張拉膜結構設計存在的問題及研究意義

張拉膜結構設計存在的問題及研究意義

建筑發展史上，人們一直不懈致力于對大跨空間的追求，隨著物質文化水平的提高以及科學技術的發展，在步入工業化社會后，人們對大型活動場所提出了新的要求，造就出多種適合大跨度建筑與大空間的結構形式，例如拱結構、空間網架結構、薄殼結構、懸索結構、膜結構等。尤其在近二、三十年里，由于計算機輔助設計的引入幫助解決了許多設計上的難題，大大方便了設計的手段，各種結構都得到了很大的發展，其中，張拉膜結構獨樹一幟，以自己卓越的性能和其它結構無法比擬的優美造型，正逐漸成為大跨度結構中的一支主流。

當前在我國張拉膜結構建筑的設計研究中，一個嚴重而普遍的問題在于，理應需要建筑和結構兩專業的密切配合來完成的不同于傳統建筑設計程序的張拉膜結構的方案、分析、建模、找形、裁剪等設計，被限制在結構工程師的范圍內進行，而建筑師的參與度不夠，造成了建筑專業與結構專業的脫節。在張拉膜結構建筑的設計中，對其結構分析需要從建筑設計的一開始就入手，且建筑造型設計也往往受制于內在結構力的限制，而傳統的設計程序卻依然建筑后結構，這樣就會導致在實踐中建筑設計與結構設計往往相互分離。出現這種現象的原因，一是張拉膜結構建筑在國內尚未大幅度普及，且張拉膜結構的設計過程需要經過復雜的計算，多數國內建筑師對于張拉膜結構的內在特性未必了解，缺乏必要的認識和實際工程經驗，二是固有的設計方法問題。因此，為了提高我國在張拉膜結構領域的建筑設計水平，需要讓建筑師從開始階段就參與到設計中去，熟悉張拉膜結構的特性，了解它與傳統建筑的區別，明白它有哪些限制因素，知道它的生成過程與塑造，對此建立一個正確的認識，這樣才能從宏觀上對張拉膜結構建筑有一個正確的把控，在設計中充分發揮張拉膜結構的優勢，做出科學合理的建筑設計。

大跨空間結構是近幾十年來發展更快的結構形式之一，作為新興的結構類型，張拉膜結構的設計思路和過程不同于傳統結構的建筑設計，建筑與結構的高度一致性使得張拉膜結構有其自身的特點。張拉膜結構不僅可以創造出傳統結構無法生成的優美而靈活的空間和造型，還具有顯著的社會綜合效益，這使得它的應用范圍逐步擴大，適應性愈來愈強，再不局限于小品和簡單空間的張拉膜結構建筑，具有廣闊的發展前景，承擔更加重要的社會責任，甚至可能引發新的生活方式的思考，極具研究價值。需要指出的是，我國與國際先進水平相比，張拉膜結構的發展仍存在一定差距，主要表現在：結構形式比較拘謹，

缺少大膽創新的作品；新穎的建筑構思與先進的結構創造之間尚缺乏理想的有機結合；理論技術尚未系統完備等等。故本文從建筑師的角度，通過闡釋張拉膜結構技術下建筑形態的生成，希望為張拉膜結構建筑在我國的應用水平的進一步提高提供一定的理論基礎。