膜結(jié)構(gòu)的建筑設(shè)計(jì)運(yùn)用與適用性分析

劉繼澤

摘 要 進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)我國(guó)經(jīng)濟(jì)能力不斷攀升，民眾的生活水平也得到大幅的提升，由于基礎(chǔ)的物質(zhì)需求得到滿(mǎn)足，人們開(kāi)始追求更加優(yōu)質(zhì)的生活質(zhì)量，對(duì)于生活中各環(huán)節(jié)都提出了較高的要求，建筑作為與人們生活息息相關(guān)的一部分一直以來(lái)都受到較多的關(guān)注，尤其是當(dāng)下人們對(duì)建筑的需求不斷增加，這迫使我們不斷地對(duì)現(xiàn)有的建筑設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化，從各方面進(jìn)行提升，近年來(lái)一種較為新穎的建筑模式逐漸進(jìn)入大眾的眼前，膜結(jié)構(gòu)因其新穎、獨(dú)特的風(fēng)格受到廣大民眾的喜愛(ài)，但是目前，我們對(duì)于膜結(jié)構(gòu)的應(yīng)有還缺乏一定的基礎(chǔ)，所以本文就膜結(jié)構(gòu)在我國(guó)建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞 膜結(jié)構(gòu);建筑設(shè)計(jì);運(yùn)用;分析

前言

近年來(lái)，膜結(jié)構(gòu)在我國(guó)的建筑行業(yè)展露了風(fēng)頭，由于其具有較強(qiáng)的可塑性與柔韌性，幫助它可以在各種建筑設(shè)計(jì)中都能夠占據(jù)一席之地，再加上膜結(jié)構(gòu)對(duì)于色彩的處理較為簡(jiǎn)單，能夠充分展現(xiàn)各種風(fēng)格的優(yōu)點(diǎn)，所以，在很多地方有對(duì)膜結(jié)構(gòu)的應(yīng)用，但是，就目前的實(shí)際情況來(lái)看，我們?cè)谀そY(jié)構(gòu)的應(yīng)用上還是存在一定的不足，其自身的建設(shè)也缺乏一定的合理性，在很多方面存在相關(guān)的隱患，所以，現(xiàn)有的膜結(jié)構(gòu)還需要得到不斷的優(yōu)化，促進(jìn)我國(guó)建筑設(shè)計(jì)行業(yè)的發(fā)展[1]。

1膜結(jié)構(gòu)的相關(guān)介紹

從專(zhuān)業(yè)的角度來(lái)說(shuō)，膜結(jié)構(gòu)這個(gè)名詞對(duì)于我們來(lái)說(shuō)比較的陌生，它是一種集合了建筑學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、計(jì)算機(jī)技術(shù)科學(xué)、材料科學(xué)與精細(xì)化工的多元化應(yīng)用工程，在建設(shè)過(guò)程中，需要多部門(mén)聯(lián)合協(xié)作才能完成相應(yīng)的設(shè)計(jì)工作，通過(guò)建筑師與機(jī)構(gòu)工程師的整體設(shè)計(jì)，后續(xù)的工作才能展開(kāi)，而從其具有的多功能角度來(lái)看，膜結(jié)構(gòu)自身的能力也是比較的優(yōu)秀，對(duì)于整體空間的劃分與美學(xué)藝術(shù)展示都是具有一定的代表性，能夠克服各種較為復(fù)雜的環(huán)境，從而提升建筑的設(shè)計(jì)效果，但是，膜結(jié)構(gòu)并非是完美的，由于材料成分的限制，很多膜結(jié)構(gòu)的自身壽命缺乏應(yīng)有的保障，所以，在進(jìn)行使用時(shí)，必須提前考慮到這個(gè)問(wèn)題。

膜結(jié)構(gòu)在我國(guó)有著較為悠久的歷史，早在遠(yuǎn)古時(shí)期我們就有對(duì)其的設(shè)計(jì)，當(dāng)時(shí)的人們生產(chǎn)能力較低，對(duì)于住所的建設(shè)工作也就是使用木材構(gòu)建框架結(jié)構(gòu)，外部鋪蓋動(dòng)物毛皮或者針織品之類(lèi)的物品，這就是一種簡(jiǎn)易的膜結(jié)構(gòu)應(yīng)用，1957年膜結(jié)構(gòu)的身影才在國(guó)際上出現(xiàn)，1967年才開(kāi)始大規(guī)模出現(xiàn)。

2膜結(jié)構(gòu)在建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

2.1 對(duì)于形態(tài)的表達(dá)

對(duì)于一個(gè)建筑，我們首先觀(guān)察道德就是它的形，在我們?nèi)粘５纳钸^(guò)程中，經(jīng)常會(huì)遇到各種各樣的建筑，它們的外形都各不相同，通過(guò)對(duì)立面以及局部的調(diào)節(jié)達(dá)到其想要的效果，而這兩種需求都能夠被膜結(jié)構(gòu)所滿(mǎn)足，通過(guò)特殊的處理，較高品質(zhì)膜結(jié)構(gòu)都能保證自身的質(zhì)地均勻，重量也比普通的材料要輕，最為重要的是，其具有一定的拉伸性與柔韌性，能夠滿(mǎn)足各種環(huán)境的需求，這種效果是傳統(tǒng)材料難以達(dá)到的，所以對(duì)于現(xiàn)階段的建筑來(lái)說(shuō)，膜結(jié)構(gòu)完全能夠勝任其的外形工作。

另外，建筑態(tài)度也是目前我們比較重視的方面之一，通過(guò)膜結(jié)構(gòu)我們可以對(duì)建筑外形進(jìn)行不同的改造，營(yíng)造出獨(dú)有的空間氣氛，通過(guò)注入建設(shè)理念提升人們對(duì)其的視覺(jué)體驗(yàn)，加強(qiáng)自身的競(jìng)爭(zhēng)力度[2]。

2.2 對(duì)于色彩的表達(dá)

在傳統(tǒng)得到建筑設(shè)計(jì)中，色彩的展示較為重要的環(huán)節(jié)之一，能否達(dá)到較好的色彩展現(xiàn)是每一位設(shè)計(jì)師最為重要的任務(wù)，但是傳統(tǒng)材料的自身限制較多，這就導(dǎo)致實(shí)物比前期規(guī)劃的效果要降低許多，而膜結(jié)構(gòu)自身具有可控性，能夠通過(guò)膜結(jié)構(gòu)穹頂與膜結(jié)構(gòu)表面對(duì)自然界的光線(xiàn)進(jìn)行利用，營(yíng)造出一個(gè)真實(shí)、自然的室內(nèi)環(huán)境，另外我們也可以通過(guò)人為的對(duì)膜結(jié)構(gòu)表面進(jìn)行設(shè)計(jì)，加入自身的設(shè)計(jì)理念。

2.3 對(duì)于力學(xué)的展示

力學(xué)的應(yīng)用是建筑設(shè)計(jì)中較為常見(jiàn)，通過(guò)各結(jié)構(gòu)的銜接充分展現(xiàn)出力量感，膜結(jié)構(gòu)作為一種可塑性材料具有較高的彈性，當(dāng)我們完成了建筑的骨骼構(gòu)建之后，就可以使用膜結(jié)構(gòu)將其覆蓋，在這個(gè)過(guò)程中要發(fā)揮出其柔韌的特點(diǎn)，充分展示出自身的結(jié)構(gòu)紋理，這樣人們?cè)谶M(jìn)行觀(guān)察的時(shí)候，就能夠?qū)φ麄€(gè)建筑的構(gòu)成有一個(gè)清晰的觀(guān)察，各結(jié)構(gòu)之間力的表現(xiàn)也能夠被大眾所欣賞。

3膜結(jié)構(gòu)的適用性分析

3.1 對(duì)于熱能的適應(yīng)性

經(jīng)過(guò)相關(guān)的測(cè)試工作，我們可以發(fā)現(xiàn)，膜結(jié)構(gòu)在熱能系數(shù)的表現(xiàn)上較差，對(duì)比平板玻璃都與所不足，所以，膜結(jié)構(gòu)通常會(huì)被應(yīng)用到建筑入口的雨棚、各類(lèi)看臺(tái)之類(lèi)的建筑，不需要保證熱能的各項(xiàng)工作。

3.2 對(duì)于光能的適應(yīng)性

就現(xiàn)階段膜結(jié)構(gòu)的使用效果來(lái)看，其在透光性以及遮陽(yáng)系數(shù)上都有較為出色的表現(xiàn)，當(dāng)我們將膜結(jié)構(gòu)應(yīng)用到屋頂之后，采光系數(shù)會(huì)由原來(lái)的百分之9上升到百分之27，大大提升了整體的采光效率，但同樣高采光率意味著光污染的增加，透光性太強(qiáng)會(huì)導(dǎo)致室內(nèi)的溫度快速升高，影響我們的日常生活[3]。

4結(jié)束語(yǔ)

目前我國(guó)的膜結(jié)構(gòu)應(yīng)用已經(jīng)較為普遍，對(duì)于其中的不足我們還需要繼續(xù)優(yōu)化，促進(jìn)我國(guó)建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1] 楊紹亮，張玲玲.基于數(shù)字技術(shù)的大跨度柔性結(jié)構(gòu)建筑設(shè)計(jì)新途徑——以膜結(jié)構(gòu)為例[J].新建筑，2018（4）：9-13.

[2] 李恬，余磊，李桓宇.基于能耗與能效分析的氣膜結(jié)構(gòu)節(jié)能設(shè)計(jì)研究——以天津響螺灣體育館為例[C].國(guó)際綠色建筑與建筑節(jié)能大會(huì)暨新技術(shù)與產(chǎn)品博覽會(huì)，2018.

[3] 朱聰聰.玻璃纖維-PTFE建筑膜結(jié)構(gòu)材料的工藝優(yōu)化及性能研究[D].2019.