【原创】膜结构建筑科普！

当我们迈进膜结构建筑的世界时；顿感眼界大开；深深地被那些千姿百态的优美建筑所震撼。那些由曲线、曲面塑造的形态比起司空见惯的矩形建筑来，它生动活泼；既飘逸自然，又刚劲有力；真可谓是柔中有刚。它为什么会使人感到如此之美呢，其中的深层内涵在哪里？很值得细细琢磨。

其实 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。 膜结构建筑代表作品有德国汉堡网球场膜结构、伦敦泰晤士河千年穹顶、美国mesa艺术中心、美国丹佛机场候机大厅、西班牙蘑菇伞广场呢。听了那么多。下面小编就带你进入膜结构有趣的世界！

一、什么是膜结构呢？膜结构在建筑风格上有什么不同？

膜结构（membrane）膜结构又叫张拉膜结构（Tensioned Membrane structure），膜结构建筑是21世纪最具代表性与充满前途的建筑形式。打破了纯直线建筑风格的模式，以其独有的优美曲面造型，简洁、明快、刚与柔、力与美的完美组合，呈现给人以耳目一新的感觉，同时给建筑设计师提供了更大的想象和创造空间。　

二、膜结构的特点有什么呢？

（1） 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。多变的支 撑结构和柔性膜材使建筑物造型更加多样化，新颖美观，同时体现结构之美，且色彩丰富，可创造更自由的建筑形体和更丰富的建筑语言。 膜结构更是一座雕塑，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。

（2）透光性

透光性是现代膜结构最被广泛认可的特性之一。 白天，阳光透过膜面使建筑物内充满夜自然漫射光。夜晚，室内灯光透过膜面给空增添了梦幻般的夜景。当膜结构用于体育馆、娱乐设施时，可以实现全天内的舒适相结合的理想的商业空间。 膜材的透光性可以为建筑提供所需的照度，这对于建筑节能十分重要。对于一些要求光照多且亮度高的商业建筑等尤为重要。通过自然采光与人工采光的综合利用，膜材透光性可为建筑设计提供更大的美学创作空间。夜晚，透光性将膜结构变成了光的雕塑。 即使光谱透射只有几个百分点，膜屋面对于人眼来说依然是发亮和透光的，具有轻型屋面的观感。

（3） 经济实用型：

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。同时膜建筑奇特的造型和夜景效果有明显的“建筑可识性”和商业效应，其价格效益比更高。

（4） 大跨度 ：

　 膜结构建筑中所使用的膜材料很轻，每平方米的重量只有1公斤左右。因此膜结构可以从根本上克服传统结构在无柱大跨度建筑上所遇到的困难，可以创造出巨大的无柱大空间。 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。张力结构自重小的原因在于它依靠预应力形态而非材料来保持结构的稳定性。从而使其自重比传统建筑结构的小得多，但却具有良好的稳定性。建筑师可以利用其轻质大跨的特点设计和组织结构细部构件，将其轻盈和稳定的结构特性有机地统一起来。

（5） 抗灾、救灾威力大 。 防火性和耐久性 ：

膜材料与其他建筑材料相比要轻的多，屋顶采用了膜材料的建筑物，具有极强的抗震性及良好的安全性。而且，在发生灾害时，采用了膜结构的多功能设施及体育馆，其无柱而明亮的大空间，可以用来作为临时的避难场所、急救中心、抗灾指挥部等。因此，在危急之时，膜结构建筑可以保护人们的安全 。 结构建筑具有耐热性、耐气候性、耐药物性、高强度、防火等特性，而且不易老化，经过长期使用仍能保持其最初时的强度。如今广泛使用的膜材料能很好地满足对于防火的需求，具有卓越的阻燃和耐高温性能，达到法国、德国、美国、日本等多国标准。膜结构建筑所采用的膜材具有卓越的阻燃性和耐高温性，故能很好的满足防火要求。由于结构自重轻，又为柔性结构且有较大变形能力，故抗震性能好。工期短:膜材裁剪。拼合成型及骨架的钢结构、钢索均在工厂加工制作，现场只需组装，施工简便，故施工周期比传统建筑短。

三、 膜结构按结构 可分为哪几种形式呢？

膜结构建筑按结构分类 膜结构建筑形式的分类:

从结构上分可分为:骨架式膜结构，张拉式膜结构，充气式膜结构3种形式

1.骨架式膜结构(Frame Supported Structure)

以钢构或是集成材构成的屋顶骨架，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，广泛适用于任何大，小规模的空间。

2.张拉式膜结构(Tension Suspension Structure)

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. 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(Pneumatic Structure)

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。

现今，城市中已越来越多地可以见到膜结构的身影。膜结构已经被应用到各类建筑结构中，在我们的城市中充当着不可或缺的角色 。

四、膜结构在现代建筑上的运用

　目前国内膜结构发展振奋人心，随着一些大型体育馆、候机大厅等建设以及2010年上海世博会和广州亚运会等国际盛会的举办，为我国膜结构的发展带来了机遇和挑战。尤其在膜材方面，我国起步晚，技术水平低，大部分膜材还主要依靠进口。PTFE、PVC和表面改性的PVC、ETFE等膜材是市场的主流，应用比较广泛。我国已有PTFE膜材的自主知识产权，性能也基本达到国外同类产品的要求。很多公司、科研单位以及高校都在进行PVC表面涂层材料的研究，如PVDF、纳米TiO2表涂剂等的研究已初见成效，另外在表面防污自洁处理方面的研究如仿生荷叶构筑微粗糙表面也开始起步。在引进世界一流的生产设备和工艺技术的同时，加紧消化吸收并改进创新，尽快开发适合我国市场需求的膜材表面处理技术，对提升我国整个产业用纺织品产品档次和市场竞争力都具有重要意义。

五、著名膜结构的建筑欣赏

德国汉堡网球场膜结构 展开面积 约10000平方米，采用PVC(PVDF面层)膜材，并且选用能够满足要求的最薄的膜材型号。屋盖是可开合式的膜结构，可缩进的膜结构棚盖可以在任何恶劣的天气时，将棚盖关上；在天气转好时打开。以确保在任何季节里网球比赛的举行，或避免时重要的赛事中断或延迟。
此建筑充分发挥了 索膜结构 重量轻、造型灵活的优点。

2、 国家大剧院

近一段时间来,国外媒体表现出了对中国建筑设计前所未有的关注。2005年12月23日的美国《商业周刊》评选出了中国十大新建筑奇迹,包括北京奥体主会场、国家游泳中心、北京首都国际机场、上海世界金融中心、国家大剧院、中央电视台、上海崇明东滩生态城、当代MOMA、长城脚下的公社、东海大桥(上海)。其中地处北京的建筑就有七家之多。“中国正逐步成为当今最具有创意性建筑和工程设计的舞台。”中国建筑事业的发展,正在为今日最顶尖建筑及工艺技术创造一个舞台。报道首先分析了中国新建筑崛起的经济原因和外部环境。

那以上就是小编对于膜结构建筑的了解，有兴趣的可以参考一下。希望中国乃至世界都能使用膜结构这种美观安全的建筑。

---以上整理自维拓环境H2O，并发表

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