膜结构是二十世纪中叶发展起来的一种新型空间结构, 以柔性织物为材料, 充气支承或施加预拉力形成构件, 集建筑学、结构力学、精细化工与材料科学、计算机技术等为一体, 具有很高技术含量。

膜结构作为一种全新的建筑结构形式, 其富有艺术感、自重轻、跨度大、工期短、经济效果显著, 安全性好, 而且具有较好的耐久性、耐火性、透光性与自洁性, 因此已经取得了一定的广泛百富策略白菜网, 主要百富策略白菜网于体育馆、加油站、收费站、公园入口、商业中心以及景观小品建筑等。

多变的支承结构和柔性膜的使用打破了传统建筑的直线形式, 使建筑物拥有独特的优美曲线, 建筑师可以充分发挥想象力, 创造出更加自由的建筑体态, 令建筑物造型更加多样化, 新颖美观, 具有时代气息, 使人耳目一新。

膜结构屋面重量仅为常规钢屋面的1/30, 降低了墙体和基础的造价。膜材表面的涂层, 具有较好的隔热性能和反射性及较低的光吸收性, 可反射掉太阳热能的70%, 透光率约为7%～20%, 白天阳光透过薄膜, 利用其自然漫散射光照明室内, 无需采用人工照明, 节省费用, 绿色环保;夜间彩灯透过膜面可形成绚烂景观。

膜结构建筑采用的膜材具有卓越的阻燃性和耐高温性, 故能很好地满足防火要求。其结构自重轻, 且为柔性结构, 具有较大的变形能力, 故抗震性能好。

膜结构建设中, 所有构件的加工和制作均可在工厂内完成, 在现场只需进行安装, 避免现场的交叉施工, 比传统的砌体或钢筋混凝土建筑施工周期几乎要快一倍。

膜材料每平方米重量仅一千克左右, 合理配置钢索、钢结构等高强材料, 使膜结构体系简洁合理, 在满足强度与刚度的条件下, 膜结构几乎不会因跨度增大而增大单位面积的重量, 因此能够跨越大空间, 形成开阔的无梁无柱大跨度结构体系, 从而加大使用面积, 使内部空间使用更加灵活。

膜材表面的防护涂层, 可使建筑具有良好的自洁效果, 灰尘不易附着, 雨水浇洗后焕然一新, 同时保证建筑的使用寿命。

膜结构体系具有以上突出优点的同时, 作为一种较为年轻的结构形式还有以下不足: (1) 我国膜结构技术不够成熟, 许多东西依赖进口, 使膜结构建筑工程造价偏高。 (2) 现在的膜结构设计寿命只达到20年以上, 与钢筋混凝土建筑相比耐久性不好。 (3) 膜表面易出现褶皱、局部破损, 甚至对于某些形式的膜体系, 局部破坏会导致整体结构失效。 (4) 膜屋顶由于造型设计、曲线变化等问题, 排水系统相对传统房屋比较复杂。 (5) 隔音隔热问题有待进一步研究与解决。

常用膜材料有PVC、PTFE和ETFE三种。PVC膜材是在聚酯纤维基材上覆盖PVC涂层, 这种膜材, 百富策略白菜网较早, 颜色多, 颜色多韧性好, 变形能力强, 因而仅需较小的张力就可生成较光滑的曲面, 但相对而言, PVC膜材的抗紫外线能力较弱, 在长期阳光下会发生化学变化, 使其附着灰尘、油渍, 造成透光率下降, 所以一般用于临时建筑和半永久性建筑中。PTFE材料是在超细玻璃纤维织物上涂以聚四氟乙烯树脂而成, 其自洁性、阻燃性以及抗腐蚀性好, 水密性、气密性也较好, 阻碍紫外线的能力强, 比较适合用于永久性建筑中, 上海世博轴的顶棚就是使用的这种材料, 但是它韧性差, 运输和施工过程中难度大, 因此造价也较高。ETFE材料为高分子复合类膜材, 其机械强度高, 加工性能好, 抗冲击性能和耐腐性突出, 而且无基材, 近乎透明, 透光率高, 市场前景好, 环保节能, 适于制作充气单元, 在我国已经百富策略白菜网于奥运场馆“鸟巢”、“水立方”, 但其维护费高, 且需从国外进口, 成本较高。

我国《膜结构技术规程》 (CECS158:2004) 把膜结构分为四种形式:整体张拉式膜结构, 骨架支承式膜结构, 索系支承式膜结构和空气支承膜结构。

整体张拉式膜结构的膜面需要施加预拉力, 使其充分张紧, 形成具有一定刚度并能承受外荷载。其支承体不是完整的结构体系, 钢索和膜材都充当主要的受力构件, 膜面破损可引起整体结构的破坏, 通常增加稳定锁和脊索来保证结构安全。由于施有预拉力, 膜面高度光滑, 室内透光效果较好;膜面充当了结构受力单元, 所需支承体构件较少, 结构体系简洁。因此, 这种体系在膜结构建筑中百富策略白菜网最为广泛, 2010年上海世博会世博轴就采用了此种结构形式。

骨架支承式膜结构具有独立稳定的刚性支承体系, 其拉紧的膜面只是充当维护结构, 膜面单元的破损不会引起整体结构的失效, 外观常为伞形或马鞍形, 因此结构安全度高, 但是内部支承构件多, 影响建筑整体艺术感和透光度。索系支承式膜结构的主要形式是索穹顶结构, 索穹顶结构是以连续的拉索和不连续的压杆组成的预应力空间结构体系, 这类结构使用薄膜作为覆盖材料, 其中的膜材是传力构件而非主要受力构件, 主要作用是围护。

空气支承膜结构分为气承式和气囊式两种。气承式靠充斥于建筑物内部的气体压力维持建筑物的外形, 由于膜面自重轻, 所需压力很小, 气承式结构是一种比较轻型高效的建筑体系, 因为建筑靠气压支承, 所以需要不间断的补充气压差, 鼓风装置必须连续工作, 而且建筑内部的人员会有一定的不适感。气囊式结构充气于具有特定形状的气囊, 使之形成具有一定刚度的结构或构件, 并由此来承受荷载, 但仍需及时补充气体与监控气压变化。气囊式与气承式相比, 室内为常压环境, 避免了超压引起的不舒适, 我国奥运场馆“水立方”墙面采用了此种体系。

伴随着我国改革开放后, 经济的高速发展与科学技术的不断提高, 膜材料性能将会得到不断改善, 相关计算机制作软件逐渐完善, 人们将会克服传统建筑观念的束缚, 提高对建筑外观美感的追求。伴随着环保理念的深入人心, 膜结构将会凭借本身良好自洁功能, 优美的造型, 绿色节能的特点成为越来越多设计师建筑设计的首选, 不久的将来, 膜结构在大型体育馆、展览会场、加油站甚至地标性建筑中的百富策略白菜网定会更加广泛。