張拉膜是繼磚、石、混凝土、鋼和木材之后的“第六種建筑材料”。
膜結構正常工作很好的先必須引入適當的預張力,再就是要形成互反曲面。傳統結構為了減小結構的變形就必須增加結構的抗力;而膜結構是通過改變形狀來分散荷 載,從而獲得更小內力增長的。它的獨特曲面外形使其具有強烈的雕塑感。膜面通過張力達到自平衡。張拉膜結構可使建筑師設計出各種張力自平衡、復雜且生動的 空間形式。
在一天內隨著光線的變化,雕塑般的膜結構通過光與影而呈現出不同的形態(tài)。日出和日落時,低入射角度的光線將突現屋頂的曲率和浮雕效果,太陽位于 遠地點時,膜結構的流線型邊界在地面上投入彎彎曲曲的影子。利用膜材的透光性和反射性,經過設計的人工燈光也可使膜結構成為光的雕塑。
張拉膜結構體現的不同形式為城市增添了許多色彩,成為人們喜愛的新一代建筑材料。
1980年左右,蓋格先生又創(chuàng)造了使用永久性結構膜的新技術,這種新技術是基于工程哲學家巴克明斯特。富勒的理論。富勒認為現代的結構都是在對抗地心吸引力,不斷地爭取壓力的連續(xù)性,但自然界并非如此。這是一項看似平淡,實則非常智慧的哲理,1983年他發(fā)表的文章中建議在結構上逐步減少壓力的影響,而增加張力的作用,富勒將他的新觀念命名為“張力式”,英語是張力Tension和完整(Integrity二字的合成。在這種理想的結構中“壓力桿件是張力大海中的一個小島”。蓋格先生對富勒的哲理,則有更進一步的解釋,他認為“空間的跨越是由連續(xù)的張力索和不連續(xù)的壓力桿”完成的。在這一理論基礎上,他提出鋼索穹項由以下桿件組成:中央張力環(huán)經由數目為四的倍數的脊索、環(huán)索、中繼斜拉索、壓力桿和斜拉索而到達壓力環(huán)梁,形成一個完整封閉的張力拱結構系統。