膜結構是20世紀中期發(fā)展起來的一種新型建筑結構形式，它是由多種高強薄膜材料及加強構件（鋼架、鋼柱或鋼索）通過一定方式使其內(nèi)部產(chǎn)生一定的預張應力以形成某種空間形狀，作為覆蓋結構，并能承受一定的外荷載作用的一種空間結構形式。
膜結構是一種全新的建筑結構形式，集建筑學、結構力學、精細化工與材料科學、計算機技術等為一體，具有很高的技術含量，其曲面可以隨著建筑師的設計需要任意變化，結合整體環(huán)境，建造出標志性的形象工程。它以其新穎獨特的建筑造型和良好的受力特點，被廣泛應用于體育健身設施、文化娛樂設施、交通運輸設施、工農(nóng)業(yè)建筑及標志性建筑中。
一、膜結構中的常用材料
膜結構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膜材料是在用極細的玻璃纖維編織成的基布上涂抹PTFE（聚四氟乙烯）樹脂而形成的復合材料，其特點是：強度高、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%，而且透過膜材料的光線是自然散漫光，不會產(chǎn)生陰影，也不會發(fā)生眩光；對太陽能的反射率為73%，因而吸收熱量少，即使在夏季太陽暴曬的情況下，建筑內(nèi)部也不會受太大影響。
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）樹脂而形成的復合材料，PVC膜材料的強度及防火性與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、膜結構的分類
根據(jù)結構形式的不同，膜結構可分為3類：骨架式膜結構、充氣式膜結構和張拉式膜結構。
1、骨架式膜結構：是在鋼架或其他材料的骨架上鋪裝膜材料，由此構成屋頂或外墻壁的構造形式。造型包括平面形、單曲面形和以鞍形為代表的雙曲線形。
2、充氣式膜結構：是向由膜結構構成的室內(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)來抵抗負載及外力的構造形式。分單層結構和雙層結構兩種形式。
3、張拉式膜結構：是通過拉索將膜材料張拉于結構上而形成的構造形式，膜表面通過自身曲率變化達到內(nèi)外力平衡。
三、膜結構的優(yōu)勢
膜結構建筑除能滿足傳統(tǒng)的一般功能要求外，還具有以下顯著優(yōu)勢：
1、經(jīng)濟。膜結構建筑的造價僅為傳統(tǒng)建筑造價的1/3至1/2，張拉結構的造價根據(jù)不同的跨度和設計方案差異較大，但與傳統(tǒng)建筑方式相比，其價格效益比都非常明顯。同時，由于膜材具有一定的透光率，白天可減少照明強度和時間，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到很好的觀賞效果。
2、工期短。膜結構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)場施工時間，避免出現(xiàn)施工交叉。與傳統(tǒng)建筑方式相比，膜結構建筑的施工周期至少可縮短一半，一般項目可在兩個月內(nèi)竣工，施工期間不影響其他工程的施工進度。
3、跨度大。膜結構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，因此膜結構可以從根本上克服傳統(tǒng)結構在大跨度（無支撐）建筑上實施所遇到的困難，并能創(chuàng)造開闊的無遮擋可視空間，有效增加空間使用面積。目前膜結構建筑的大跨度已超過200米。
4、造型獨特，可呈現(xiàn)富于變幻、新奇誘人的視覺效果。其運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方面擴展。膜結構工程規(guī)模可大可小，有街頭小品，也有候機大廳、體育場；壽命可長可短，可以是臨時性展篷，也可以是30年以上的長期建筑；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)出夢幻般的色彩。
5、自潔性。膜結構建筑中采用具有防護涂層的膜材料，因此具有良好的自潔效果，可利用雨水的自然沖刷進行建筑物的外觀清潔，同時也確保了建筑的使用壽命。另外，膜結構還具有便于運輸、易更新及不易積雪等優(yōu)點。
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