在传统建筑设计中,建筑师根据客户需求,先确定总体布局、几何形状以及所采用的材料。继表达建筑设计理念和思想的草图之后,就需要根据传统的设引|模式和基于二维坐标的方式绘制出设计图。沿用这种设计模式, 建筑师一般都会选择传统的材料和结构形式并选用刚性的围护体系来抵御外界气候的影响。
遵循自然传力路径的结构的主要受力构件及协调工作均要与其目标相吻合,其设计过程与传统结构有很大不同。
建筑设计的主旨更侧重于传统空间理性组织的体现,而膜结构是受力结构与外形设计密切结合的一-种建筑形式。简约的膜面通过光的明暗调节产生出极具魅力的空间与环境效果。设计优良的膜结构可以有效的抵御诸如日晒、雨淋、风雪等外界气候的影响。
在作为各种跨度结构主要受力构件的同时,还可以选择透光甚至透明的膜材来控制进入内部空间的光线强弱,从而满足各种设计要求。上述特性组合起来形成了张拉膜结构独特的造型 ,可以说还没有任何其他结构可以比轻型张拉膜结构用更少的材料达到如此之多的功能和效果。
张拉膜结构建筑的简约性使其不能隐藏任何设计缺陷,张力的松弛或是不连续都会被充分暴露出来,而且会导致膜面褶皱及变形,降低了结构的使用寿命。膜结构的所有构件都是完全可见的。它是一种独特的结构,在设计时要仔细权衡,任何构件的设计都不能随意修改,因为修改任一构件都将影响整个结构的几何形状以及顶应力的平衡。因此,建筑师只有全面深入地了解张拉膜结构体系才能创作出优秀作品。
膜结构材料及新型篷盖材料在国内的需求量不断增加,而国内永久性和半永久性的膜结构材料基本依赖进口,需对膜结构基材、涂层及整理工艺设备以及建筑应用技术等方面进行研究。2013年大量推广应用,膜结构是一种全新的建筑结构形式 ,它集建筑学结构力学、精细化工与材料科学、计算机技术等为-体,具有很高技术含量。其曲面可以随着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。
艺术性:充分发挥建筑师的想象力,又体现结构构件清晰受力之美。
经济性:由于膜材具有一定的透光率,白天可减少照明强度和时间,能很好地节约能源。同时夜间彩灯透射形成的绚烂景观也能达到很好的广告宣传效益。
大跨度:膜结构可以从根本克服传统结构在大跨度( 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。
自洁性:膜建筑中采用具有防护涂层的膜材,可使建筑具有良好的自洁效果,同时保证建筑的使用寿命。
工期短:膜建筑工程中所有加工和制作均在工厂内完成,可减少现场施工时间,避免出现施工交叉,相对传统建筑工程工期较短。
膜建筑可广泛应用于大型公共设施:体育场馆的屋顶系统、机场大厅、展览中心、购物中心、站台等,又可以用于休闲设施、使用工业设施及标志性或景观性建筑小品等。