“膜”幻建筑水立方 探析膜结构采光顶

    膜结构建筑的发展依赖于膜材的技术革命和施工技术发展。从历史角度来看，材料技术的革命为建筑带来越来越多的创意，也带来无穷无尽的高要求。从现代主义到后现代主义，再到解构主义建筑理论，甚至所谓混沌理论，无一例外地要求材料创新，而每次材料革命又给建筑学添加更多新的创作语言。

    结构膜材的性能

    用于膜结构中的高强度柔韧性薄膜称为膜材，结构膜材有织物膜材和箔片膜材两大类。目前，织物涂层膜材是主流材料，它是一种耐用、高强度的涂层织物，由织物和涂层复合而成，具有质地柔韧、厚度小、重量轻、透光性好的特点。对自然光有反射、吸收和投射能力，难燃或阻燃，具有良好的耐久、防火、气密等特性；抗老化性好，具有较好的自洁性能。

    膜结构采光顶的优点

    膜结构是一种非传统的全新结构形式，膜结构采光顶根据结构形式可分为三类，即骨架式膜结构采光顶、充气式膜结构采光顶和张拉式膜结构采光顶。其实，膜结构的设计也迥异于传统结构，要求建筑师与结构工程师紧密配合、相互协作。一般而言，膜结构屋顶与传统的建筑屋顶相比具有以下优点：

    （1）自重轻。膜结构采光顶要比传统玻璃、铝板等建筑采光顶轻一个或几个数量级，单位面积的结构自重也不会随规模、跨度的增加而明显增加。抗震性、耐候性好，使用寿命长。

    （2）造型优美，富有时代气息。膜结构的优美造型是力平衡后自然形成的，“找形”是膜结构采光顶建筑艺术美的重要设计内容，是由建筑师和结构工程师共同完成的，打破了传统的“先建筑，后结构”的做法。膜结构采光顶的结构与造型、技术与艺术得到了完美的结合和高度的统一，因此又被称为艺术采光顶或艺术外维护结构。

    （3）施工速度快。膜片的裁剪制作、钢索和钢结构的制作均在工厂内完成，在施工现场只是钢索、钢结构及膜片的连接安装及张拉的过程，故在现场的施工安装比较文明，且安全快捷。

    （4）经济效益明显。就目前来看，膜结构采光顶可能第一次投资稍大，但由于此类结构的日常维护费用少。因此，膜结构采光顶的经济优势与规模、跨度和技术难度成正比的，大跨度建筑及高层建筑中其成本只是玻璃的2/3，使用寿命可长达25年。易建、易拆、易更新。

    （5）安全可靠。膜材料一般都是阻燃材料，防火性优，自重轻，抗震性能好。膜材是柔性面材，不像玻璃容易破碎，无坠落伤人之忧,膜结构采光顶也不会有整体倒塌之虑。

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