膜结构经典案例之二——英国伦敦的千年穹顶

英国伦敦的千年穹顶是世界各国为了迎接新千年的到来而兴建的一系列千禧建筑中最为著名的作品。它造型独特，气魄宏伟，辉煌一时，引起了人们的极大关注，许多人称它是20世纪90年代产生的鸿篇巨作。它是英国旅游协会评出的2000年度英国最受欢迎的收费观光景点，被誉为“伦敦的明珠”。

千年穹顶（Millennium Dome）位于伦敦东部泰晤士河畔的格林威治半岛上，是英国政府为迎接21世纪而兴建的标志性建筑。这个工程原先只考虑建成临时性的，后经研究，这项工程不论是从周围市区的复兴，或是建筑交通基础设施的长期投资来说都具有很大价值，1997年英国工党政府上台后，决定建成一个占地73公顷、总造价达12.5亿美元的大型综合性展览建筑。其中包括一系列展示与演出的场地，以及购物商场、餐厅、酒吧等，在1999年12月31日揭幕。千年穹顶直径320m，周圈大于1000m，有12根穿出屋面高达100m的桅杆，屋盖采用圆球形的张力膜结构。膜面支承在72根辐射状的钢索上，其截面为2×Φ32，这些钢索则通过间距25m的斜拉吊索与系索为桅杆所支撑，吊索与拉索同时对桅杆起稳定作用。另外还设有四圈索桁架将钢索联成网状。

膜结构屋面设计中的一个关键问题是要避免雨雪所形成的坑洼，千年穹顶的大部分屋面都比较平坦，因此膜面的支承结构必须面对清除这些难点，将周围的索抬高于膜面，使雨水能流到排水管。辐射向索在周圈与悬链索相连并固定在24个锚固点上，顶部则与12根φ48钢索组成的拉环连接，拉环直径为30m，中设天窗供穹顶通风用。桅杆为梭型钢管格构柱，桅杆沿直径200m的圆周设置，支承在由四根杆组成的四角锥形底座上。一些细钢索从高10m的底座引出，因而不妨碍展出。千年穹顶的膜材原先采用以聚酯为基材的织物，以后考虑使用年限长改用涂聚四氟乙烯的玻璃纤维织物，为了防止结露，又增加了能隔音、隔热的内层，但内部装修尚未完工，这层膜材已出现了被玷污的痕迹，影响美观。因此在工程中更换了不同生产商的膜材料。千年穹顶产生于全世界范围为迎接对世纪到来的庆典，在建造过程中受到了不少赞扬与批评，但最终的结构还是显示了美好的形象。