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了解膜结构

用于建筑工程的膜材料可以分为织物类膜材和非织物类膜材两大类。其中织物类膜材通常由基材、涂层、面层构成，如PVC膜材、PTFE膜材等；非织物类膜材则以ETFE薄膜相当有代表性和竞争性。

常用建筑膜材包括：

（1）PVC膜材：纯PVC膜材由聚氯乙烯（PVC）涂层和聚枉费纤维基层复合而成，自洁性能一般，承受着PVC涂层的老化，表面会泛黄、积尘、起斑点甚至涂层脱落，在强紫外线照射地区尤为明显，膜材的价格比较便宜。

（2）加面层的PVC膜材：在PVC膜材表面涂覆聚偏氟乙烯或聚氟乙烯，各种性能优于纯PVC膜材，应用范围大，价格相应高于纯PVC膜材。

膜结构，又叫张拉膜结构（Tensioned Membrane structure），是以建筑织物，即膜材料为张拉主体，与支撑构件或拉索共同组成的结构体系，它以其新颖独特的建筑造型，良好的受力特点，成为大跨度空间结构的主要形式之一。

膜材料是指以聚酯纤维基布或PVDF、PVF、PTFE等不同的表面涂层，配以优质的PVC组成的具有稳定的形状，并可承受一定载荷的建筑纺织品。它的寿命因不同的表面涂层而异，一般可达成10—25年。

膜结构建筑的特点及应用领域：

膜结构是一种全新的建筑结构形式，它集建筑学、结构力学、精细化工与材料科学、计算机技术等为一体，具有很高技术含量。其曲面可以随着建筑师的设计需要任意变化，结合整体环境，建造出标志性的形象工程。

艺术性：充分发挥建筑师的想象力，又体现结构构件清晰受力之美。

经济性：由于膜材具有一定的透光率，白天可减少照明强度和时间，能很好地节约能源。同时夜间彩灯透射形成的绚烂景观也能达到很好的广告宣传效益。

大跨度：膜结构可以从根本克服传统结构在大跨度（无支撑）建筑上实现所遇到的困难，可创造巨大的无遮挡可视空间，有效增加空间使用面积。

自洁性：膜建筑中采用具有防护涂层的膜材，可使建筑具有良好的自洁效果，同时保证建筑的使用寿命。

工期短：膜建筑工程中所有加工和制作均在工厂内完成，可减少现场施工时间，避免出现施工交叉，相对传统建筑工程工期较短。膜建筑可广泛应用于大型公共设施：体育场馆的屋顶系统、机场大厅、展览中心、购物中心、站台等，又可以用于休闲设施、使用工业设施及标志性或景观性建筑小品等。

膜结构分类

膜结构从结构方式上大致可分为骨架式、张拉式、充气式膜结构3种形式

1.骨架式膜结构

以钢构或是集成材构成的屋顶骨架后，在其上方张拉膜材的构造形式，下部支撑结构安定性高，因屋顶造型比较单纯，开口部不易受限制，且经济效益高等特点，范围大适用于任何大,小规模的空间。

2.张拉式膜结构

以膜材、钢索及支柱构成，利用钢索与支柱在膜材中导入张力以达安定的形式。除了可实践具创意，创新且美观的造型外，也是最能展现膜结构精神的构造形式。近年来，大型跨距空间也多采用以钢索与压缩材构成钢索网来支撑上部膜材的形式。因施工精度要求高，结构性能强，且具丰富的表现力，所以造价略高于骨架式膜结构。

3.充气式膜结构

充气式膜结构是将膜材固定于屋顶结构周边，利用送风系统让室内气压上升到一定压力后，使屋顶内外产生压力差，以抵抗外力，因利用气压来支撑，及钢索作为辅助材,无需任何梁,柱支撑，可得更大的空间，施工快捷，经济效益高，但需维持进行24小时送风机运转，在持续运行及机器维护费用的成本上较高。

膜结构的应用

膜结构的结构自重轻，结构简单可靠，具有良好的造型和自洁性，施工简单快捷，适合以下各种场合使用：大型体育馆 、网球场、羽毛球场 大型采光屋面 大礼堂 候机、候车大厅 展览馆 展览厅 大型公共、公用空间 商业公用空间 各种公路收费站、加油站 门厅 休闲公园

膜结构的主要特点

透光性: 半透明是膜结构最明显的特征，与其它材料相比，无论是在美观上或是在操作上，都有明显的优越性；散射光线，消除眩光，能将光线范围大地漫射到其内部空间；材料内部涂层具有较高的反射率，能在夜间保持室内的照明效果；夜间逆光照射下表面发光；自然照明，节省能源。

能源节省：膜结构外形美观，同时又为人们创造了自然光采光的环境，与玻璃材料相比，它大大减少了热量的传递，与不透光的材料相比，减少了室内照明用电，使用膜结构对能源问题的影响：在热带地区，减少了空调制冷用电量；在寒冷地区，增加了室内取暖设备的用电。

声学效果: 建筑声学主要是A、 排除外界噪声 B、吸收室内回音 膜结构的膜材料，能让室内0-60HZ的低频率噪音透过，较大面积和较高特殊需求的，可以采用专门的内膜材料，吸收噪声；当然，膜材料对外部噪音减少阻隔能力是有限的，因此当对外部隔噪声要求较高时，膜材料可能是不适合的。

防火：膜材料完全满足防火规范的要求，因此在高度和间隙度允许下，膜结构适合于任何一种建筑，通常自动灭火系统对膜材料是适合的，防火设计时应从总体考虑。

耐用性：按照膜材料基材及表面涂层的不同，膜材料寿命分为几个等级：5年、10-15年及长久性膜材。

设计：结构与建筑的完全结合，找形来保证系统的静态平衡；应力分析非线性及大变位；膜结构找形的互反双曲面；适合各不同地区的风雪荷载。

1. 耐用：由于高强度的膜材出现，再加上张拉技术的应用，使膜结构车棚抵御风雨的能力是一般雨蓬之类不可比拟的。有的车棚采用长久性膜材，可使用三、四十年。特别是遇到剧烈的暴风雨天气，膜结构建筑巍然不动，毫发不损。

2. 艺术性：除了一般雨蓬不可比拟的实用、耐用、遮风挡雨的功能外，膜结构雨蓬更是一座雕塑，一件艺术品，给人美的视觉享受。其柔美，其曲线，其刚柔并济，其丰富造型，其洁白无瑕，让人眼前一亮，回味悠长。

3. 经济性：研究表明，长期露天停放的车辆，性能损耗速度比车棚内停放车辆快一倍。而采用膜结构雨蓬更能真正呵护您的爱车,减缓您爱车的老化速度。从经济角度来说，投入不多却大大延长您座骑的寿命。

4.透光性：透光性能好（透光率13%-20%）。在阳光下曝晒不会产生黄变、雾化、透光不佳。

5.耐候性：表面有防紫外线的共挤层，可防止太阳紫外线引起的树脂疲劳变黄。表面共挤层具有化学吸收紫外线并转化为可见光。对植物光合作用有良好的稳定效果（极适合保护各类车、贵重艺术品及展品，使其不受紫外线破坏）。

6.抗冲击性：建筑膜才的冲击强度是普通玻璃的250-300倍，是亚克力的板材的20-30倍，是钢化玻璃的2倍，几乎没有断裂的危险性，有“不破玻璃”和“响钢”之美称。

7.阻燃性：据国家GB8624-97测试属阻燃B1级，无火滴，***气。

8.耐温性：在摄氏族-40.C至+120.C温度范围内不会引起变形等品质劣化。

9.轻便性：重量轻，***保证棚下人和物的可靠。

10.隔音性：隔音效果佳。