(1)大跨度。膜结构自重轻、抗震性能好,可以不需要内部支承,克服了传统结构在大跨度(无支撑)建筑上实现所遇到的困难,可创造巨大的无遮挡可视空间,有效增加空间使用面积。
(2)艺术性。膜结构突破了传统的建筑结构类型,以造型学、色彩学为依托,可结合自然条件,充分发挥建筑师的想象力,根据创意建造出传统建筑难以实现的曲线及各种造型,且色彩丰富,富有时代气息,体现结构构件受力之美。配合灯光易形成夜景,给人以现代美的享受。
(3)经济性。膜材料具有一定的透光率,白天可减少照明强度和时间,节约能源;夜间彩灯透射可形成绚烂的景观。而且,膜结构能够拆卸,易于搬迁,特别是在建造短期应用的大跨度建筑时,更为经济。
(4)安全性。膜材料具有的阻燃性和耐高温性,能很好地满足防火要求;膜结构属柔性结构,能够承受很大的位移,不易整体倒塌;膜结构自重轻,抗震性能比较好。
(5)自洁性。膜建筑中采用具有防护涂层的膜材,本身不发黏,落到膜材表面的灰尘可以靠雨水的自然冲洗而达到良好的自洁效果,同时保证建筑的使用寿命。
(6)工期短。膜片的裁剪、钢索及钢结构等的制作均在工厂完成,减少现场施工时间,可与下部钢筋混凝土结构或构件等同时进行,避免施工交叉,在施工现场只是钢索、钢结构及膜片的连接安装定位及张拉的过程,故现场施工安装、迅速快捷,相对传统建筑工程工期较短。
(7)适用广。从气候条件看,膜结构建筑适用的地域广阔;从规模上看,可以小到单人帐篷、花园小品,大到覆盖几万、几十万平方米的建筑。甚至有人曾设想覆盖一个小城,实现人造自然。
时至今日,现在无论是大型的体育馆或者体育场,基本都会有钢膜结构的存在。因为膜结构材料以其造型新颖、质轻透光等优点大量应用于体育场馆的看台屋盖膜结构,不同的颜色,不同的造型,形成了一道道色彩斑斓的风景线。
新型的膜材因其特点,适用的氛围也就越来越广了。在中国,开始使用膜材作为新型材料用以建筑上的时间并不晚,但是真正开始大范围使用的时间还是在2008年奥运会之后。通过我们见证了“鸟巢”“水立方”的精妙之处之外,也让世界及国人惊叹了一次光影相结合下的美妙景象。
参与计算过程,采用不同的计算软件,并将计算结果与膜结构公司计算结果进行对比、校核;如果想了解和把握结构的受力性能,必须自己动手计算才行。现在的分析工具比较多,比如EASY、ANSYS、3D3S等,可以采用任何一款软件,将计算结果与膜结构公司的计算结果进行对比校核,这样才能保证计算结果的正确性。如果设计院确实没有计算能力,可以请第三方参与计算,毕竟,工程计算的正确性和合理性才是较关心的。
膜结构是一种建筑与结构结合的结构体系,是采用高强度柔性薄膜材料与辅助结构通过一定方式使其内部产生一定的预张应力,并形成应力控制下的某种空间形状,作为覆盖结构或建筑物主体,并具有足够刚度以抵抗外部荷载作用的一种窄间结构类型。
膜结构是20世纪中期发展起来的一种新型建筑结构类型,它打破了纯直线建筑风格的模式,以其*有的优美曲面造型,简洁、明快、刚与柔、力与美的组合,给人耳目一新的感觉,同时给建筑设计师提供了更大的想象和创造空间。膜结构具有强烈的时代感和代表性,是集建筑学、结构力学、精细化工、材料科学、计算机技术等为一体的多学科交叉应用工程,具有很高的技术含量和艺术感染力,其曲面可以随建筑师的设计需要任意变化。结合整体环境,建造出标志性的形象工程,并且实用性强、应用领域广泛。既可应用了大型公共设施,如体育场馆的屋顶系统、机场大厅、展览中心、购物中心、停车场、站台设施等。又可应用于休闲设施、工业设施、入口廊道以及标志性或景观性的建筑、小品等。
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。
根据建筑要求,提出设计目标;这个问题在工程中比较重要。建筑外形实际上是应该由建筑师提出的,而膜结构存在找形问题,所以建筑师往往要求结构工程师来定。但是找形又不是一的,不同的内力分布就会找到一个不同的建筑外形,不同的形状直接影响到建筑的效果。值得提出的是,不同的建筑外形可能直接影响到工程的经济性。因为有些形状比较难实现,可能需要较大的预应力,带来的问题就是使用更多的材料和施工技术上的难度。所以,合理的建筑外形应该是由结构工程师和建筑师合作反复推敲确定的。