功能以外,還應(yīng)有很強(qiáng)的標(biāo)識(shí)性,并能體現(xiàn)建筑的個(gè)性,是建筑環(huán)境和城市景觀(guān)的重要組成部分。由于膜結(jié)構(gòu)特的造型是其他結(jié)構(gòu)類(lèi)型無(wú)法比擬的,故成為近來(lái)建筑入口經(jīng)常采用的形式。