膜结构是一种创新的建筑形式,结合了建筑学、结构力学、材料科学和计算机技术等多个领域,展现出极高的技术含量。这种结构的曲面可以根据建筑师的设计需求进行灵活变化,从而与周围环境有机结合,呈现出标志性的建筑形象。
艺术性方面,膜结构能够充分展现建筑师的创造力,同时清晰地表现出结构组件的受力之美,成为艺术与实用的完美结合。
经济性是膜结构的重要优势,膜材的透光特性使得白天能够减少照明的使用,显著节约能源。而夜晚通过彩灯的透射,建立起绚丽的夜景,同时达到良好的广告宣传效果。
大跨度是膜结构的一大特点,能够有效解决传统建筑在大跨度无支撑设计上的难题,创造出广阔无阻的可视空间,极大地提升空间的使用效率。
自洁性方面,膜建筑通常采用具有防护涂层的膜材,确保建筑保持洁净,从而延长使用寿命。
工期短也是膜建筑的一大亮点,因其所有的加工和制作过程均在工厂内完成,大幅度减少了现场施工时间,避免了施工过程中的相互干扰,相比传统建筑,工期明显缩短。
膜结构广泛应用于各种大型公共设施,如体育场馆、机场大厅、展览中心、购物中心和站台等。同时,也适用于休闲设施、工业设施及标志性建筑等。
工艺性方面,膜材料为柔性材料,能够轻松实现一些用刚性材料难以造出的复杂空间曲面。膜结构既可以依靠钢骨架支撑,也可以通过索具的张拉形成各种独特的空间曲面。其曲面光滑优美,再现了膜的受力与形状之美。
膜材料由基布和涂层组合而成,基布主要为聚酯纤维和玻璃纤维,涂层则多为聚氯乙烯(PVC)及聚四氟乙烯(Teflon)。常用的膜材分为三类:
PVC膜材是聚酯纤维涂覆聚氯乙烯,表面可涂覆聚偏四氟乙烯(PVDF),从而提升抗老化和自洁属性,其使用寿命可长达25年。采用PVC膜材构建的膜结构属于半公共建筑。
PTFE膜材为玻璃纤维涂覆聚四氟乙烯,具备优异的强度和耐久性,使用寿命一般超过30年,但制作要求较高,成本较贵,适合用于公共建筑。
ETFE膜材是近年来新兴的膜材,具有类似PTFE的优良性能,且易于加工,具备耐溶剂和耐辐射的特性。ETFE膜材已在一些国家的体育场馆和温室中得到应用,在我国的建筑使用上起步较晚,但在2008年奥运会场馆建设中成为了热门材料。








