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                  索膜建筑設計要素

                  索膜建筑設計要素

                  • 所屬分類:索膜建筑設計要素
                  • 瀏覽次數:
                  • 發布日期:2019-10-16
                  • 產品概述

                  1 、索膜建筑語言表述特征

                  自從被尊為索膜建筑與結構技術先驅的德國建筑師弗賴·奧托(Frei Otto)第 一次在1967年加拿大蒙特利爾博覽會德國館創造性地大規模成功運用了索膜建筑技術到今天索膜建筑已經歷了幾次起伏每一次的起伏都使當代高新技術更廣泛地介入并將索膜建筑技術推向一個新高潮。索膜建筑之所以能得到今天這樣廣泛的應用,與近年來高新科技的發展對社會、環境、藝術和當代生活等方面的深刻影響不無關系當今對技術的尊崇已成為一種時尚。

                  眾所周知,羅杰斯(Rogers)和皮亞諾(Piano)的蓬皮杜中心設計第 一次向世人展現了所謂后現代主義“高技派”建筑,而他們近年來在建筑的技術表現和索膜建筑方面的卓越實踐,則在更高層次上達到了建筑與技術的高度和諧統一。當然,以往的所謂“高技派”和今天的“理性技術表現”實在不可同日而語。以往的“高技派”只是把”技術”作為一種符號,利用反叛“現代主義”所形成的“對比反差”實現他們構想的新理念,體現他們的建筑新思維。今天的“理性技術表現”才是真正把技術邏輯和技術手段作為建筑藝術表現的基礎,在此基礎上,對真實的技術邏輯加以升華和提煉,追求技術與藝術的完美結合。

                  索膜建筑所表達的“建筑語言特征”呈現明顯的“理性技術表現”傾向,高聳的桅桿、異型空間鋼結構體系、堅如射束的根根鋼索、富于機械藝術表現魅力的鋼制大型節點、充滿張力自然曲線的變幻膜體以及其他技術可望而不可及的大跨度自由空間,都給人以藝術感染力和某種程度上的技術神秘感,使索膜建筑更富于強調理性技術邏輯的表現特征。

                  索膜建筑是伴隨著當代電子、機械和化工技術的發展而逐步發展的,是現代高科技在建筑領域中的體現。隨著現代科技的進一步發展,使人類面臨著保護自然環境的使命,因此,天然材料和傳統的古老建筑材料與技術必將被輕而薄且保溫隔熱性能良好的的高強輕質材料所取代。索膜建筑技術在這項變革中將扮演重要角色,其在建筑領域內更廣泛的應用是可以預見的。

                  近年來,我國建筑市場對索膜建筑技術的需求明顯有大幅度增長的趨勢,國外各大著名索膜技術專業公司紛紛“登陸”我國,如英國的布羅·哈波爾德(Buro Happold)和蘭德雷(Landrell)美國的蓋格(Geiger)、伯戴爾(Birdair),日本的光行太羊(Taiyo Kogyo)以及一些索膜專業制作商,這些企業的“登陸”己經帶動了我國索膜建筑事業的大發展,可謂前程似錦。

                  2 、索膜建筑的分類

                  索膜建筑的分類眾說紛紜,其實還是可以從結構方式上簡單地概括為張拉式、骨架式、充氣式三大類:

                  2.1張拉式:張拉式索膜建筑可謂索膜建筑的精華和代表。由于其建筑形象的可塑性和結構方式的高度靈活性和適應性,此種方式的應用極其廣泛。有人又將張拉式再分為索網式、脊谷式等等。張拉式索膜體系富于表現力、結構性能強,但造價稍高,施工精度要求也高。

                  2.2骨架式:骨架式索膜建筑常在某些特定的條件下被采用,是由于其結構方式本身的局限性:骨架體系自平衡,膜體僅為輔助物,膜體本身的強大結構作用發揮不足等,有人將其稱之為二次重復結構。骨架方式與張拉方式的結合運用,??扇〉酶挥谧兓慕ㄖЧ?。骨架式索膜體系建筑表現含蓄,結構性能有一定的局限性,造價低于張拉式體系。

                  2.3充氣式:充氣式索膜建筑歷史較長,但因其在使用功能上明顯的局限性,如形象單一、空間要求氣閉等,使其應用面較窄。但充氣式索膜體系造價較低,施工速度快,在特定的條件下又有其明顯的優勢。

                  3 、索膜建筑的靈魂——預張力

                  索膜建筑之所以能滿足大跨度自由空間的技術要求最關鍵的一點就是其有效的空間預張力系統。有人把索膜建筑稱為“預應力軟殼”,是預張力使“軟殼”各個部分(索、膜)在各種最不利荷載下的內力始終大于零(永遠處于拉伸狀態),從而使“軟殼”成為空間整體工作的結構媒體和建筑圍合材料,雙棲于建筑與結構兩界。預張力在索膜建筑中的關鍵作用是:

                  1)使索膜建筑富有迷人的張力曲線和變幻莫測的空間;

                  2)使整體空間結構體系得以協同工作;

                  3)使體系得以覆蓋大面積、大跨度無自由空間

                  4)使體系得以抵抗狂風、大雪等極不利荷載狀況;

                  5)使膜體減少磨損、延長使用壽命,成為永 久建筑;

                  6)使索膜建筑得以順暢排水;

                  7)使索膜建筑成為“可上人屋面”,為檢修提供便利條件。

                  應當指出的是:預張力不是在施工過程中可隨意調整的“安裝措施”,而是在設計初始階段就需反復調整確定的,在設計與施工全過程中務必確保的核心與關鍵。從這個意義上講,沒有經過精心設計的適當預張力措施的膜體覆蓋物,不屬于索膜建筑范疇。

                  4 、索膜建筑方案設計基本要素

                  4.1環境:

                  建筑設計越來越注重環境,與整體環境的關系是否和諧早已成為人們評判建筑設計成功與否的關鍵。索膜建筑在空間和平面布局上的高度靈活性,使其往往與周邊環境極其自然地融為一體。有意識地去運用索膜建筑的自由形態以形成空間上聚聚合合、若分若離的多層次變換,是專業索膜建筑師應具備的基本修養。

                  4.2對比與協調:

                  同一般建筑設計一樣,“對比與協調”同樣是索膜建筑師的“看家寶”。與一般建筑設計不同的是,其對比手法的運用可能更多一些。因為在城市中,大量的建筑形象處于矩形序列的變化之中,而索膜建筑所呈現的技術表現形象卻與眾不同,它那不加修飾且簡潔明麗的動感外觀,若加以巧妙運用,則可起到“畫龍點睛”和“提氣醒神”的效果。 協調的手法也是索膜建筑常用的處理技巧之一,互相襯托、甘居配角常常更能起到良好的烘托作用,使整體效果達到新的高度。

                  4.3“超尺度”的應用:

                  由于索膜建筑本身的結構技術特性,使其本身往往呈現超尺度的建筑表現。運用超尺度的對比達到更高層次的尺度協調是索膜建筑方案設計中常用的手法。

                  4.4色彩與夜景效果的應用:

                  由于PVDF(聚偏氟乙烯膜材表面涂層)以及PTEE(聚四氟乙烯膜材表面涂層)等材料均未妥善解決色彩添加的問題,目前膜材以白色為主。

                  索膜建筑的夜景效果異彩紛呈,有明顯的“建筑可識別性”和商業效應。膜材本身的透光性和彩色泛光照明的運用,是夜景效果的關鍵。

                  5 、索膜建筑設計中建筑與結構的結合

                  一般建筑設計中建筑與結構的矛盾在索膜建筑的設計中無可選擇地變成了完美的結合。索膜建筑方案實質上也須同時是索膜結構體系方案,方案起始于索膜結構的初步思考。索膜建筑師必須對索膜結構體系有較深刻的理解,明了體系的工作原理。在索膜建筑設計中必須綜合考慮:

                  1)體系受力是否均勻(可用設計軟件進行初步成型檢驗);

                  2)是否能保證體系在預張力的適當控制下(可用設計軟件進行初步計算檢驗);

                  3)是否合理選擇了預張力施加機構的設置位置及方式,能使預張力順暢地向各方向傳遞,保證預張力施加機構正常工作的同時滿足視覺和使用功能要求(根據經驗與結構工程師反復協商確定);

                  4)能否避免過大推力或拉力,以免使相關結構難以承受(可用設計軟件進行初步計算并找出最不利反力發生的位置),

                  5)是否可使體系各點在最不利荷載下避免產生過大的位移以至影響建筑的正常使用,

                  6)各基礎及錨座的位置和尺寸是否滿足視覺美 學要求和功能使用要求,并應特別注意各拉錨點不 致影響人行或車行交通;

                  7)是否能保證合理順暢的排水并合理選擇無組 織排水或有組織排水方式。索膜建筑的排水坡度要 求大于一般建筑(可用設計軟件或根據經驗加以判 斷);

                  8)從結構受力、加工制作和視覺效果等方面綜 合考慮膜材焊縫的布置和走向。

                  9)考慮關鍵節點的位置及預張力施加機構的設 置位置對建筑整體效果的影響。

                  10)考慮索膜邊界的構造做法及對建筑整體效 果的影響。

                  11)保證各節點的防水構造措施合理有效。

                  12)適當考慮合理的保溫隔熱措施,組織有效 的自然通風和排氣,最 大程度地降低使用能耗。

                  從上述各點可明顯看出,索膜建筑方案設計的過程實際上與索膜結構方案設計和技術設計不可分割,索膜建筑事業的發展需要大批熟悉索膜建筑設計、了解索膜結構技術并能熟練地加以運用來進行建筑創作的索膜專業建筑師。如果索膜建筑方案只能依靠索膜結構工程師或制作商來完成索膜建筑事業必將流于“工匠作坊”的“蹩腳貨”,其蓬勃的生命潛質將被湮滅。 從現階段來講,非索膜建筑專業建筑師在進行索膜建筑方案設計時,應設法多了解索膜建筑與結構技術,如條件不具備,則最 好在方案期間就盡早與索膜結構專業人員取得聯系,以免被動。



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