膜結(jié)構(gòu)
膜結(jié)構(gòu)是建筑結(jié)構(gòu)中最新發(fā)展起來的一種形式，它以性能優(yōu)良的織物為材料，或是向膜內(nèi)充氣，由空氣壓力支撐膜面，或是利用柔性鋼索或剛性支撐結(jié)構(gòu)將面繃緊，從而形成具有一定剛度、能夠覆蓋大跨度空間的結(jié)構(gòu)體系。自從上世紀(jì)七十年代以來，膜結(jié)構(gòu)在國外已逐漸應(yīng)用于體育建筑、商場、展覽中心、交通服務(wù)設(shè)施等大跨度建筑中。膜結(jié)構(gòu)已成為結(jié)構(gòu)設(shè)計選型中的一個主要方案。大阪萬國博覽會中的美國館采用了氣承式空氣膜結(jié)構(gòu)。這個擬橢圓形、軸線尺寸為140m×83.5m的展覽館是世界上第一個大跨度的
中國現(xiàn)代空間結(jié)構(gòu)的發(fā)展受到了西方國家先進(jìn)技術(shù)的影響。近幾年來，在膜結(jié)構(gòu)應(yīng)用上顯示了活躍的趨勢。雖然一開始工程規(guī)模不大，但已逐漸擴(kuò)展到更大的面積和跨度。所采用的技術(shù)與材料在某種程度上還要依靠國外，但預(yù)計會有更多的工程依靠自己的力量來完成。
2、膜材
膜結(jié)構(gòu)只有在材料問題得到解決之后才得以大量推廣應(yīng)用，因此關(guān)鍵問題是要提供滿足功能要求、耐久性好與經(jīng)濟(jì)的膜材。用于膜結(jié)構(gòu)有二種主要建筑織物，即涂敷聚四氟乙烯(PTFE)的玻璃纖維織物和涂敷聚氯乙烯(PVC)的聚酯織物。PTFE玻璃纖維織物具有強(qiáng)度高、半透明、耐火不燃以及自潔性好等優(yōu)點。雖然材料的保證年限是25年，但按照實際使用的經(jīng)驗，實際使用壽命將會更長。玻璃纖維膜材的唯一缺點是價格較貴。PVC聚酯織物與玻璃纖維織物相比，其強(qiáng)度等性能稍差，使用年限也較短，但價格卻很便宜，大約在1／5左右。為了改進(jìn)其性能可在涂層外再加一層面層，聚氟乙烯(PVF)或聚偏氟乙烯(PVDF)。這種面層能保護(hù)織物抵抗紫外線的侵蝕，并改進(jìn)其自潔性。
目前國內(nèi)有好多廠家都能生產(chǎn)PVC涂層的聚酯織物，但其性能尚未完全達(dá)到建筑織物的要求，作為建筑用的永久性材料尚需進(jìn)一步提高。最近有些公司正在試制有PVDF面層的聚酯織物和PTFE玻璃纖維織物，外觀與性能都大有改進(jìn)。
3、發(fā)展前景
從多年來國內(nèi)外的實踐經(jīng)驗來看，膜結(jié)構(gòu)具有強(qiáng)大的生命力，必將是21世紀(jì)建筑結(jié)構(gòu)發(fā)展的主流。預(yù)計最能發(fā)揮膜結(jié)構(gòu)優(yōu)勢的應(yīng)用領(lǐng)域有：
①需要自然采光的公共建筑，如體育館、訓(xùn)練房、游泳館、展覽廳等，膜材的透光性能很好地解決采光問題，又可節(jié)約能源，并給人以一種處于大自然環(huán)境中的感覺。
②輕巧而美觀的膜結(jié)構(gòu)用于敞開或半敞開建筑物的遮蔽屋蓋尤為適宜。近年來在足球、田徑等比賽的體育場中，越來越多的看臺挑篷都采用膜結(jié)構(gòu)。國外很多露天劇院的舞臺、博覽會的展覽館也都以膜材作為頂蓋。在我國廣大地區(qū)的農(nóng)貿(mào)市場也可大力推廣膜結(jié)構(gòu)。
③各種類型的生產(chǎn)廠房與倉庫，其尺寸都比較規(guī)則，因而可采用膜結(jié)構(gòu)并加以定型化、商品化。這種建筑有運輸、拆裝方便的優(yōu)點，對于緊急救災(zāi)或災(zāi)后重建也十分有用。
④在改造原有建筑物時，膜結(jié)構(gòu)的自重輕是很大的優(yōu)點，可以用來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的屋蓋。它也可用來連接毗鄰的房屋，例如在商場、廣場、校園中，這將有效地擴(kuò)大其建筑空間。
中國膜結(jié)構(gòu)的發(fā)展規(guī)模是十分鼓舞人心的，從1995年開始，當(dāng)年只造了一個面積為3300m2的膜結(jié)構(gòu)。從1996至2001年，六年內(nèi)建造的膜結(jié)構(gòu)估計達(dá)370,000m2。由于一些大型體育場的建成，膜結(jié)構(gòu)的建設(shè)以平均每年20％的速度增長。2003年建造的膜結(jié)構(gòu)約為180,000m2。當(dāng)膜結(jié)構(gòu)第一次用于上海體育場時，恐怕有很少人會看到這在推動膜結(jié)構(gòu)發(fā)展的潛力。此后，膜材被用在大小不等的體育場篷蓋上，并占據(jù)了膜結(jié)構(gòu)相當(dāng)大的份額。最近廣州新白云機(jī)場候機(jī)樓采用了膜材作為屋蓋的一部分，就有巨大的58,000m2面積。候機(jī)大樓很可能成為膜結(jié)構(gòu)的另一個潛在應(yīng)用對象，因此有理由預(yù)測中國的膜結(jié)構(gòu)將繼續(xù)以每年15-20％速度增長。
展望將來，隨著中國經(jīng)濟(jì)的增長和文化生活的不斷豐富，將建造更多的具有新穎功能、形式多樣的建筑。例如，北京將舉力2008年奧運會，按照規(guī)劃需要32體育場館，其中19個是新建的。正在規(guī)劃的奧林匹克公園將包括國家體育場、國家體育館、國家游泳中心、國際展覽中心等項目。此外，2010年的世界博覽會將在上海舉行，各種類型的展覽館將由世界各國來建設(shè)。大部分工程項目將實行國際招標(biāo)，這必將吸引不少國外的設(shè)計、咨詢與施工單位來參與，無疑這會給中國帶來新的概念和先進(jìn)的技術(shù)。由于膜結(jié)構(gòu)所獨有的特點，它將會以更大的規(guī)模增長。通過其發(fā)展，中國與世界的交流和合作也將不斷壯大。
適用范圍
體育設(shè)施：體育場膜結(jié)構(gòu)工程、體育館膜結(jié)構(gòu)、健身中心膜結(jié)構(gòu)、游泳館膜結(jié)構(gòu)、網(wǎng)球館膜結(jié)構(gòu)、訓(xùn)練中心膜結(jié)構(gòu)、高爾夫球場膜結(jié)構(gòu)等。
商業(yè)設(shè)施：商場膜結(jié)構(gòu)、購物中心膜結(jié)構(gòu)、酒店膜結(jié)構(gòu)、餐廳膜結(jié)構(gòu)、商店門頭膜結(jié)構(gòu)、商業(yè)街膜結(jié)構(gòu)等。
文化設(shè)施：展覽中心膜結(jié)構(gòu)、劇院膜結(jié)構(gòu)、會議廳膜結(jié)構(gòu)、博物館膜結(jié)構(gòu)、植物園膜結(jié)構(gòu)、水族館膜結(jié)構(gòu)、表演中心膜結(jié)構(gòu)、旅游區(qū)膜結(jié)構(gòu),度假山莊膜結(jié)構(gòu)、舞臺膜結(jié)構(gòu)、音樂廣場膜結(jié)構(gòu)等。
交通設(shè)施：機(jī)場膜結(jié)構(gòu)、火車站膜結(jié)構(gòu)、公交車站膜結(jié)構(gòu)、收費站膜結(jié)構(gòu)、碼頭膜結(jié)構(gòu)、加油站膜結(jié)構(gòu)、停車場等膜結(jié)構(gòu)。
工業(yè)設(shè)施：工廠膜結(jié)構(gòu)、處理中心膜結(jié)構(gòu)、溫室膜結(jié)構(gòu)、物流中心膜結(jié)構(gòu)、大型車棚膜結(jié)構(gòu)等。
景觀設(shè)施：建筑入口膜結(jié)構(gòu)、標(biāo)志性小品膜結(jié)構(gòu)、步行街膜結(jié)構(gòu)、房產(chǎn)公司膜結(jié)構(gòu)、小區(qū)花園膜結(jié)構(gòu)等。
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