鋼結(jié)構(gòu)雙曲網(wǎng)殼的結(jié)構(gòu)韻律美感

網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)是一種可以最大程度滿足不同曲度要求及節(jié)省用鋼量的空間結(jié)構(gòu)，主要由各種不同規(guī)格的桿件在空間體系中按一定的規(guī)律組合而成，網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)既有桿系性質(zhì)又兼具殼系性質(zhì)，受力合理，結(jié)構(gòu)具有較大的剛度，可以跨越較大的跨度。主要應(yīng)用于大型會(huì)展中心、體育場館、游泳館、候車廳等需要大自由空間的結(jié)構(gòu)。

網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)本身具有明顯的結(jié)構(gòu)韻律感，暴露的網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)可將結(jié)構(gòu)美感充分展現(xiàn)出來。而對于建筑形態(tài)的美學(xué)而言，網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)也釋放了屋頂形狀。因此，屋頂被譽(yù)為建筑的“第五立面”，屋頂形態(tài)設(shè)計(jì)與整體理念息息相關(guān)，而網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)給予了屋頂形態(tài)一種自由而經(jīng)濟(jì)的布局方式。

上海工程技術(shù)大學(xué)風(fēng)雨操場穹頂就是采用單層雙曲網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)，寬50m、長100m，高度18m，整個(gè)屋頂均是網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)，極富韻律感，整體性的強(qiáng)調(diào)給予建筑渾然一體的觀感，讓人直觀感受到大跨的結(jié)構(gòu)形式，并且構(gòu)件形成的網(wǎng)架與網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)合理性表達(dá)了結(jié)構(gòu)的力學(xué)美感。造型兩頭微微凸起，曲線的造型，讓整體結(jié)構(gòu)更加美觀飄逸。單層鋼網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)充分展現(xiàn)出結(jié)構(gòu)的魅力，尤其在陽光照射下，鋼網(wǎng)格影子落在建筑的墻面或地面上形成的條紋更增添了一份如夢似幻的美感。按相應(yīng)的軸線將網(wǎng)殼屋面劃分為平行四邊形，每個(gè)平行四邊形網(wǎng)格內(nèi)利用桿件劃分為數(shù)個(gè)三角形，這樣各網(wǎng)殼梁表面的內(nèi)力分布會(huì)大致相同，大跨度情況下更加穩(wěn)定。

項(xiàng)目屋面采用了透明ETFE（軟玻璃）膜材料，對于風(fēng)雨操場這樣一個(gè)半開放公共活動(dòng)空間，在這樣的場地中，會(huì)有多樣體育活動(dòng)發(fā)生，在大體量屋頂?shù)恼诒蜗拢w空間感受非常好。ETFE膜屋面更凸顯了結(jié)構(gòu)本身，同時(shí)屋頂可照光易于室內(nèi)活動(dòng)，既遮風(fēng)擋雨，又有充足的光線，為室內(nèi)體育活動(dòng)提供了巨大便利，整個(gè)屋頂覆蓋也更為輕盈、通透。周邊建筑墻體的白色和屋頂?shù)耐赋龅墓饩€交融，形成了一個(gè)人們愿意停留、運(yùn)動(dòng)的活動(dòng)空間，氛圍感極佳。

隨著建筑設(shè)計(jì)軟件繼續(xù)開發(fā)，建造技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展，網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)將成為主流之一，它更加符合新型設(shè)計(jì)的理念，也更接近計(jì)算機(jī)思維的本質(zhì)。而且在如此大跨度穹頂下，通過選擇網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)塑造了一個(gè)無柱空間，讓風(fēng)雨操場的功能更加齊全，沒有柱體的干擾，讓整個(gè)建筑更加美觀大氣。

當(dāng)網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)從簡單平面網(wǎng)殼開始復(fù)雜化、參數(shù)化，它融入了更多計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的內(nèi)容，網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)將逐漸脫離人為可簡單控制的實(shí)體。它展現(xiàn)出來的美學(xué)，既有其本體作為結(jié)構(gòu)的獨(dú)特魅力，又可以塑造成建筑美學(xué)要求的各種形狀，這也將對建筑的整體美學(xué)觀念形成一種補(bǔ)充。放眼望去，網(wǎng)架與網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的發(fā)展還有很多空間，也將形成更多有趣的建筑，這將對建筑結(jié)構(gòu)的美學(xué)發(fā)展提供更大的助力。