一、膜結構是什么

膜結構又叫張拉膜結構(gou)，是一(yi)(yi)種建(jian)筑(zhu)與(yu)結(jie)(jie)構(gou)(gou)結(jie)(jie)合(he)的(de)(de)(de)結(jie)(jie)構(gou)(gou)體(ti)系，是采用高強度柔性薄膜材料與(yu)輔助結(jie)(jie)構(gou)(gou)通(tong)過一(yi)(yi)定方(fang)式使其內部(bu)產生(sheng)一(yi)(yi)定的(de)(de)(de)預張(zhang)應(ying)力，并形成應(ying)力控制下的(de)(de)(de)某種空間形狀，作為覆(fu)蓋(gai)結(jie)(jie)構(gou)(gou)或建(jian)筑(zhu)物主體(ti)，并具有足夠剛度以抵抗外(wai)部(bu)荷(he)載作用的(de)(de)(de)一(yi)(yi)種窄間結(jie)(jie)構(gou)(gou)類型。

膜結構是20世紀中期發(fa)展起來的(de)(de)一種(zhong)新(xin)(xin)型(xing)建(jian)(jian)筑結構類型(xing)，它打破了純直線建(jian)(jian)筑風(feng)格的(de)(de)模式(shi)，以其獨有的(de)(de)優(you)美(mei)曲面造(zao)型(xing)，簡潔、明快、剛(gang)與柔(rou)、力(li)與美(mei)的(de)(de)組合，給人耳(er)目(mu)一新(xin)(xin)的(de)(de)感覺(jue)，同時給建(jian)(jian)筑設計師提供(gong)了更(geng)大(da)的(de)(de)想象和創造(zao)空間(jian)。

膜結構具(ju)有(you)強(qiang)烈的(de)(de)時(shi)代(dai)感(gan)和(he)代(dai)表性(xing)，是集(ji)建(jian)筑(zhu)學、結構力(li)學、精細化(hua)工(gong)、材料(liao)科學、計算(suan)機技術等為一體(ti)的(de)(de)多學科交叉應(ying)用(yong)工(gong)程，具(ju)有(you)很高的(de)(de)技術含量和(he)藝術感(gan)染力(li)，其曲(qu)面可(ke)(ke)以隨建(jian)筑(zhu)師的(de)(de)設計需(xu)要任意變(bian)化(hua)。結合整(zheng)體(ti)環境，建(jian)造出標志(zhi)性(xing)的(de)(de)形(xing)象工(gong)程，并且實用(yong)性(xing)強(qiang)、應(ying)用(yong)領(ling)域廣泛。既可(ke)(ke)應(ying)用(yong)了大型(xing)公共設施，如體(ti)育場館的(de)(de)屋(wu)頂系統、機場大廳(ting)、展覽中(zhong)心(xin)(xin)、購物中(zhong)心(xin)(xin)、停車場、站(zhan)臺設施等。又可(ke)(ke)應(ying)用(yong)于(yu)休閑設施、工(gong)業設施、入口廊道以及標志(zhi)性(xing)或景(jing)觀性(xing)的(de)(de)建(jian)筑(zhu)、小品(pin)等。

二、膜結構的優點

1、大跨度。膜結構自重(zhong)輕、抗(kang)震性能好，可(ke)以不需要內(nei)部支(zhi)承，克服了傳統結構在(zai)大(da)跨度(du)（無支(zhi)撐）建筑上實現所遇(yu)到的困(kun)難，可(ke)創造巨(ju)大(da)的無遮擋可(ke)視空間，有(you)效增加空間使(shi)用面積(ji)。

2、藝術性。膜結構突破了傳(chuan)統(tong)的(de)建(jian)筑(zhu)結構類型(xing)，以(yi)(yi)造(zao)(zao)型(xing)學(xue)、色彩學(xue)為(wei)依托，可結合(he)自然(ran)條件(jian)，充分發揮建(jian)筑(zhu)師(shi)的(de)想象(xiang)力，根據創(chuang)意建(jian)造(zao)(zao)出傳(chuan)統(tong)建(jian)筑(zhu)難以(yi)(yi)實現(xian)的(de)曲線及各種造(zao)(zao)型(xing)，且色彩豐富(fu)，富(fu)有時代氣息，體現(xian)結構構件(jian)受力之美。配合(he)燈光易形成夜景，給人以(yi)(yi)現(xian)代美的(de)享受。

3、經濟性。膜材料具(ju)有一(yi)定的透(tou)光率(lv)，白天(tian)可(ke)(ke)減少照明強(qiang)度和時(shi)間(jian)，節約能源；夜間(jian)彩燈透(tou)射可(ke)(ke)形成絢(xuan)爛的景(jing)觀。而且，膜結構(gou)能夠拆(chai)卸(xie)，易于搬遷，特別(bie)是在建造短期應用的大跨度建筑(zhu)時(shi)，更(geng)為經濟(ji)。

4、安全性。膜(mo)材料具有的阻燃性和耐高溫性，能很(hen)好(hao)地滿足防火要求；膜(mo)結(jie)(jie)(jie)構屬柔性結(jie)(jie)(jie)構，能夠承受很(hen)大的位移，不易(yi)整體(ti)倒塌；膜(mo)結(jie)(jie)(jie)構自(zi)重輕，抗(kang)震性能比較好(hao)。

5、自潔性。膜(mo)建筑中(zhong)采用(yong)具有防(fang)護涂(tu)層的(de)(de)膜(mo)材(cai)(cai)，本身不(bu)發(fa)黏，落到膜(mo)材(cai)(cai)表面的(de)(de)灰塵可以靠雨水的(de)(de)自然沖(chong)洗而達到良(liang)好(hao)的(de)(de)自潔(jie)效果，同(tong)時保證建筑的(de)(de)使用(yong)壽命。

6、工期短。膜片的(de)裁剪(jian)、鋼索及(ji)(ji)鋼結(jie)構等的(de)制作(zuo)均(jun)在工(gong)廠完成，減少現場(chang)施工(gong)時間，可(ke)與下(xia)部鋼筋混凝土結(jie)構或構件等同(tong)時進行，避免施工(gong)交叉，在施工(gong)現場(chang)只是鋼索、鋼結(jie)構及(ji)(ji)膜片的(de)連接安(an)裝定位及(ji)(ji)張拉的(de)過(guo)程，故現場(chang)施工(gong)安(an)裝、迅(xun)速快捷，相對傳統建(jian)筑工(gong)程工(gong)期(qi)較短。

7、適用廣。從氣候條件(jian)看，膜結構建筑適用(yong)的地(di)域廣(guang)闊；從規模上看，可以小到(dao)(dao)單(dan)人帳篷、花園小品，大到(dao)(dao)覆蓋幾萬(wan)、幾十(shi)萬(wan)平方米(mi)的建筑。甚至有人曾設想(xiang)覆蓋一個小城，實現人造自然。

三、膜結構的缺點

1、耐久性差。一般(ban)的膜材(cai)使用壽命為15～25年，與傳統的混凝土(tu)及鋼材(cai)相比有較大的差距，與“百(bai)年大計”的設計理念不同。

2、隔熱性差。如果強(qiang)調透(tou)光性，只能(neng)用(yong)單層膜，隔熱(re)性就差，因(yin)而(er)冬天冷、夏天熱(re)，需要空(kong)調。

3、隔音效果較差。單層膜結構只能用于隔音要求不高(gao)的建筑。

4、抵抗局部荷載能力差。屋面(mian)會在局部荷載(zai)作用下形(xing)成(cheng)局部凹陷，造成(cheng)雨水或(huo)雪的(de)淤積，使(shi)屋蓋在淤積處的(de)荷載(zai)增(zeng)加(jia)，可能導致屋蓋撕裂(lie)（帳蓬(peng)結構）或(huo)翻轉（充氣(qi)結構）。

5、維護難。充氣結構還需要不(bu)停地送風，因此(ci)維護和管(guan)理特別重要。另外。氣承(cheng)式充氣結構必須是密閉(bi)的空間，不(bu)宜開窗。

6、環保問題。使(shi)(shi)用(yong)的膜(mo)材都是不可(ke)再(zai)生(sheng)的，一旦達到使(shi)(shi)用(yong)年限，拆除的膜(mo)材便成(cheng)為城市垃圾而無法處置，正在研制開發膜(mo)材的可(ke)回(hui)收利用(yong)，并(bing)已(yi)取得了一定的進展(zhan)。