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       法赫德國家圖書館是沙特阿拉伯利雅得的一座現(xiàn)代化文化建筑，由德國Gerber建筑事務(wù)所設(shè)計，于2013年11月落成。該建筑的最大特色是其外立面的膜結(jié)構(gòu)幕墻，既體現(xiàn)了阿拉伯文化的傳統(tǒng)元素，又展示了先進(jìn)的建筑技術(shù)和環(huán)保理念。本文將從膜結(jié)構(gòu)幕墻的形式、功能和材料三個方面，分析其設(shè)計思路和特點。

       一、膜結(jié)構(gòu)幕墻的形式

       法赫德國家圖書館的外立面由多個菱形的膜結(jié)構(gòu)單元組成，形成了一個立體的、有機的、動態(tài)的表皮。這些膜結(jié)構(gòu)單元由預(yù)應(yīng)力的外層鋼結(jié)構(gòu)支撐，并覆蓋了金銀色的絲織物，上面印有中東傳統(tǒng)的幾何圖案。這種形式既符合阿拉伯建筑的風(fēng)格，又具有現(xiàn)代感和藝術(shù)感。

       膜結(jié)構(gòu)幕墻的形式也與建筑的功能相呼應(yīng)。圖書館是一個知識和信息的中心，需要充足的采光和透氣。膜結(jié)構(gòu)幕墻可以根據(jù)陽光強弱調(diào)節(jié)角度，把光線折射進(jìn)圖書館，為內(nèi)部提供最舒適的溫度和光照環(huán)境。同時，膜結(jié)構(gòu)幕墻也可以起到遮陽和隔熱的作用，使得太陽光只有7%的滲透水平，降低了室外高溫對室內(nèi)空調(diào)的負(fù)擔(dān)。

       二、膜結(jié)構(gòu)幕墻的功能

       法赫德國家圖書館的膜結(jié)構(gòu)幕墻不僅是一個美觀的裝飾，也是一個高效的能源系統(tǒng)。該系統(tǒng)利用了外表皮分層通風(fēng)和地板進(jìn)行熱交換的新技術(shù)，實現(xiàn)了建筑能源的自給自足和節(jié)約。具體來說，該系統(tǒng)有以下幾個功能：

       通風(fēng)功能：外表皮分層通風(fēng)系統(tǒng)利用了自然風(fēng)力和熱力原理，在外層鋼結(jié)構(gòu)和內(nèi)層玻璃幕墻之間形成了一個空氣層。當(dāng)室外溫度高于室內(nèi)溫度時，空氣層會對外排熱；當(dāng)室外溫度低于室內(nèi)溫度時，空氣層會對內(nèi)吸熱。這樣就可以有效地調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度，并減少空調(diào)能耗。

       照明功能：外表皮分層通風(fēng)系統(tǒng)還可以通過調(diào)節(jié)膜結(jié)構(gòu)單元的角度，控制室內(nèi)光線的強弱和方向。這樣就可以根據(jù)不同區(qū)域和時間段的需求，提供最合適的照明條件，并節(jié)約電力能耗。

       發(fā)電功能：外表皮分層通風(fēng)系統(tǒng)還可以通過利用太陽能電池板和風(fēng)力發(fā)電機，將太陽能和風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能，為建筑提供部分電力供應(yīng)，并與市電網(wǎng)相連，實現(xiàn)能源的互補和平衡。

       三、膜結(jié)構(gòu)幕墻的材料

       法赫德國家圖書館的膜結(jié)構(gòu)幕墻的主要材料有兩種：鋼和膜。鋼是用于支撐膜結(jié)構(gòu)單元的外層鋼結(jié)構(gòu)，以及連接各個單元的鋼索和鋼桿。膜是用于覆蓋膜結(jié)構(gòu)單元的金銀色絲織物，以及印有幾何圖案的透明聚酯膜。這兩種材料都具有以下特點：

       輕質(zhì)：鋼和膜都是輕質(zhì)材料，可以減少建筑的自重和地基的承載力，也便于施工和維護(hù)。

       強度：鋼和膜都是高強度材料，可以承受較大的張力和壓力，也能抵抗風(fēng)力和地震等外力作用。

       柔性：鋼和膜都是柔性材料，可以根據(jù)需要變換形狀和角度，也能適應(yīng)不同的氣候和環(huán)境條件。

       耐久：鋼和膜都是耐久材料，可以抵抗紫外線、水分、污染等因素的侵蝕，也能保持長久的色澤和光澤。

       總之，法赫德國家圖書館的膜結(jié)構(gòu)幕墻是一個集美觀、功能和節(jié)能于一體的創(chuàng)新設(shè)計，體現(xiàn)了建筑師對阿拉伯文化和現(xiàn)代科技的深刻理解和巧妙運用。該設(shè)計不僅為圖書館提供了一個優(yōu)雅舒適的閱讀空間，也為沙特阿拉伯乃至世界建筑界樹立了一個新的典范。