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膜結(jié)構(gòu)是20世紀(jì)中期發(fā)展起來(lái)的一種新型建筑結(jié)構(gòu)形式，它是由多種高強(qiáng)薄膜材料及加強(qiáng)構(gòu)件（鋼架、鋼柱或鋼索）通過(guò)一定方式使其內(nèi)部產(chǎn)生一定的預(yù)張應(yīng)力以形成某種空間形狀，作為覆蓋結(jié)構(gòu)，并能承受一定的外荷載作用的一種空間結(jié)構(gòu)形式。

膜結(jié)構(gòu)是一種全新的建筑結(jié)構(gòu)形式，集建筑學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、精細(xì)化工與材料科學(xué)、計(jì)算機(jī)技術(shù)等為一體，具有很高的技術(shù)含量，其曲面可以隨著建筑師的設(shè)計(jì)需要任意變化，結(jié)合整體環(huán)境，建造出標(biāo)志性的形象工程。它以其新穎獨(dú)特的建筑造型和良好的受力特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于體育健身設(shè)施、文化娛樂(lè)設(shè)施、交通運(yùn)輸設(shè)施、工農(nóng)業(yè)建筑及標(biāo)志性建筑中。 

一、膜結(jié)構(gòu)中的常用材料

膜結(jié)構(gòu)建筑中最常用的膜材料是PTFE膜材料和PVC膜材料。

1、PTFE膜材料

PTFE膜材料是在用極細(xì)的玻璃纖維編織成的基布上涂抹PTFE（聚四氟乙烯）樹(shù)脂而形成的復(fù)合材料，其特點(diǎn)是：強(qiáng)度高、耐久性好、防火阻燃、自潔性好，而且不受紫外線的影響，使用壽命在20年以上；具有高透光性，透光率為13%，而且透過(guò)膜材料的光線是自然散漫光，不會(huì)產(chǎn)生陰影，也不會(huì)發(fā)生眩光；對(duì)太陽(yáng)能的反射率為73%，因而吸收熱量少，即使在夏季太陽(yáng)暴曬的情況下，建筑內(nèi)部也不會(huì)受太大影響。

2、PVC 膜材料

PVC膜材料是在聚酯纖維編織的基布上涂抹PVC（聚氯乙烯）樹(shù)脂而形成的復(fù)合材料，PVC膜材料的強(qiáng)度及防火性與PTFE相比具有一定差距，使用年限一般在7~15年。為解決PVC膜材料的自潔性問(wèn)題，通常在PVC涂層上再涂抹PVDF（聚偏氟乙烯）形成PVDF 膜材料。 

二、膜結(jié)構(gòu)的分類

根據(jù)結(jié)構(gòu)形式的不同，膜結(jié)構(gòu)可分為3類：骨架式膜結(jié)構(gòu)、充氣式膜結(jié)構(gòu)和張拉式膜結(jié)構(gòu)。

1、骨架式膜結(jié)構(gòu)：是在鋼架或其他材料的骨架上鋪裝膜材料，由此構(gòu)成屋頂或外墻壁的構(gòu)造形式。造型包括平面形、單曲面形和以鞍形為代表的雙曲線形。

2、充氣式膜結(jié)構(gòu)：是向由膜結(jié)構(gòu)構(gòu)成的室內(nèi)充入空氣，并保持室內(nèi)空氣的壓力始終大于室外空氣壓力，由此使膜材料處于張力狀態(tài)來(lái)抵抗負(fù)載及外力的構(gòu)造形式。分單層結(jié)構(gòu)和雙層結(jié)構(gòu)兩種形式。

3、張拉式膜結(jié)構(gòu)：是通過(guò)拉索將膜材料張拉于結(jié)構(gòu)上而形成的構(gòu)造形式，膜表面通過(guò)自身曲率變化達(dá)到內(nèi)外力平衡。

三、膜結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢(shì)

膜結(jié)構(gòu)建筑除能滿足傳統(tǒng)的一般功能要求外，還具有以下顯著優(yōu)勢(shì)：

1、經(jīng)濟(jì)。膜結(jié)構(gòu)建筑的造價(jià)僅為傳統(tǒng)建筑造價(jià)的1/3至1/2，張拉結(jié)構(gòu)的造價(jià)根據(jù)不同的跨度和設(shè)計(jì)方案差異較大，但與傳統(tǒng)建筑方式相比，其價(jià)格效益比都非常明顯。同時(shí)，由于膜材具有一定的透光率，白天可減少照明強(qiáng)度和時(shí)間，能很好地節(jié)約能源，夜間彩燈透射形成的絢爛景觀也能達(dá)到很好的觀賞效果。

2、工期短。膜結(jié)構(gòu)建筑工程中的所有加工和制作均在工廠內(nèi)完成，可減少現(xiàn)場(chǎng)施工時(shí)間，避免出現(xiàn)施工交叉。與傳統(tǒng)建筑方式相比，膜結(jié)構(gòu)建筑的施工周期至少可縮短一半，一般項(xiàng)目可在兩個(gè)月內(nèi)竣工，施工期間不影響其他工程的施工進(jìn)度。

3、跨度大。膜結(jié)構(gòu)建筑中使用的膜材料很輕，每平方米的重量只有1公斤左右，因此膜結(jié)構(gòu)可以從根本上克服傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)在大跨度（無(wú)支撐）建筑上實(shí)施所遇到的困難，并能創(chuàng)造開(kāi)闊的無(wú)遮擋可視空間，有效增加空間使用面積。目前膜結(jié)構(gòu)建筑的大跨度已超過(guò)200米。

4、造型獨(dú)特，可呈現(xiàn)富于變幻、新奇誘人的視覺(jué)效果。其運(yùn)用范圍不僅限于體育或展覽建筑，還向房屋及景觀建筑等各個(gè)方面擴(kuò)展。膜結(jié)構(gòu)工程規(guī)模可大可小，有街頭小品，也有候機(jī)大廳、體育場(chǎng)；壽命可長(zhǎng)可短，可以是臨時(shí)性展篷，也可以是30年以上的長(zhǎng)期建筑；色彩可素可花，膜材料像布一樣可以染成各種花色，尤其是膜材料的半透明性能，使夜空中的膜建筑在燈光照射下，呈現(xiàn)出夢(mèng)幻般的色彩。

5、自潔性。膜結(jié)構(gòu)建筑中采用具有防護(hù)涂層的膜材料，因此具有良好的自潔效果，可利用雨水的自然沖刷進(jìn)行建筑物的外觀清潔，同時(shí)也確保了建筑的使用壽命。另外，膜結(jié)構(gòu)還具有便于運(yùn)輸、易更新及不易積雪等優(yōu)點(diǎn)。

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