膜结构作为一种先进的建筑形式,结合了建筑学、结构力学、材料科学与计算机技术等多个领域,具备了极高的技术含量。这种结构的曲面可以根据建筑师的设计需求灵活变化,完美融合周围环境,创造出具有标志性的建筑作品。
艺术性方面,膜结构以其独特的设计理念,充分发挥建筑师的想象力,同时展现出结构构件在受力过程中的美感。
在经济性上,由于膜材具备良好的透光性,白天可以显著降低照明需求,节省能源。而在夜晚,膜结构的彩灯透射效果也为建筑增添了绚丽的视觉效果,起到了很好的广告宣传作用。
大跨度是膜结构的一大优势,它能够有效克服传统建筑在大跨度无支撑建筑上遇到的挑战,创造出开阔的无遮挡可视空间,极大地提高了使用面积。
膜建筑的自洁性也不容忽视,采用防护涂层的膜材能够有效提升建筑的自洁效果,延长使用寿命。与此同时,膜建筑的施工周期相对较短,所有加工及制作在工厂完成,减少了现场施工时间,降低了不同工种交叉作业的复杂性。
膜结构广泛应用于大型公共设施,例如体育场馆、机场、展览中心、购物中心等,同时也适用于休闲设施及具地方特色的建筑小品。其轻质设计使得膜结构可以支撑轻便的屋顶。
在工艺性方面,膜材作为一种柔性材料,可以形成一些刚性材料难以实现的复杂空间曲面。膜结构既可以依靠钢骨架的支撑,也可以通过索具的张拉来产生各种形状的空间曲面,展现出膜材受力的优美特征。
膜结构使用的膜材料通常由基布和涂层组成。基布一般采用品质优良的聚酯纤维或玻璃纤维,涂层则主要为聚氯乙烯(PVC)或聚四氟乙烯(PTFE)。膜材料可分为三大类:PVC膜材、PTFE膜材和ETFE膜材。
PVC膜材是以聚酯纤维为基布,涂覆聚氯乙烯(PVC),可通过表面涂覆聚偏四氟乙烯(PVDF)来提升抗老化和自洁能力,使用寿命可达约25年,而使用PVC膜材建设的膜结构通常属于半永久建筑。
PTFE膜材是以玻璃纤维为基布,涂覆聚四氟乙烯(Teflon),其具备高强度、优良弹性模量、自洁性和耐久性,使用寿命一般在30年以上。虽然价格较高,但其性能使其适合用于重要建筑。
ETFE膜材是乙烯与四氟乙烯的共聚物,具备类似聚四氟乙烯的卓越性能与良好的加工特性,同时也耐溶剂与辐射。这种膜材料在国外一些体育场馆和温室中已得到应用,尽管我国膜材结构建筑起步较晚,但近年来在2008年奥运会中,ETFE膜材被广泛使用,显示出其在建筑行业中的潜力。








