膜结构是一种革命性的建筑形式,将建筑学、结构力学、精细化工和材料科学、计算机技术等多种学科相结合,其技术含量极高。膜结构的曲面设计灵活多变,可根据建筑师的需求与周围环境相结合,创造出独特而标志性的建筑形象。
在艺术性上,膜结构充分激发了建筑师的创造力,使得建筑不仅美观而且在结构上呈现出受力的和谐美。
膜结构的经济性也不可小觑,由于膜材的透光特性,白天能有效减少照明需求,进而节省能源;而在夜间,彩灯透射的效果又能够形成绚丽的视觉景观,从而提高广告宣传的效果。
大跨度的设计是膜结构的一大优势,它能够克服传统建筑在大跨度(无支撑)设计上的难题,创造出宽阔的无遮挡视觉空间,有效增加可用面积。
膜结构的自洁性也是其一大优点,采用防护涂层的膜材使建筑能保持较好的自洁效果,延长建筑的使用寿命。
膜结构的施工周期较短,所有的加工与制作都在工厂内完成,这样在现场施工时就能大大减少时间,并避免了施工过程中工种间的交叉干扰。
膜结构广泛应用于各种大型公共设施,包括体育场馆、机场大厅、展览中心和购物中心等,同时它也适合用于不同行业的休闲设施及标志性建筑。
膜材的工艺性良好,能够制造出一些传统刚性材料难以实现的复杂空间曲面。膜结构不仅可以依靠钢骨架支撑,还能通过索具的张拉形成各种独特的曲面,展现膜材在受力成形上的美感。
膜结构使用的膜材主要分为基布和涂层两部分,通常基布由聚酯纤维和玻璃纤维制成,而涂层材料则多为聚氯乙烯(PVC)和聚四氟乙烯(PTFE)。目前,膜材主要分为三大类:PVC膜材、PTFE膜材和ETFE膜材。
PVC膜材是由聚酯纤维涂覆聚氯乙烯(PVC)材料制成,经过表面处理后,具有较好的抗老化和自洁效果,使用寿命可达25年。采用PVC膜材建造的膜结构适合大多数建筑类型。
PTFE膜材是由玻璃纤维涂覆聚四氟乙烯(Teflon),该材料具有高强度、高弹性和优良的自洁性能,寿命一般在30年以上,适合于高要求的建筑设计。
ETFE膜材(乙烯四氟乙烯共聚物)结合了聚四氟乙烯的优越性和乙烯的易加工性质,耐溶剂且耐辐射。在国外体育场馆和温室的建设中,ETFE膜材已被广泛应用。在我国,膜结构建筑起步较晚,但近年来,ETFE膜材也逐渐受到关注,尤其是在2008年北京奥运会场馆建设中表现突出。
总体而言,膜结构凭借其在艺术、经济、大跨度、 self-cleaning、施工周期等各方面的显著优势,逐渐成为现代建筑设计的重要选择。








