膜結(jié)構(gòu)建筑的造型比較新穎獨特,往往能夠設(shè)計出不同于傳統(tǒng)建筑的曲面造型。膜結(jié)構(gòu)建筑幾乎所有的構(gòu)件和連接件都是外露的,這使得膜結(jié)構(gòu)節(jié)點和連接件的設(shè)計對整個建筑的外觀起著重要的作用。此外,膜元件的劃分、膜材料連接接頭的分布和膜節(jié)點的設(shè)計對建筑外觀也非常重要。
膜結(jié)構(gòu)建筑的結(jié)構(gòu)工程師必須具有強烈的審美意識,對膜結(jié)構(gòu)節(jié)點的設(shè)計形式提出有吸引力的設(shè)計方案。
膜單元(現(xiàn)場安裝單元)的劃分往往與膜結(jié)構(gòu)的安裝條件有關(guān)。對于膜建筑草圖和小型膜結(jié)構(gòu)建筑,它們通??煞譃閱蝹€膜單元。對于較大的膜結(jié)構(gòu)建筑物,應(yīng)根據(jù)建筑物的形狀、支撐結(jié)構(gòu)的布置和安裝條件綜合確定。以蕪湖體育場(圖1)為例,
考慮到安裝方便,初步方案是以谷線(虛線)為邊界劃分膜單元。然而,山谷電纜是雨水收集的位置,因此很難解決防水問題。最后,經(jīng)過仔細(xì)研究,解決了安裝中的困難,膜單元的劃分仍以脊索和后脊索為界。即使膜單元以這種方式劃分,也不是萬無一失的。還需要仔細(xì)觀察側(cè)脊索的形狀是否為S形,因為側(cè)脊索與膜下的膜分離,只有浮環(huán)的后脊才能向上支撐膜。
如果側(cè)脊索的形狀為“S"如果它是在形狀,背部脊髓將是松散的。然后,應(yīng)該重新考慮膜單元的劃分。
切割線(薄膜材料接縫)的分布對建筑物的外觀也非常重要。對于每個膜單元中都有一個中心環(huán)的對稱膜結(jié)構(gòu)建筑,將切割線布置成徑向形狀更自然、更靈活。如果切割線呈環(huán)形排列,則切割線會更加堅硬,并且容易產(chǎn)生褶皺。然而,徑向排列的薄膜切割線的材料損耗相對較大;如果膜接頭呈環(huán)形布置,則可節(jié)省膜材料。
對于像深圳華僑城廣場這樣的膜建筑(圖2),
支撐橫隔梁的鋼纜沒有規(guī)則的布置,但膜接頭的布置非常規(guī)則,這使得建筑輕巧自然。當(dāng)然,這種接頭布置對切割有很高的要求。如果按照常規(guī)方法布置切割線,則通常將其劃分為以脊索為邊界的膜單元。每個膜單元中的連接接頭相互平行,但膜單元不平行,這很混亂。雖然膜很容易切割,但它大大降低了建筑的美觀。
從以上兩個例子可以看出,在切割膜結(jié)構(gòu)之前,規(guī)劃和考慮膜單元的劃分和切割線的分布對于整個建筑的外觀效果非常重要。