膜結(jié)構(gòu)建筑已成一種成熟的結(jié)構(gòu)體系
現(xiàn)代意義上的膜結(jié)構(gòu)起源于20世紀(jì)初。1917年英國人W.Lanchester提出了用鼓風(fēng)機(jī)吹帳篷布用作野戰(zhàn)醫(yī)院的設(shè)想，并申請了專利。但當(dāng)時(shí)這個(gè)發(fā)明只是一種構(gòu)想。直到1946年，該專利的第一個(gè)產(chǎn)品才正式問世，這就是Watler Bird為美國軍方設(shè)計(jì)制作的一個(gè)直徑15M的球形充氣雷達(dá)罩。1957年他又將自家的游泳池罩在了一個(gè)充氣膜結(jié)構(gòu)中，并在美國的生活雜志上作了介紹，從此這種結(jié)構(gòu)形式開始被世人知曉。他的Birdair公司在20世紀(jì)60年代已能用當(dāng)時(shí)的膜材建造跨度在60m以上的充氣膜結(jié)構(gòu)了。
20世紀(jì)50年代，德國建筑師Otto創(chuàng)立了預(yù)應(yīng)力膜結(jié)構(gòu)理論，并在帳篷制造公司的支持下王城了一系列張拉膜結(jié)構(gòu)。Otto的第一個(gè)現(xiàn)代張拉膜結(jié)構(gòu)是1955年為德國聯(lián)邦園藝博覽會(huì)設(shè)計(jì)的一個(gè)臨時(shí)性音樂臺。1957年他又為另一屆聯(lián)邦園藝博覽會(huì)設(shè)計(jì)了更復(fù)雜的場館入口挑篷及音樂臺。隨后，Otto將張拉索-膜結(jié)構(gòu)技術(shù)又向前推進(jìn)一步，把索網(wǎng)引入張拉膜結(jié)構(gòu)中，1967年設(shè)計(jì)完成的加拿大Montreal博覽會(huì)的德國館就是其中以例。該結(jié)構(gòu)平面變化極為自由，索網(wǎng)屋面或支或掛在11根布置靈活的桅桿上。那高聳的桅桿，變化的曲面以及那富有機(jī)械技術(shù)表現(xiàn)力的節(jié)點(diǎn)形式給人以強(qiáng)烈的藝術(shù)感染力，使其成為20世紀(jì)最具有影響的建筑之一；德國館的成功也使建筑師Otto享譽(yù)世界。繼德國館之后，1972年他與Behnisch合作完成的Munich奧林匹克中心為其又一力作。該結(jié)構(gòu)的形式與德國館類似，不過，在該設(shè)計(jì)中他解決了柔性索網(wǎng)屋面與剛性玻璃幕墻的連接構(gòu)造問題，使游泳館成為全封閉的室內(nèi)空間。這兩個(gè)設(shè)計(jì)向人們展示了柔性張拉結(jié)構(gòu)極其豐富的藝術(shù)表現(xiàn)力，也使得Otto成為膜結(jié)構(gòu)技術(shù)的先驅(qū)者。
膜結(jié)構(gòu)的第一次集中展示并引起社會(huì)廣泛關(guān)注與興趣的是在1970年日本大阪萬國博覽會(huì)上。由于日本是個(gè)多地震國家，且博覽會(huì)會(huì)址的地址條件較差，各國建筑師與工程師便紛紛選擇了膜結(jié)構(gòu)這種自重輕，抗震性能好，施工速度快且形態(tài)各異的結(jié)構(gòu)形式作為臨時(shí)展館，如巨大而扁平的美國館，彩虹狀的富士館，蘑菇形的休息大廳，云一樣的節(jié)日廣場等。后來人們普遍認(rèn)為這次博覽會(huì)是薄膜結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的，商業(yè)的向外界展示的開始，是建筑業(yè)的一次革命。猶如1851年倫敦博覽會(huì)上水晶宮向人們展示工業(yè)化時(shí)代建筑的來臨一樣，該次博覽會(huì)表明柔性結(jié)構(gòu)體系已成為一種重要的空間結(jié)構(gòu)形式，并展示出了其廣泛的應(yīng)用前景。
博覽會(huì)上由建筑師Davis，Brody與工程師David Geiger設(shè)計(jì)的美國館是一個(gè)橢圓形式的充氣膜結(jié)構(gòu)，139m*78m無柱大廳的屋面由32根沿對角線交叉布置的鋼索和膜布索覆蓋。整個(gè)工程只用不到10個(gè)月時(shí)間就完成了，該設(shè)計(jì)不僅表現(xiàn)了膜結(jié)構(gòu)非凡的跨越能力，而且表現(xiàn)了其優(yōu)良的經(jīng)濟(jì)性。
博覽會(huì)上另一個(gè)具有代表性的建筑師日本的富士館。它采用的是氣肋式膜結(jié)構(gòu)，該館平面為圓形，直徑50m，由16根直徑4m，長78m的拱形肋圍成，氣肋間每隔4m用寬500mm的水平系帶把它們環(huán)箍在一起。中間氣肋呈半圓拱形，端部氣肋向圓形平面外突出，最高點(diǎn)向外突出7m。它也是迄今為止建成的最大的氣肋式充氣膜結(jié)構(gòu)。
索膜建筑經(jīng)歷了半個(gè)世紀(jì)的發(fā)展，現(xiàn)已成為一種成熟的結(jié)構(gòu)體系。它把結(jié)構(gòu)邏輯與技術(shù)手段作為建筑藝術(shù)表現(xiàn)的基礎(chǔ)，達(dá)到了更高層次上的建筑與技術(shù)的統(tǒng)一。由于能充分利用取之不盡的太陽能源，薄膜結(jié)構(gòu)必將成為21世紀(jì)“綠色建筑體系”的寵兒。隨著膜材性能及再利用技術(shù)的不斷開發(fā)，新的結(jié)構(gòu)形式的不斷發(fā)展，索膜建筑還將展示出更為強(qiáng)大的生命力。
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