膜結(jié)構(gòu)頂棚的昨天

　　眾多相關(guān)科研人員的重視和青睞。2002年12月6日，中鋼協(xié)膜結(jié)構(gòu)頂棚委員會(huì)正式成立，會(huì)議討論并通過了中鋼協(xié)膜結(jié)構(gòu)頂棚委員會(huì)工作條例。藍(lán)天說，膜結(jié)構(gòu)頂棚行業(yè)的發(fā)展難免魚龍混雜，很多單位無法分清企業(yè)技術(shù)水平的高低截至目前，中鋼協(xié)膜結(jié)構(gòu)頂棚委員會(huì)共有79個(gè)等級(jí)會(huì)員，其中一級(jí)12個(gè)、二級(jí)26個(gè)、三級(jí)41個(gè)。由于會(huì)員等級(jí)需要定期進(jìn)行復(fù)評(píng)，會(huì)員們都按照更高的標(biāo)準(zhǔn)來提高管理水平和技術(shù)水平，從而使中鋼協(xié)膜結(jié)構(gòu)頂棚委員會(huì)能有效地進(jìn)行行業(yè)管理。中國建筑科學(xué)研究院教授藍(lán)天回顧了膜結(jié)構(gòu)頂棚在中國的10年發(fā)展歷程以及成立中鋼協(xié)膜結(jié)構(gòu)頂棚委員會(huì)的過程。藍(lán)天說，隨著膜結(jié)構(gòu)頂棚在我國的廣泛應(yīng)用，急需一個(gè)行業(yè)組織對(duì)行業(yè)進(jìn)行管理、組織學(xué)術(shù)交流，而當(dāng)時(shí)的日本、澳大利亞都建立了膜結(jié)構(gòu)頂棚協(xié)會(huì)�！霸囆心そY(jié)構(gòu)頂棚會(huì)員級(jí)別制”是中鋼協(xié)膜結(jié)構(gòu)頂棚委員會(huì)成立伊始就有的想法。但是，在中國，行業(yè)的資質(zhì)是由政府管理的，在多次與有關(guān)主管部門反映無果的情況下，中鋼協(xié)膜結(jié)構(gòu)頂棚委員會(huì)參考國外行業(yè)協(xié)會(huì)經(jīng)驗(yàn)，提出了等級(jí)會(huì)員這一管理辦法，并受到企業(yè)的積極支持。自2003年5月啟動(dòng)膜結(jié)構(gòu)頂棚企業(yè)等級(jí)會(huì)員資質(zhì)工作以來，膜結(jié)構(gòu)頂棚是由高強(qiáng)薄膜材料及加強(qiáng)構(gòu)件(鋼架、鋼柱或鋼索)通過一定方式使其內(nèi)部產(chǎn)生一定的預(yù)張應(yīng)力以形成某種空間形狀，作為覆蓋結(jié)構(gòu)，并能承受一定的外荷載作用的一種空間結(jié)構(gòu)形式，其造型非常優(yōu)美靈活。膜結(jié)構(gòu)頂棚自20世紀(jì)90年代在我國興起，以其新穎而簡約的形態(tài)、高強(qiáng)的材料性能和極輕的自重，確立了其在建筑結(jié)構(gòu)中的重要地位，其研究和應(yīng)用得到據(jù)藍(lán)天介紹，鑒于當(dāng)時(shí)的國情，有識(shí)之士認(rèn)為最簡便和快速的辦法是在中國鋼結(jié)構(gòu)協(xié)會(huì)空間結(jié)構(gòu)分會(huì)的基礎(chǔ)上成立一個(gè)膜結(jié)構(gòu)頂棚的專業(yè)組織。據(jù)劉毅介紹，中鋼協(xié)膜結(jié)構(gòu)頂棚委員會(huì)是在藍(lán)天的倡議下成立的。

　　膜結(jié)構(gòu)頂棚的今天

　　龔景海說，由于充氣式膜結(jié)構(gòu)頂棚是唯一使用了免費(fèi)的建筑材料——空氣作為支撐結(jié)構(gòu)，與其它結(jié)構(gòu)形式相比充氣膜結(jié)構(gòu)頂棚具有以下7大特點(diǎn)：第一，經(jīng)濟(jì)性。充氣膜結(jié)構(gòu)頂棚造價(jià)低廉，尤其用于大跨度、地質(zhì)條件差的情況更具價(jià)格優(yōu)勢。充氣膜結(jié)構(gòu)頂棚是用唯一免費(fèi)的空氣做支撐結(jié)構(gòu)，省去傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的剛性支撐費(fèi)用;充氣膜結(jié)構(gòu)頂棚的基礎(chǔ)也只是承受膜體的上浮力，對(duì)地基承載力無任何要求。很多人都知道“水立方”是膜結(jié)構(gòu)頂棚工程的代表，其實(shí)，作為2008年奧運(yùn)會(huì)開、閉幕式場館的“鳥巢”也是膜結(jié)構(gòu)頂棚工程的一個(gè)代表。曾擔(dān)任2008工程建設(shè)指揮部辦公室副主任的王剛對(duì)中國鋼結(jié)構(gòu)協(xié)會(huì)在奧運(yùn)工程建設(shè)期間給予的幫助表示了由衷的感謝。王剛表示，北京市住房和城鄉(xiāng)建設(shè)委員會(huì)將大力支持鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)的發(fā)展。據(jù)上海交通大學(xué)土木工程系教授龔景海介紹，早在20世紀(jì)60年代~80年代，扁氣承式膜結(jié)構(gòu)頂棚屋蓋在美國、日本、加拿大等國家(地區(qū))得到廣泛的應(yīng)用，由于其屋蓋矢高較低導(dǎo)致雨雪的累積，從而引起局部甚至整體坍塌的事故。此后，人們采用了大矢高使雨雪迅速滑落的類筒形或球形充氣式膜結(jié)構(gòu)頂棚，并得到了廣泛的應(yīng)用。且單位造價(jià)不隨跨度的增大而增加，是超大空間最經(jīng)濟(jì)的解決方案。用于具有揚(yáng)塵、有毒氣體等儲(chǔ)存?zhèn)}及處理車間，具有很好的環(huán)保性能。第六，節(jié)能環(huán)保。膜材料是具有一定透光率的材料，白天使用可不用人工照明;采用雙層膜加保溫材料組成的膜結(jié)構(gòu)頂棚具有很好的保溫隔熱性能，是常規(guī)建筑能耗的 1/3左右。膜材料本身可以回收利用，在建造和拆除過程中幾乎沒有建筑垃圾和環(huán)境污染。第七，現(xiàn)代時(shí)尚。膜結(jié)構(gòu)頂棚從膜材料到設(shè)計(jì)安裝科技含量很高，被譽(yù)為 21世紀(jì)的建筑，代表著建筑的高科技;膜結(jié)構(gòu)頂棚時(shí)尚、優(yōu)美和現(xiàn)代，往往能得到意想不到的建筑景觀效果。由于充氣膜結(jié)構(gòu)頂棚具有其它建筑結(jié)構(gòu)形式不可比擬的獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)，目前在我國被廣泛應(yīng)用于體育、展覽、文化、工業(yè)、農(nóng)業(yè)及軍事等領(lǐng)域。

　　膜結(jié)構(gòu)頂棚的明天

　　屋面上共有11個(gè)“島嶼”、7個(gè)不同大小形狀。其中，最小的是14米×14米×5.3米，重約95 千克;****的22米×18米×7.8米，重約203千克。張毅剛說，屋面上的“島嶼”既是造型，同時(shí)在其內(nèi)部設(shè)有通風(fēng)口，其擔(dān)負(fù)了展廳的自然通風(fēng)的任務(wù)，其內(nèi)外均采用半透明的二氧化鈦PVC膜覆蓋。薛素鐸就中鋼協(xié)膜結(jié)構(gòu)頂棚委員會(huì)第三屆專業(yè)委員會(huì)今后的工作提出7個(gè)想法：一是規(guī)范并完善膜結(jié)構(gòu)頂棚等級(jí)會(huì)員制度;二是推進(jìn)項(xiàng)目經(jīng)理管工作，通過開展相關(guān)的培訓(xùn)工作提高項(xiàng)目經(jīng)理的管理、技術(shù)水平;三是完善技術(shù)規(guī)程，適時(shí)開展工程質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的編制工作;四是進(jìn)一步加強(qiáng)膜結(jié)構(gòu)頂棚的技術(shù)研討工作;五是積極開展專業(yè)人才的培養(yǎng)，利用高校和企業(yè)搭建平臺(tái);六是進(jìn)一步加強(qiáng)中鋼協(xié)膜結(jié)構(gòu)頂棚委員會(huì)的技術(shù)咨詢服務(wù)，滿足行業(yè)需求;七是積極配合2013年中國鋼結(jié)構(gòu)協(xié)會(huì)空間結(jié)構(gòu)分會(huì)成立20周年的活動(dòng)，并設(shè)立膜結(jié)構(gòu)頂棚專題會(huì)場，總結(jié)交流膜結(jié)構(gòu)頂棚的歷史、發(fā)展、未來。中國鋼結(jié)構(gòu)協(xié)會(huì)空間結(jié)構(gòu)分會(huì)理事長張毅剛通過對(duì)2012年韓國麗水世博會(huì)、2012年英國倫敦奧運(yùn)會(huì)、2014年將在巴西舉辦的世界杯場館建設(shè)分析認(rèn)為，膜結(jié)構(gòu)頂棚將不斷拓寬其應(yīng)用范圍。據(jù)張毅剛介紹，韓國麗水世博會(huì)國際館屋蓋造型的寓意為麗水的海浪與島嶼，采用鋼結(jié)構(gòu)骨架支承膜結(jié)構(gòu)頂棚。