关于穹顶分格的探讨

关于穹顶分格的探讨

随着我国经济的快速发展，在全国各地建造的具有采光功能的穹顶也越来越多。关于穹顶分格的问题也应该提到议事日程上来了。以往的分格大多采用瓜皮式分法。这种传统分格方法，容易被理解，也容易被客户接受。但是，由此带来的麻烦，也是显而易见的。

首先来说框架，在上部顶点处，经杆密集；穹顶愈大经杆就愈密。人们为了解决这一矛盾，而将顶点处经杆精减。然而，外层圆周却越来越长，这样又迫使我们逐层来增加经杆。这些长短不一的半拉子经杆不能组成拱形，它的上端必须搭在纬杆上。它所受的力也必然由纬杆再传给主经杆。因此，经杆和纬杆都必须足够强大，才能托起整个穹顶。

其次我们来看面层板块。每环的面层板块都是各不相同的，这样就出现了很多规格的板块，给备料和安装带来很多麻烦。

再从外观上来看，给人的感觉是杂和乱，美观的概念早已荡然无存。

我们现在换一种思维方式，不用这样的结构是否可以行得通呢？在这样的想法支配下，我们首先想到了足球。足球表面是由五边形和六边形组成的，如果一个穹顶是由这样的五边形和六边形组成，那么它的主框架就是由这些边长相等的五边形和六边形的边来组成，再在主框架中增加次框架和末支框架，在五边形和六边形内分别分割出众多的三角形。材料规格可以层层递减，这样就减少了材料用量。对于面层板块来说，只要备两个规格足矣。安装时岂不方便？如果在六边形和五边形内做成点支式结构，不是还可以提高它的通透性吗？

至于穹顶的边部会给我们带来一些麻烦，（虽然说仍有规律可循）我们是否可以容忍呢！

在我们设计的穹顶中，若以六边形为顶面，则在六边形的外围是三个六边形和三个五边形，再向外发展是六个六边形和三个五边形。这六个六边形的下部顶点所处的圆，已到了球的下半部分；这样的穹顶在大多数情况下是不会被采用的。我们在多数情况下选用的范围是116°至174°。。也就是在六个六边形的竖直边内来调整和选择。这里所说的竖直边是指：边与球心所组成的平面垂直于地面。基本图形示意于图一。

第二种设计方案是以五边形为顶面。五边形的外围是五个六边形，与五个六

边形相连接的分别是五个五边形和五个六边形。若以六边形外边为穹顶的下边缘，则穹顶将大于180°。若以五边形的下边为穹顶的下边，则穹顶为157.8°。°主框架如图二所示。

以上所探讨的是其基本形状。若将五边形增大甚或变为十边形，同时将六边形的边长改变，变为扁形或者对应十边形变为内凹九边形，内凹六边形。其变化缤纷繁多，不一而足。最后确定什么方案，那就靠大家去想象了。

仅以此文做为引玉之砖奉献给大家，供大家设计穹顶时参考。