膜結(jié)構(gòu)工程是應(yīng)用于建筑工程領(lǐng)域中的一種類別,膜結(jié)構(gòu)的造型設(shè)計、力學(xué)分析、裁剪設(shè)計及膜成品制作及安裝,支承結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的制作及安裝工程等組成,是集建筑學(xué)、工程結(jié)構(gòu)學(xué)、材料學(xué)等學(xué)科為一體的多學(xué)科交叉應(yīng)用工程。
膜材料張力結(jié)構(gòu)自重小的原因在于它依靠預(yù)應(yīng)力形態(tài)而非材料來保持結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。從而使其自重比傳統(tǒng)建筑結(jié)構(gòu)的小得多,但卻具有良好的穩(wěn)定性。建筑師可以利用其輕質(zhì)大跨的特點設(shè)計和組織結(jié)構(gòu)細(xì)部構(gòu)件,將其輕盈和穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)特性有機地統(tǒng)一起來。
膜結(jié)構(gòu)的柔性使其在任一荷載作用下均以有利的形態(tài)承載。當(dāng)然,結(jié)構(gòu)的布置和形狀要根據(jù)荷載情況來進行設(shè)計和調(diào)整。設(shè)計要確何膜面與其輔助結(jié)構(gòu)協(xié)調(diào)工作,以避免力在膜面或輔助結(jié)構(gòu)上集中而達結(jié)構(gòu)破壞的臨界值。
張拉膜結(jié)構(gòu)的特曲面外形使其具有強烈的雕塑感。膜面通過張力達到自平衡。負(fù)高斯膜面高低起伏具有的平衡感使體型較大的結(jié)構(gòu)看上去像擺脫了重力的束縛般輕盈地雕塑般的質(zhì)感令人激動飄浮于天地之間。無論室內(nèi)還是室外這種雕塑般的質(zhì)感都令人激動。
結(jié)構(gòu)可以在不同的地點反復(fù)拆建,這就是張拉膜結(jié)構(gòu)的可移動。它將游牧式與定居式的建筑融為一體。膜材輕柔的特點使其方便運輸,且易于迅速搭建,而閑置時占用空間很小。這種特性使膜結(jié)構(gòu)十分適于用作臨時性可移動建,特別是在發(fā)生突然災(zāi)難或遇到緊急情況而需要在短時間內(nèi)為大量人員提供庇護所的時候。
可展結(jié)構(gòu)可以看作是一種人造的自適應(yīng)體系,同許多自然有機體一樣,可根據(jù)需要改變自身的形式。它們的空間布置和對天氣變化的反應(yīng)具有靈活性和自適應(yīng)性。通過控制自然光和內(nèi)部溫充可達到主動節(jié)能的目的??烧菇Y(jié)構(gòu)即可開敞也可閉合,它的靈活性使其可以改變空間的屬性。精心設(shè)計的可展屋蓋的優(yōu)雅滑動體現(xiàn)了人與自然的和諧。它被稱作是一種創(chuàng)造,輕型與可展性的充分結(jié)合形成了“免施工房屋”的概念,這種結(jié)構(gòu)任何需要的時間或地點均可實現(xiàn)。