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膜结构中的人与自然
膜结构的加工与其它的结构是相比的优势是轻型结构是对环境的影响是具有可调和性的。另外它还是有两个重要的特性,即是可移动性和灵活性。膜结构是可以在不同的地点是反复的拆建,这就是膜结构的可移动。它是将游牧式与定居式的建筑融为一体。膜材轻柔的特点使其方便运输,且易于迅速搭建,而闲置时占用空间很小。
这种的特性是的使膜结构是十分的适于用作临时性可移动建筑,特别是在发生突然灾难或是遇到紧急的情况是而需要是在短时间内是为大量人员是提供庇护所的时候。另一方面,可移动薄膜结构除具有与建筑相媲美的舒适性外,它还是引入了建筑行业的一个新概念,即将房屋的所有权与土地的所有权相分离。建筑不再是不可移动的,而是可移动的。这种可移动性和可重复使用的特点对加速现代城市的发展和建筑功能在某些特殊领域中的转变具有重要的意义。
可展性和自适应性,可展结构可以看作是一种人造的自适应体系,同许多自然体一样,可根据需要改变自身的形式。它们的空间布置和对天气变化的反应具有灵活性和自适应性。通过控制自然光和内部温充可达到主动节能的目的。可展结构即可开敞也可闭合,它的灵活性使其可以改变空间的属性。精心设计的可展屋盖的优雅滑动体现了人与自然的和谐。它被称作是一种创造,轻型与可展性的充分结合形成了“免施工房屋”的概念,这种结构任何需要的时间或地点均可实现。
膜结构建筑的设计核心在于控制结构的边界条件以及支承结构的几何形状,从而找到满足设计要求的**膜面形态。与传统建筑设计相比,膜结构建筑设计是一个多专业间的相互协调过程。为了得到满足功能要求的**简约设计,必须要与其他工程师紧密合作。
轻型膜结构设计学科始于20世纪50年代FreiOtto的皂膜试验。自适应找形是他创建的新设计学派的基本概念。他提出的极小曲面理论开创了现代膜结构设计的先河。基于这种理论,对于特定边界条件得到的膜结构表面积**小,从而耗能**少。这类膜建筑的主要结构特点是预应力在整个结构中均匀分布。
平面边界内的极小曲面是平面。然而只要膜表面或边界上有一点不在这个平面内,得到的极小曲面上的每一点都会具有双曲率。
双曲面可以是正高斯曲率的(比如充气式结构),也可是负高斯曲率的(比如预应力膜结构)。负高斯曲面的正、负曲率半径之和为零。
当负高斯膜面是为折减面的时,膜材的用量是**少的。由于是结构性能的高效性,膜结构可以通过膜面形状的大变形来重新分布局部集中荷载,而不会使该区域的膜面应力是显著的增加。这些的特性是使膜结构是成为了轻型的结构,即它是在是具有多变是造型的同时,既是能够是有效地是承载又是可保持外观简洁。这是膜结构建筑常常被认为具有震撼力美感的原因之一。
现在被誉为21世纪新型建筑形式的膜结构建筑已经越来越倾入到我们的日常生活,我们或多或少都是见过一两个的。只是当你还不熟悉的时候,你可能就是不认识它。现在一种类似帐篷、充满柔性的建筑形式越来越多地出现在城市广场、大型公园和街边景点,其丰富的造型、优美的曲线吸引了大众的目光,这就是膜结构造型。
但今天我们不说景观棚,我们先说说交通轨道上的运用,一般常见的就是膜结构停车棚或者是膜结构站台这些,还有高架上的膜结构出入口顶棚,以及轨道交通上的遮阳屋顶棚站台。今天我们先来看看轨交16号线的龙阳路站前期的在建过程吧。
轨道交通16号线龙阳路站采供了大规模膜结构屋顶,层次分明的大型屋顶膜结构,这样的设计的主要优点,就是可以自然透光,240多米长的站台显得特别宽敞明亮,整体光线柔和,别具风格。屋面膜结构为兼具自然采光和避雨多种功能,也真的是非常的好,我们来看一看当时的建造过程吧:
有了膜结构的屋顶棚,既可以遮阳遮雨,在整体的设计上也别出心裁,整体非常的美观大方。
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