[01241235]膜结构建筑形态构成技术与应用研究

1、任务来源

“膜结构建筑形态构成技术与应用研究”成果来源于横向项目，受河南华源视觉艺术设计有限公司委托，由华北水利水电大学组织实施完成。

2、应用领域和技术原理

应用领域：项目研究成果应用于建筑工程领域。基于建筑设计理论及方法，运用层次分析方法展开研究。

技术原理：膜结构建筑形态是自由丰富的，优美的体型看似随意，其实忠实地反映着力的传递。膜材料和结构设计的特殊性，对张拉膜结构造型创作的约束不容忽视。创作中合理初始（几何）形态的建立是建筑师的首要问题。

让建筑师相对独立地构思膜结构形态，方法之一是提供结构合理的基本造型单元。造型单元中已包含了力的逻辑，则按一定规则组合的膜造型也相应具有一定的结构合理性，这对结构分析是有利的，方向是正确的，也为建筑师的膜结构造型创作明确了范围。

项目试图以张拉膜结构在建筑领域的具体应用及其形态构成为研究对象，从建筑学的角度来阐述张拉膜结构建筑形态的生成过程和影响因素，构建膜结构建筑形态构成谱系，并由此建立了膜结构建筑评价体系。并以此确立建筑师在膜结构建筑设计过程中主导地位，使建筑师的创作思想更深入、准确地反映在膜结构建筑造型中。

3、性能指标 项目申请书要求按照工作大纲完成技术报告，本项目研究达到项目申请书要求的项目申请书要求按照工作大纲完成技术报告，本项目研究达到项目申请书要求的各项性能指标，主要内容是完成建筑设计理论和层次分析法在张拉膜结构建筑形态构成技术中的综合运用 以张拉膜结构在建筑领域的具体应用及其形态构成为研究对象，从建筑学的角度来阐述张拉膜结构建筑形态的生成过程和影响因素，构建膜结构建筑形态构成谱系，并由此建立了膜结构建筑评价体系。并以此确立建筑师在膜结构建筑设计过程中主导地位，使建筑师的创作思想更深入、准确地反映在膜结构建筑造型中。

4、与国内外同类技术比较 膜结构建筑是把膜结构体系应用于建筑空间塑造的新型建筑技术表现形式，是现代化学、材料科学、建筑学、结构力学、计算机科学以及现代景观学高速发展的综合产物。膜结构建筑形态是自由丰富的，优美的体型看似随意。基于膜材料和结构设计的特殊性，建筑创作中合理确定初始（几何）形态成为建筑师的首要问题。

项目采用层次分析法建立膜结构建筑评价体系框架和膜结构方案优化体系框架，使优选膜结构建筑设计方案在程序上可操作，使建筑师在张拉膜结构建筑创作思想更加深入、准确地反映在膜结构建筑造型中。

5、成果的创造性、先进性

1)立足膜曲面的基本属性，利用穷举法归纳出2组10类基本造型单元，构建了膜结构建筑形态的构成谱系。

2)从方案设计层面论述了膜结构初始几何形态建立与功能空间设计、结构选型、节点构造、加工建造和其他技术因素间的关系，并对影响膜结构形态的各种因素分别提出设计对策。

3)提取7项指标（包括：单元连接组合合理度（C1），膜面单元等高线分析（C2），膜面单元跨度尺寸（C3），膜面抗风体型（C4），膜面节点可调节能力（C5），钢膜比（C6），膜结构建筑总造价估算（C7）），采用层次分析法建立膜结构建筑评价体系框架和膜结构方案优化体系框架。

4)基于膜结构建筑形态构成原理，把生成设计法应用于膜造型创造，为后续工作提供了理论基础。

6、作用意义

膜结构建筑形态自由丰富，优美的体型看似随意，却实忠实地反映着力的传递。

基于膜材料和结构设计的特殊性，建筑创作中如何确立合理初始（几何）形态是建筑师的首要问题。

建筑创作中通过提供结构合理的基本造型单元，造型单元中已包含了力的逻辑，同时按一定规则组合的膜造型也相应具有一定的结构合理性，让建筑师相对独立地构思膜结构形态，也为建筑师的膜结构造型创作明确了范围。

项目从建筑学的角度来阐述张拉膜结构建筑形态的生成过程和影响因素，构建膜结构建筑形态构成谱系，并由此建立了膜结构建筑评价体系。

并以此确立建筑师在膜结构建筑设计过程中主导地位，使建筑师的创作思想更深入、准确地反映在膜结构建筑造型中。