膜結構建築是21世紀最具代表性和前景的建築形式之一，它打破了純線性建築風格的格局以其獨特優美的曲線形狀 呈現出柔和的力量美感同時賦予設計師更多的想象力和創作空間。
膜結構建築是21世紀最具代表性和前景的建築形式之一，它打破了純線性建築風格的格局以其獨特優美的曲線形狀 呈現出柔和的力量美感同時賦予設計師更多的想象力和創作空間。
膜結構是一種建築與結構結合的結構體系，是採用高強度柔性薄膜材料與輔助結構通過一定方式使其內部產生一定的預張應力，並形成應力控制下的某種空間形狀，作為覆蓋結構或建築物主體，並具有足夠剛度以抵抗外部荷載作用的一種窄間結構類型。
膜結構作為一種空間結構形式最早可以追溯到遠古人類用木頭搭建結構骨架覆蓋上獸皮或草蓆用繩子或石塊固定在地上建成簡易的房子。
膜結構建築是21世紀最具代表性和前景的建築形式之一，它打破了純線性建築風格的格局以其獨特優美的曲線形狀 呈現出柔和的力量美感同時賦予設計師更多的想象力和創作空間。
膜結構是一種建築與結構結合的結構體系，是採用高強度柔性薄膜材料與輔助結構通過一定方式使其內部產生一定的預張應力，並形成應力控制下的某種空間形狀，作為覆蓋結構或建築物主體，並具有足夠剛度以抵抗外部荷載作用的一種窄間結構類型。
膜結構作為一種空間結構形式最早可以追溯到遠古人類用木頭搭建結構骨架覆蓋上獸皮或草蓆用繩子或石塊固定在地上建成簡易的房子。
△以獸皮建造的帳篷
近代膜結構受到馬戲團大型帳篷的啟發並隨著新型膜材料和高強鋼索的研發以自由、輕巧、柔美，充滿力量感的造型在建築領域的應用越來越廣泛此外，因為膜結構建造快、方便安裝和拆卸特別適用於小型、臨時的或使用年限較短的建築。
本文整理了膜材料特性、受力特性、結構形式和後期維護的知識及案例和你一起開啟今天的學習。
01. 常見的膜材料有哪些
膜結構建築是21世紀最具代表性和前景的建築形式之一，它打破了純線性建築風格的格局以其獨特優美的曲線形狀 呈現出柔和的力量美感同時賦予設計師更多的想象力和創作空間。
膜結構是一種建築與結構結合的結構體系，是採用高強度柔性薄膜材料與輔助結構通過一定方式使其內部產生一定的預張應力，並形成應力控制下的某種空間形狀，作為覆蓋結構或建築物主體，並具有足夠剛度以抵抗外部荷載作用的一種窄間結構類型。
膜結構作為一種空間結構形式最早可以追溯到遠古人類用木頭搭建結構骨架覆蓋上獸皮或草蓆用繩子或石塊固定在地上建成簡易的房子。
△以獸皮建造的帳篷
近代膜結構受到馬戲團大型帳篷的啟發並隨著新型膜材料和高強鋼索的研發以自由、輕巧、柔美，充滿力量感的造型在建築領域的應用越來越廣泛此外，因為膜結構建造快、方便安裝和拆卸特別適用於小型、臨時的或使用年限較短的建築。
本文整理了膜材料特性、受力特性、結構形式和後期維護的知識及案例和你一起開啟今天的學習。
01. 常見的膜材料有哪些
建築中最常用的膜材料主要有PTFE膜、PVC膜和ETFE膜三種膜材的選擇往往取決於建築物的功能、防火要求、設計壽命和投資額。
膜結構建築是21世紀最具代表性和前景的建築形式之一，它打破了純線性建築風格的格局以其獨特優美的曲線形狀 呈現出柔和的力量美感同時賦予設計師更多的想象力和創作空間。
膜結構是一種建築與結構結合的結構體系，是採用高強度柔性薄膜材料與輔助結構通過一定方式使其內部產生一定的預張應力，並形成應力控制下的某種空間形狀，作為覆蓋結構或建築物主體，並具有足夠剛度以抵抗外部荷載作用的一種窄間結構類型。
膜結構作為一種空間結構形式最早可以追溯到遠古人類用木頭搭建結構骨架覆蓋上獸皮或草蓆用繩子或石塊固定在地上建成簡易的房子。
△以獸皮建造的帳篷
近代膜結構受到馬戲團大型帳篷的啟發並隨著新型膜材料和高強鋼索的研發以自由、輕巧、柔美，充滿力量感的造型在建築領域的應用越來越廣泛此外，因為膜結構建造快、方便安裝和拆卸特別適用於小型、臨時的或使用年限較短的建築。
本文整理了膜材料特性、受力特性、結構形式和後期維護的知識及案例和你一起開啟今天的學習。
01. 常見的膜材料有哪些
建築中最常用的膜材料主要有PTFE膜、PVC膜和ETFE膜三種膜材的選擇往往取決於建築物的功能、防火要求、設計壽命和投資額。
① PTFE
在極細的玻璃纖維(3微米)編織成的基材上塗覆聚四氟乙烯等材料。
PTFE在1979年左右出現後從各方面改善了膜材的特性使得膜結構從帳篷或臨時性建築發展到永久性建築。
特性：
· 永久性建築首選膜材，使用壽命在20~30年以上；
· 強度高、耐久性和自潔性好，不受紫外光的影響；
· 高透光性，透過的自然散漫光不產生陰影和眩光；
· 反射率高，熱吸收量少；
· 燃燒性能A級。
膜結構建築是21世紀最具代表性和前景的建築形式之一，它打破了純線性建築風格的格局以其獨特優美的曲線形狀 呈現出柔和的力量美感同時賦予設計師更多的想象力和創作空間。
膜結構是一種建築與結構結合的結構體系，是採用高強度柔性薄膜材料與輔助結構通過一定方式使其內部產生一定的預張應力，並形成應力控制下的某種空間形狀，作為覆蓋結構或建築物主體，並具有足夠剛度以抵抗外部荷載作用的一種窄間結構類型。
膜結構作為一種空間結構形式最早可以追溯到遠古人類用木頭搭建結構骨架覆蓋上獸皮或草蓆用繩子或石塊固定在地上建成簡易的房子。
△以獸皮建造的帳篷
近代膜結構受到馬戲團大型帳篷的啟發並隨著新型膜材料和高強鋼索的研發以自由、輕巧、柔美，充滿力量感的造型在建築領域的應用越來越廣泛此外，因為膜結構建造快、方便安裝和拆卸特別適用於小型、臨時的或使用年限較短的建築。
本文整理了膜材料特性、受力特性、結構形式和後期維護的知識及案例和你一起開啟今天的學習。
01. 常見的膜材料有哪些
建築中最常用的膜材料主要有PTFE膜、PVC膜和ETFE膜三種膜材的選擇往往取決於建築物的功能、防火要求、設計壽命和投資額。
① PTFE
在極細的玻璃纖維(3微米)編織成的基材上塗覆聚四氟乙烯等材料。
PTFE在1979年左右出現後從各方面改善了膜材的特性使得膜結構從帳篷或臨時性建築發展到永久性建築。
特性：
· 永久性建築首選膜材，使用壽命在20~30年以上；
· 強度高、耐久性和自潔性好，不受紫外光的影響；
· 高透光性，透過的自然散漫光不產生陰影和眩光；
· 反射率高，熱吸收量少；
· 燃燒性能A級。
PTFE膜用於永久性膜，不便重新組裝利用。PTFE膜不燃，可滿足世界各國建築A級防火需求。新安裝的膜呈麥黃色，日照數月之後，膜會逐漸漂白。常規的PTFE膜伸長變形較小，拉伸強度150KN/m，撕裂強度1KN/m，透光率13%，網狀膜可達65%以上，防潮、防黴、耐汙，PTFE有微孔隙能透氣。PTFE膜一般加工中易出摺痕，且難以消除，不方便包裝及運輸，因此，在膜結構小品中容易出現摺痕，適合於大型膜結構建築工程。
② PVC
以尼龍織物為基材塗覆PVC或其他樹脂。
特性：
· 早期的膜材，使用年限一般為7到15年；
· 強度及防火性與PTFE相比具有一定差距；
· 自潔性較差，可在PVC塗層上再塗PVDF樹脂；
· 塗有Tio2（二氧化鈦）的PVC膜，具有極高自潔性；
· 燃燒等級B1 級，不及PTFE膜。
膜結構建築是21世紀最具代表性和前景的建築形式之一，它打破了純線性建築風格的格局以其獨特優美的曲線形狀 呈現出柔和的力量美感同時賦予設計師更多的想象力和創作空間。
膜結構是一種建築與結構結合的結構體系，是採用高強度柔性薄膜材料與輔助結構通過一定方式使其內部產生一定的預張應力，並形成應力控制下的某種空間形狀，作為覆蓋結構或建築物主體，並具有足夠剛度以抵抗外部荷載作用的一種窄間結構類型。
膜結構作為一種空間結構形式最早可以追溯到遠古人類用木頭搭建結構骨架覆蓋上獸皮或草蓆用繩子或石塊固定在地上建成簡易的房子。
△以獸皮建造的帳篷
近代膜結構受到馬戲團大型帳篷的啟發並隨著新型膜材料和高強鋼索的研發以自由、輕巧、柔美，充滿力量感的造型在建築領域的應用越來越廣泛此外，因為膜結構建造快、方便安裝和拆卸特別適用於小型、臨時的或使用年限較短的建築。
本文整理了膜材料特性、受力特性、結構形式和後期維護的知識及案例和你一起開啟今天的學習。
01. 常見的膜材料有哪些
建築中最常用的膜材料主要有PTFE膜、PVC膜和ETFE膜三種膜材的選擇往往取決於建築物的功能、防火要求、設計壽命和投資額。
① PTFE
在極細的玻璃纖維(3微米)編織成的基材上塗覆聚四氟乙烯等材料。
PTFE在1979年左右出現後從各方面改善了膜材的特性使得膜結構從帳篷或臨時性建築發展到永久性建築。
特性：
· 永久性建築首選膜材，使用壽命在20~30年以上；
· 強度高、耐久性和自潔性好，不受紫外光的影響；
· 高透光性，透過的自然散漫光不產生陰影和眩光；
· 反射率高，熱吸收量少；
· 燃燒性能A級。
PTFE膜用於永久性膜，不便重新組裝利用。PTFE膜不燃，可滿足世界各國建築A級防火需求。新安裝的膜呈麥黃色，日照數月之後，膜會逐漸漂白。常規的PTFE膜伸長變形較小，拉伸強度150KN/m，撕裂強度1KN/m，透光率13%，網狀膜可達65%以上，防潮、防黴、耐汙，PTFE有微孔隙能透氣。PTFE膜一般加工中易出摺痕，且難以消除，不方便包裝及運輸，因此，在膜結構小品中容易出現摺痕，適合於大型膜結構建築工程。
② PVC
以尼龍織物為基材塗覆PVC或其他樹脂。
特性：
· 早期的膜材，使用年限一般為7到15年；
· 強度及防火性與PTFE相比具有一定差距；
· 自潔性較差，可在PVC塗層上再塗PVDF樹脂；
· 塗有Tio2（二氧化鈦）的PVC膜，具有極高自潔性；
· 燃燒等級B1 級，不及PTFE膜。
目前國內大部分膜結構工程使用的都是聚酯纖維膜材料，即PVC聚酯纖維膜材。聚酯纖維是膜建築中應用最廣泛的纖維，並認為是建築膜材標準產品。聚酯纖維拉伸強度高，彈性好。在拉伸屈服前，纖維具有較大的伸長變形能力，使得在安裝時可進行一定的調整。但日照將使聚酯纖維老化，彈性與強度等力學性能降低，所以很多建築採用PTFE、ETFE等永久性膜材。
③ ETFE
乙烯-四氟乙烯共聚物薄膜非織物類
特性：
· 耐久性好，15年以上惡劣氣候下力學和光學性能不變；
· 耐磨、耐高溫、耐腐蝕，絕緣性；
· 密度小，抗拉強度高，破斷伸長率達300%；
· 表面光滑，極佳的自潔性能，汙跡可隨雨水沖刷；
· 阻燃材料，熔後收縮但無滴落物。
膜結構建築是21世紀最具代表性和前景的建築形式之一，它打破了純線性建築風格的格局以其獨特優美的曲線形狀 呈現出柔和的力量美感同時賦予設計師更多的想象力和創作空間。
膜結構是一種建築與結構結合的結構體系，是採用高強度柔性薄膜材料與輔助結構通過一定方式使其內部產生一定的預張應力，並形成應力控制下的某種空間形狀，作為覆蓋結構或建築物主體，並具有足夠剛度以抵抗外部荷載作用的一種窄間結構類型。
膜結構作為一種空間結構形式最早可以追溯到遠古人類用木頭搭建結構骨架覆蓋上獸皮或草蓆用繩子或石塊固定在地上建成簡易的房子。
△以獸皮建造的帳篷
近代膜結構受到馬戲團大型帳篷的啟發並隨著新型膜材料和高強鋼索的研發以自由、輕巧、柔美，充滿力量感的造型在建築領域的應用越來越廣泛此外，因為膜結構建造快、方便安裝和拆卸特別適用於小型、臨時的或使用年限較短的建築。
本文整理了膜材料特性、受力特性、結構形式和後期維護的知識及案例和你一起開啟今天的學習。
01. 常見的膜材料有哪些
建築中最常用的膜材料主要有PTFE膜、PVC膜和ETFE膜三種膜材的選擇往往取決於建築物的功能、防火要求、設計壽命和投資額。
① PTFE
在極細的玻璃纖維(3微米)編織成的基材上塗覆聚四氟乙烯等材料。
PTFE在1979年左右出現後從各方面改善了膜材的特性使得膜結構從帳篷或臨時性建築發展到永久性建築。
特性：
· 永久性建築首選膜材，使用壽命在20~30年以上；
· 強度高、耐久性和自潔性好，不受紫外光的影響；
· 高透光性，透過的自然散漫光不產生陰影和眩光；
· 反射率高，熱吸收量少；
· 燃燒性能A級。
PTFE膜用於永久性膜，不便重新組裝利用。PTFE膜不燃，可滿足世界各國建築A級防火需求。新安裝的膜呈麥黃色，日照數月之後，膜會逐漸漂白。常規的PTFE膜伸長變形較小，拉伸強度150KN/m，撕裂強度1KN/m，透光率13%，網狀膜可達65%以上，防潮、防黴、耐汙，PTFE有微孔隙能透氣。PTFE膜一般加工中易出摺痕，且難以消除，不方便包裝及運輸，因此，在膜結構小品中容易出現摺痕，適合於大型膜結構建築工程。
② PVC
以尼龍織物為基材塗覆PVC或其他樹脂。
特性：
· 早期的膜材，使用年限一般為7到15年；
· 強度及防火性與PTFE相比具有一定差距；
· 自潔性較差，可在PVC塗層上再塗PVDF樹脂；
· 塗有Tio2（二氧化鈦）的PVC膜，具有極高自潔性；
· 燃燒等級B1 級，不及PTFE膜。
目前國內大部分膜結構工程使用的都是聚酯纖維膜材料，即PVC聚酯纖維膜材。聚酯纖維是膜建築中應用最廣泛的纖維，並認為是建築膜材標準產品。聚酯纖維拉伸強度高，彈性好。在拉伸屈服前，纖維具有較大的伸長變形能力，使得在安裝時可進行一定的調整。但日照將使聚酯纖維老化，彈性與強度等力學性能降低，所以很多建築採用PTFE、ETFE等永久性膜材。
③ ETFE
乙烯-四氟乙烯共聚物薄膜非織物類
特性：
· 耐久性好，15年以上惡劣氣候下力學和光學性能不變；
· 耐磨、耐高溫、耐腐蝕，絕緣性；
· 密度小，抗拉強度高，破斷伸長率達300%；
· 表面光滑，極佳的自潔性能，汙跡可隨雨水沖刷；
· 阻燃材料，熔後收縮但無滴落物。
ETFE膜材的厚度通常小於0.20mm，是一種透明膜材。ETFE是乙烯-四氟乙烯共聚物，既具有類似聚四氟乙烯的優良性能，又具有類似聚乙烯的易加工性能，還有耐溶劑和耐輻照的性能。
02. 高效的張拉結構
膜結構是以高強度的柔性薄膜材料經張拉或充氣形成穩定的曲面承受外荷載的結構形式其造型自由、輕巧、柔美，充滿力量感。
膜結構建築是21世紀最具代表性和前景的建築形式之一，它打破了純線性建築風格的格局以其獨特優美的曲線形狀 呈現出柔和的力量美感同時賦予設計師更多的想象力和創作空間。
膜結構是一種建築與結構結合的結構體系，是採用高強度柔性薄膜材料與輔助結構通過一定方式使其內部產生一定的預張應力，並形成應力控制下的某種空間形狀，作為覆蓋結構或建築物主體，並具有足夠剛度以抵抗外部荷載作用的一種窄間結構類型。
膜結構作為一種空間結構形式最早可以追溯到遠古人類用木頭搭建結構骨架覆蓋上獸皮或草蓆用繩子或石塊固定在地上建成簡易的房子。
△以獸皮建造的帳篷
近代膜結構受到馬戲團大型帳篷的啟發並隨著新型膜材料和高強鋼索的研發以自由、輕巧、柔美，充滿力量感的造型在建築領域的應用越來越廣泛此外，因為膜結構建造快、方便安裝和拆卸特別適用於小型、臨時的或使用年限較短的建築。
本文整理了膜材料特性、受力特性、結構形式和後期維護的知識及案例和你一起開啟今天的學習。
01. 常見的膜材料有哪些
建築中最常用的膜材料主要有PTFE膜、PVC膜和ETFE膜三種膜材的選擇往往取決於建築物的功能、防火要求、設計壽命和投資額。
① PTFE
在極細的玻璃纖維(3微米)編織成的基材上塗覆聚四氟乙烯等材料。
PTFE在1979年左右出現後從各方面改善了膜材的特性使得膜結構從帳篷或臨時性建築發展到永久性建築。
特性：
· 永久性建築首選膜材，使用壽命在20~30年以上；
· 強度高、耐久性和自潔性好，不受紫外光的影響；
· 高透光性，透過的自然散漫光不產生陰影和眩光；
· 反射率高，熱吸收量少；
· 燃燒性能A級。
PTFE膜用於永久性膜，不便重新組裝利用。PTFE膜不燃，可滿足世界各國建築A級防火需求。新安裝的膜呈麥黃色，日照數月之後，膜會逐漸漂白。常規的PTFE膜伸長變形較小，拉伸強度150KN/m，撕裂強度1KN/m，透光率13%，網狀膜可達65%以上，防潮、防黴、耐汙，PTFE有微孔隙能透氣。PTFE膜一般加工中易出摺痕，且難以消除，不方便包裝及運輸，因此，在膜結構小品中容易出現摺痕，適合於大型膜結構建築工程。
② PVC
以尼龍織物為基材塗覆PVC或其他樹脂。
特性：
· 早期的膜材，使用年限一般為7到15年；
· 強度及防火性與PTFE相比具有一定差距；
· 自潔性較差，可在PVC塗層上再塗PVDF樹脂；
· 塗有Tio2（二氧化鈦）的PVC膜，具有極高自潔性；
· 燃燒等級B1 級，不及PTFE膜。
目前國內大部分膜結構工程使用的都是聚酯纖維膜材料，即PVC聚酯纖維膜材。聚酯纖維是膜建築中應用最廣泛的纖維，並認為是建築膜材標準產品。聚酯纖維拉伸強度高，彈性好。在拉伸屈服前，纖維具有較大的伸長變形能力，使得在安裝時可進行一定的調整。但日照將使聚酯纖維老化，彈性與強度等力學性能降低，所以很多建築採用PTFE、ETFE等永久性膜材。
③ ETFE
乙烯-四氟乙烯共聚物薄膜非織物類
特性：
· 耐久性好，15年以上惡劣氣候下力學和光學性能不變；
· 耐磨、耐高溫、耐腐蝕，絕緣性；
· 密度小，抗拉強度高，破斷伸長率達300%；
· 表面光滑，極佳的自潔性能，汙跡可隨雨水沖刷；
· 阻燃材料，熔後收縮但無滴落物。
ETFE膜材的厚度通常小於0.20mm，是一種透明膜材。ETFE是乙烯-四氟乙烯共聚物，既具有類似聚四氟乙烯的優良性能，又具有類似聚乙烯的易加工性能，還有耐溶劑和耐輻照的性能。
02. 高效的張拉結構
膜結構是以高強度的柔性薄膜材料經張拉或充氣形成穩定的曲面承受外荷載的結構形式其造型自由、輕巧、柔美，充滿力量感。
△結構形式譜系簡圖
在上面的結構體系簡圖中膜結構屬於利用形抗的全軸力張拉結構其結構效率是非常高的利用膜材料的高抗拉強度單獨考慮膜材的跨度與其厚度的比值可以達到1/10000，是最極致的輕型結構。
膜結構建築是21世紀最具代表性和前景的建築形式之一，它打破了純線性建築風格的格局以其獨特優美的曲線形狀 呈現出柔和的力量美感同時賦予設計師更多的想象力和創作空間。
膜結構是一種建築與結構結合的結構體系，是採用高強度柔性薄膜材料與輔助結構通過一定方式使其內部產生一定的預張應力，並形成應力控制下的某種空間形狀，作為覆蓋結構或建築物主體，並具有足夠剛度以抵抗外部荷載作用的一種窄間結構類型。
膜結構作為一種空間結構形式最早可以追溯到遠古人類用木頭搭建結構骨架覆蓋上獸皮或草蓆用繩子或石塊固定在地上建成簡易的房子。
△以獸皮建造的帳篷
近代膜結構受到馬戲團大型帳篷的啟發並隨著新型膜材料和高強鋼索的研發以自由、輕巧、柔美，充滿力量感的造型在建築領域的應用越來越廣泛此外，因為膜結構建造快、方便安裝和拆卸特別適用於小型、臨時的或使用年限較短的建築。
本文整理了膜材料特性、受力特性、結構形式和後期維護的知識及案例和你一起開啟今天的學習。
01. 常見的膜材料有哪些
建築中最常用的膜材料主要有PTFE膜、PVC膜和ETFE膜三種膜材的選擇往往取決於建築物的功能、防火要求、設計壽命和投資額。
① PTFE
在極細的玻璃纖維(3微米)編織成的基材上塗覆聚四氟乙烯等材料。
PTFE在1979年左右出現後從各方面改善了膜材的特性使得膜結構從帳篷或臨時性建築發展到永久性建築。
特性：
· 永久性建築首選膜材，使用壽命在20~30年以上；
· 強度高、耐久性和自潔性好，不受紫外光的影響；
· 高透光性，透過的自然散漫光不產生陰影和眩光；
· 反射率高，熱吸收量少；
· 燃燒性能A級。
PTFE膜用於永久性膜，不便重新組裝利用。PTFE膜不燃，可滿足世界各國建築A級防火需求。新安裝的膜呈麥黃色，日照數月之後，膜會逐漸漂白。常規的PTFE膜伸長變形較小，拉伸強度150KN/m，撕裂強度1KN/m，透光率13%，網狀膜可達65%以上，防潮、防黴、耐汙，PTFE有微孔隙能透氣。PTFE膜一般加工中易出摺痕，且難以消除，不方便包裝及運輸，因此，在膜結構小品中容易出現摺痕，適合於大型膜結構建築工程。
② PVC
以尼龍織物為基材塗覆PVC或其他樹脂。
特性：
· 早期的膜材，使用年限一般為7到15年；
· 強度及防火性與PTFE相比具有一定差距；
· 自潔性較差，可在PVC塗層上再塗PVDF樹脂；
· 塗有Tio2（二氧化鈦）的PVC膜，具有極高自潔性；
· 燃燒等級B1 級，不及PTFE膜。
目前國內大部分膜結構工程使用的都是聚酯纖維膜材料，即PVC聚酯纖維膜材。聚酯纖維是膜建築中應用最廣泛的纖維，並認為是建築膜材標準產品。聚酯纖維拉伸強度高，彈性好。在拉伸屈服前，纖維具有較大的伸長變形能力，使得在安裝時可進行一定的調整。但日照將使聚酯纖維老化，彈性與強度等力學性能降低，所以很多建築採用PTFE、ETFE等永久性膜材。
③ ETFE
乙烯-四氟乙烯共聚物薄膜非織物類
特性：
· 耐久性好，15年以上惡劣氣候下力學和光學性能不變；
· 耐磨、耐高溫、耐腐蝕，絕緣性；
· 密度小，抗拉強度高，破斷伸長率達300%；
· 表面光滑，極佳的自潔性能，汙跡可隨雨水沖刷；
· 阻燃材料，熔後收縮但無滴落物。
ETFE膜材的厚度通常小於0.20mm，是一種透明膜材。ETFE是乙烯-四氟乙烯共聚物，既具有類似聚四氟乙烯的優良性能，又具有類似聚乙烯的易加工性能，還有耐溶劑和耐輻照的性能。
02. 高效的張拉結構
膜結構是以高強度的柔性薄膜材料經張拉或充氣形成穩定的曲面承受外荷載的結構形式其造型自由、輕巧、柔美，充滿力量感。
△結構形式譜系簡圖
在上面的結構體系簡圖中膜結構屬於利用形抗的全軸力張拉結構其結構效率是非常高的利用膜材料的高抗拉強度單獨考慮膜材的跨度與其厚度的比值可以達到1/10000，是最極致的輕型結構。
△構件尺寸與跨度的比值(估算)
根據膜結構的成形方式和受力特點一般可以分為張拉膜、充氣膜和骨架膜三種比較形象的比喻是張拉膜像帳篷、充氣膜像熱氣球骨架膜像蒙古包。
膜結構建築是21世紀最具代表性和前景的建築形式之一，它打破了純線性建築風格的格局以其獨特優美的曲線形狀 呈現出柔和的力量美感同時賦予設計師更多的想象力和創作空間。
膜結構是一種建築與結構結合的結構體系，是採用高強度柔性薄膜材料與輔助結構通過一定方式使其內部產生一定的預張應力，並形成應力控制下的某種空間形狀，作為覆蓋結構或建築物主體，並具有足夠剛度以抵抗外部荷載作用的一種窄間結構類型。
膜結構作為一種空間結構形式最早可以追溯到遠古人類用木頭搭建結構骨架覆蓋上獸皮或草蓆用繩子或石塊固定在地上建成簡易的房子。
△以獸皮建造的帳篷
近代膜結構受到馬戲團大型帳篷的啟發並隨著新型膜材料和高強鋼索的研發以自由、輕巧、柔美，充滿力量感的造型在建築領域的應用越來越廣泛此外，因為膜結構建造快、方便安裝和拆卸特別適用於小型、臨時的或使用年限較短的建築。
本文整理了膜材料特性、受力特性、結構形式和後期維護的知識及案例和你一起開啟今天的學習。
01. 常見的膜材料有哪些
建築中最常用的膜材料主要有PTFE膜、PVC膜和ETFE膜三種膜材的選擇往往取決於建築物的功能、防火要求、設計壽命和投資額。
① PTFE
在極細的玻璃纖維(3微米)編織成的基材上塗覆聚四氟乙烯等材料。
PTFE在1979年左右出現後從各方面改善了膜材的特性使得膜結構從帳篷或臨時性建築發展到永久性建築。
特性：
· 永久性建築首選膜材，使用壽命在20~30年以上；
· 強度高、耐久性和自潔性好，不受紫外光的影響；
· 高透光性，透過的自然散漫光不產生陰影和眩光；
· 反射率高，熱吸收量少；
· 燃燒性能A級。
PTFE膜用於永久性膜，不便重新組裝利用。PTFE膜不燃，可滿足世界各國建築A級防火需求。新安裝的膜呈麥黃色，日照數月之後，膜會逐漸漂白。常規的PTFE膜伸長變形較小，拉伸強度150KN/m，撕裂強度1KN/m，透光率13%，網狀膜可達65%以上，防潮、防黴、耐汙，PTFE有微孔隙能透氣。PTFE膜一般加工中易出摺痕，且難以消除，不方便包裝及運輸，因此，在膜結構小品中容易出現摺痕，適合於大型膜結構建築工程。
② PVC
以尼龍織物為基材塗覆PVC或其他樹脂。
特性：
· 早期的膜材，使用年限一般為7到15年；
· 強度及防火性與PTFE相比具有一定差距；
· 自潔性較差，可在PVC塗層上再塗PVDF樹脂；
· 塗有Tio2（二氧化鈦）的PVC膜，具有極高自潔性；
· 燃燒等級B1 級，不及PTFE膜。
目前國內大部分膜結構工程使用的都是聚酯纖維膜材料，即PVC聚酯纖維膜材。聚酯纖維是膜建築中應用最廣泛的纖維，並認為是建築膜材標準產品。聚酯纖維拉伸強度高，彈性好。在拉伸屈服前，纖維具有較大的伸長變形能力，使得在安裝時可進行一定的調整。但日照將使聚酯纖維老化，彈性與強度等力學性能降低，所以很多建築採用PTFE、ETFE等永久性膜材。
③ ETFE
乙烯-四氟乙烯共聚物薄膜非織物類
特性：
· 耐久性好，15年以上惡劣氣候下力學和光學性能不變；
· 耐磨、耐高溫、耐腐蝕，絕緣性；
· 密度小，抗拉強度高，破斷伸長率達300%；
· 表面光滑，極佳的自潔性能，汙跡可隨雨水沖刷；
· 阻燃材料，熔後收縮但無滴落物。
ETFE膜材的厚度通常小於0.20mm，是一種透明膜材。ETFE是乙烯-四氟乙烯共聚物，既具有類似聚四氟乙烯的優良性能，又具有類似聚乙烯的易加工性能，還有耐溶劑和耐輻照的性能。
02. 高效的張拉結構
膜結構是以高強度的柔性薄膜材料經張拉或充氣形成穩定的曲面承受外荷載的結構形式其造型自由、輕巧、柔美，充滿力量感。
△結構形式譜系簡圖
在上面的結構體系簡圖中膜結構屬於利用形抗的全軸力張拉結構其結構效率是非常高的利用膜材料的高抗拉強度單獨考慮膜材的跨度與其厚度的比值可以達到1/10000，是最極致的輕型結構。
△構件尺寸與跨度的比值(估算)
根據膜結構的成形方式和受力特點一般可以分為張拉膜、充氣膜和骨架膜三種比較形象的比喻是張拉膜像帳篷、充氣膜像熱氣球骨架膜像蒙古包。
△幾種張拉膜和充氣膜
① 張拉膜
丹佛國際機場航站樓是為數不多的整體採用膜結構的機場76米x285米的大空間沿長邊方向劃分為17個單元。
膜結構建築是21世紀最具代表性和前景的建築形式之一，它打破了純線性建築風格的格局以其獨特優美的曲線形狀 呈現出柔和的力量美感同時賦予設計師更多的想象力和創作空間。
膜結構是一種建築與結構結合的結構體系，是採用高強度柔性薄膜材料與輔助結構通過一定方式使其內部產生一定的預張應力，並形成應力控制下的某種空間形狀，作為覆蓋結構或建築物主體，並具有足夠剛度以抵抗外部荷載作用的一種窄間結構類型。
膜結構作為一種空間結構形式最早可以追溯到遠古人類用木頭搭建結構骨架覆蓋上獸皮或草蓆用繩子或石塊固定在地上建成簡易的房子。
△以獸皮建造的帳篷
近代膜結構受到馬戲團大型帳篷的啟發並隨著新型膜材料和高強鋼索的研發以自由、輕巧、柔美，充滿力量感的造型在建築領域的應用越來越廣泛此外，因為膜結構建造快、方便安裝和拆卸特別適用於小型、臨時的或使用年限較短的建築。
本文整理了膜材料特性、受力特性、結構形式和後期維護的知識及案例和你一起開啟今天的學習。
01. 常見的膜材料有哪些
建築中最常用的膜材料主要有PTFE膜、PVC膜和ETFE膜三種膜材的選擇往往取決於建築物的功能、防火要求、設計壽命和投資額。
① PTFE
在極細的玻璃纖維(3微米)編織成的基材上塗覆聚四氟乙烯等材料。
PTFE在1979年左右出現後從各方面改善了膜材的特性使得膜結構從帳篷或臨時性建築發展到永久性建築。
特性：
· 永久性建築首選膜材，使用壽命在20~30年以上；
· 強度高、耐久性和自潔性好，不受紫外光的影響；
· 高透光性，透過的自然散漫光不產生陰影和眩光；
· 反射率高，熱吸收量少；
· 燃燒性能A級。
PTFE膜用於永久性膜，不便重新組裝利用。PTFE膜不燃，可滿足世界各國建築A級防火需求。新安裝的膜呈麥黃色，日照數月之後，膜會逐漸漂白。常規的PTFE膜伸長變形較小，拉伸強度150KN/m，撕裂強度1KN/m，透光率13%，網狀膜可達65%以上，防潮、防黴、耐汙，PTFE有微孔隙能透氣。PTFE膜一般加工中易出摺痕，且難以消除，不方便包裝及運輸，因此，在膜結構小品中容易出現摺痕，適合於大型膜結構建築工程。
② PVC
以尼龍織物為基材塗覆PVC或其他樹脂。
特性：
· 早期的膜材，使用年限一般為7到15年；
· 強度及防火性與PTFE相比具有一定差距；
· 自潔性較差，可在PVC塗層上再塗PVDF樹脂；
· 塗有Tio2（二氧化鈦）的PVC膜，具有極高自潔性；
· 燃燒等級B1 級，不及PTFE膜。
目前國內大部分膜結構工程使用的都是聚酯纖維膜材料，即PVC聚酯纖維膜材。聚酯纖維是膜建築中應用最廣泛的纖維，並認為是建築膜材標準產品。聚酯纖維拉伸強度高，彈性好。在拉伸屈服前，纖維具有較大的伸長變形能力，使得在安裝時可進行一定的調整。但日照將使聚酯纖維老化，彈性與強度等力學性能降低，所以很多建築採用PTFE、ETFE等永久性膜材。
③ ETFE
乙烯-四氟乙烯共聚物薄膜非織物類
特性：
· 耐久性好，15年以上惡劣氣候下力學和光學性能不變；
· 耐磨、耐高溫、耐腐蝕，絕緣性；
· 密度小，抗拉強度高，破斷伸長率達300%；
· 表面光滑，極佳的自潔性能，汙跡可隨雨水沖刷；
· 阻燃材料，熔後收縮但無滴落物。
ETFE膜材的厚度通常小於0.20mm，是一種透明膜材。ETFE是乙烯-四氟乙烯共聚物，既具有類似聚四氟乙烯的優良性能，又具有類似聚乙烯的易加工性能，還有耐溶劑和耐輻照的性能。
02. 高效的張拉結構
膜結構是以高強度的柔性薄膜材料經張拉或充氣形成穩定的曲面承受外荷載的結構形式其造型自由、輕巧、柔美，充滿力量感。
△結構形式譜系簡圖
在上面的結構體系簡圖中膜結構屬於利用形抗的全軸力張拉結構其結構效率是非常高的利用膜材料的高抗拉強度單獨考慮膜材的跨度與其厚度的比值可以達到1/10000，是最極致的輕型結構。
△構件尺寸與跨度的比值(估算)
根據膜結構的成形方式和受力特點一般可以分為張拉膜、充氣膜和骨架膜三種比較形象的比喻是張拉膜像帳篷、充氣膜像熱氣球骨架膜像蒙古包。
△幾種張拉膜和充氣膜
① 張拉膜
丹佛國際機場航站樓是為數不多的整體採用膜結構的機場76米x285米的大空間沿長邊方向劃分為17個單元。
△丹佛國際機場航站樓：鳥瞰
每個單元由間距45.8米的兩根支柱撐起山峰形的脊索柱間為起穩定作用的谷索以脊索和谷索為邊界結構其間的張拉膜材覆蓋建築大空間。
膜結構建築是21世紀最具代表性和前景的建築形式之一，它打破了純線性建築風格的格局以其獨特優美的曲線形狀 呈現出柔和的力量美感同時賦予設計師更多的想象力和創作空間。
膜結構是一種建築與結構結合的結構體系，是採用高強度柔性薄膜材料與輔助結構通過一定方式使其內部產生一定的預張應力，並形成應力控制下的某種空間形狀，作為覆蓋結構或建築物主體，並具有足夠剛度以抵抗外部荷載作用的一種窄間結構類型。
膜結構作為一種空間結構形式最早可以追溯到遠古人類用木頭搭建結構骨架覆蓋上獸皮或草蓆用繩子或石塊固定在地上建成簡易的房子。
△以獸皮建造的帳篷
近代膜結構受到馬戲團大型帳篷的啟發並隨著新型膜材料和高強鋼索的研發以自由、輕巧、柔美，充滿力量感的造型在建築領域的應用越來越廣泛此外，因為膜結構建造快、方便安裝和拆卸特別適用於小型、臨時的或使用年限較短的建築。
本文整理了膜材料特性、受力特性、結構形式和後期維護的知識及案例和你一起開啟今天的學習。
01. 常見的膜材料有哪些
建築中最常用的膜材料主要有PTFE膜、PVC膜和ETFE膜三種膜材的選擇往往取決於建築物的功能、防火要求、設計壽命和投資額。
① PTFE
在極細的玻璃纖維(3微米)編織成的基材上塗覆聚四氟乙烯等材料。
PTFE在1979年左右出現後從各方面改善了膜材的特性使得膜結構從帳篷或臨時性建築發展到永久性建築。
特性：
· 永久性建築首選膜材，使用壽命在20~30年以上；
· 強度高、耐久性和自潔性好，不受紫外光的影響；
· 高透光性，透過的自然散漫光不產生陰影和眩光；
· 反射率高，熱吸收量少；
· 燃燒性能A級。
PTFE膜用於永久性膜，不便重新組裝利用。PTFE膜不燃，可滿足世界各國建築A級防火需求。新安裝的膜呈麥黃色，日照數月之後，膜會逐漸漂白。常規的PTFE膜伸長變形較小，拉伸強度150KN/m，撕裂強度1KN/m，透光率13%，網狀膜可達65%以上，防潮、防黴、耐汙，PTFE有微孔隙能透氣。PTFE膜一般加工中易出摺痕，且難以消除，不方便包裝及運輸，因此，在膜結構小品中容易出現摺痕，適合於大型膜結構建築工程。
② PVC
以尼龍織物為基材塗覆PVC或其他樹脂。
特性：
· 早期的膜材，使用年限一般為7到15年；
· 強度及防火性與PTFE相比具有一定差距；
· 自潔性較差，可在PVC塗層上再塗PVDF樹脂；
· 塗有Tio2（二氧化鈦）的PVC膜，具有極高自潔性；
· 燃燒等級B1 級，不及PTFE膜。
目前國內大部分膜結構工程使用的都是聚酯纖維膜材料，即PVC聚酯纖維膜材。聚酯纖維是膜建築中應用最廣泛的纖維，並認為是建築膜材標準產品。聚酯纖維拉伸強度高，彈性好。在拉伸屈服前，纖維具有較大的伸長變形能力，使得在安裝時可進行一定的調整。但日照將使聚酯纖維老化，彈性與強度等力學性能降低，所以很多建築採用PTFE、ETFE等永久性膜材。
③ ETFE
乙烯-四氟乙烯共聚物薄膜非織物類
特性：
· 耐久性好，15年以上惡劣氣候下力學和光學性能不變；
· 耐磨、耐高溫、耐腐蝕，絕緣性；
· 密度小，抗拉強度高，破斷伸長率達300%；
· 表面光滑，極佳的自潔性能，汙跡可隨雨水沖刷；
· 阻燃材料，熔後收縮但無滴落物。
ETFE膜材的厚度通常小於0.20mm，是一種透明膜材。ETFE是乙烯-四氟乙烯共聚物，既具有類似聚四氟乙烯的優良性能，又具有類似聚乙烯的易加工性能，還有耐溶劑和耐輻照的性能。
02. 高效的張拉結構
膜結構是以高強度的柔性薄膜材料經張拉或充氣形成穩定的曲面承受外荷載的結構形式其造型自由、輕巧、柔美，充滿力量感。
△結構形式譜系簡圖
在上面的結構體系簡圖中膜結構屬於利用形抗的全軸力張拉結構其結構效率是非常高的利用膜材料的高抗拉強度單獨考慮膜材的跨度與其厚度的比值可以達到1/10000，是最極致的輕型結構。
△構件尺寸與跨度的比值(估算)
根據膜結構的成形方式和受力特點一般可以分為張拉膜、充氣膜和骨架膜三種比較形象的比喻是張拉膜像帳篷、充氣膜像熱氣球骨架膜像蒙古包。
△幾種張拉膜和充氣膜
① 張拉膜
丹佛國際機場航站樓是為數不多的整體採用膜結構的機場76米x285米的大空間沿長邊方向劃分為17個單元。
△丹佛國際機場航站樓：鳥瞰
每個單元由間距45.8米的兩根支柱撐起山峰形的脊索柱間為起穩定作用的谷索以脊索和谷索為邊界結構其間的張拉膜材覆蓋建築大空間。
△丹佛國際機場航站樓：室內
2010年上海世博會主入口的世博軸也採用了張拉索膜結構由德國SBA公司和華東建築設計研究院設計全長1045米、寬約100米的世博軸由6個喇叭形的陽光谷、13根大型桅杆、數十根斜拉索和巨大的膜結構組成。
膜結構建築是21世紀最具代表性和前景的建築形式之一，它打破了純線性建築風格的格局以其獨特優美的曲線形狀 呈現出柔和的力量美感同時賦予設計師更多的想象力和創作空間。
膜結構是一種建築與結構結合的結構體系，是採用高強度柔性薄膜材料與輔助結構通過一定方式使其內部產生一定的預張應力，並形成應力控制下的某種空間形狀，作為覆蓋結構或建築物主體，並具有足夠剛度以抵抗外部荷載作用的一種窄間結構類型。
膜結構作為一種空間結構形式最早可以追溯到遠古人類用木頭搭建結構骨架覆蓋上獸皮或草蓆用繩子或石塊固定在地上建成簡易的房子。
△以獸皮建造的帳篷
近代膜結構受到馬戲團大型帳篷的啟發並隨著新型膜材料和高強鋼索的研發以自由、輕巧、柔美，充滿力量感的造型在建築領域的應用越來越廣泛此外，因為膜結構建造快、方便安裝和拆卸特別適用於小型、臨時的或使用年限較短的建築。
本文整理了膜材料特性、受力特性、結構形式和後期維護的知識及案例和你一起開啟今天的學習。
01. 常見的膜材料有哪些
建築中最常用的膜材料主要有PTFE膜、PVC膜和ETFE膜三種膜材的選擇往往取決於建築物的功能、防火要求、設計壽命和投資額。
① PTFE
在極細的玻璃纖維(3微米)編織成的基材上塗覆聚四氟乙烯等材料。
PTFE在1979年左右出現後從各方面改善了膜材的特性使得膜結構從帳篷或臨時性建築發展到永久性建築。
特性：
· 永久性建築首選膜材，使用壽命在20~30年以上；
· 強度高、耐久性和自潔性好，不受紫外光的影響；
· 高透光性，透過的自然散漫光不產生陰影和眩光；
· 反射率高，熱吸收量少；
· 燃燒性能A級。
PTFE膜用於永久性膜，不便重新組裝利用。PTFE膜不燃，可滿足世界各國建築A級防火需求。新安裝的膜呈麥黃色，日照數月之後，膜會逐漸漂白。常規的PTFE膜伸長變形較小，拉伸強度150KN/m，撕裂強度1KN/m，透光率13%，網狀膜可達65%以上，防潮、防黴、耐汙，PTFE有微孔隙能透氣。PTFE膜一般加工中易出摺痕，且難以消除，不方便包裝及運輸，因此，在膜結構小品中容易出現摺痕，適合於大型膜結構建築工程。
② PVC
以尼龍織物為基材塗覆PVC或其他樹脂。
特性：
· 早期的膜材，使用年限一般為7到15年；
· 強度及防火性與PTFE相比具有一定差距；
· 自潔性較差，可在PVC塗層上再塗PVDF樹脂；
· 塗有Tio2（二氧化鈦）的PVC膜，具有極高自潔性；
· 燃燒等級B1 級，不及PTFE膜。
目前國內大部分膜結構工程使用的都是聚酯纖維膜材料，即PVC聚酯纖維膜材。聚酯纖維是膜建築中應用最廣泛的纖維，並認為是建築膜材標準產品。聚酯纖維拉伸強度高，彈性好。在拉伸屈服前，纖維具有較大的伸長變形能力，使得在安裝時可進行一定的調整。但日照將使聚酯纖維老化，彈性與強度等力學性能降低，所以很多建築採用PTFE、ETFE等永久性膜材。
③ ETFE
乙烯-四氟乙烯共聚物薄膜非織物類
特性：
· 耐久性好，15年以上惡劣氣候下力學和光學性能不變；
· 耐磨、耐高溫、耐腐蝕，絕緣性；
· 密度小，抗拉強度高，破斷伸長率達300%；
· 表面光滑，極佳的自潔性能，汙跡可隨雨水沖刷；
· 阻燃材料，熔後收縮但無滴落物。
ETFE膜材的厚度通常小於0.20mm，是一種透明膜材。ETFE是乙烯-四氟乙烯共聚物，既具有類似聚四氟乙烯的優良性能，又具有類似聚乙烯的易加工性能，還有耐溶劑和耐輻照的性能。
02. 高效的張拉結構
膜結構是以高強度的柔性薄膜材料經張拉或充氣形成穩定的曲面承受外荷載的結構形式其造型自由、輕巧、柔美，充滿力量感。
△結構形式譜系簡圖
在上面的結構體系簡圖中膜結構屬於利用形抗的全軸力張拉結構其結構效率是非常高的利用膜材料的高抗拉強度單獨考慮膜材的跨度與其厚度的比值可以達到1/10000，是最極致的輕型結構。
△構件尺寸與跨度的比值(估算)
根據膜結構的成形方式和受力特點一般可以分為張拉膜、充氣膜和骨架膜三種比較形象的比喻是張拉膜像帳篷、充氣膜像熱氣球骨架膜像蒙古包。
△幾種張拉膜和充氣膜
① 張拉膜
丹佛國際機場航站樓是為數不多的整體採用膜結構的機場76米x285米的大空間沿長邊方向劃分為17個單元。
△丹佛國際機場航站樓：鳥瞰
每個單元由間距45.8米的兩根支柱撐起山峰形的脊索柱間為起穩定作用的谷索以脊索和谷索為邊界結構其間的張拉膜材覆蓋建築大空間。
△丹佛國際機場航站樓：室內
2010年上海世博會主入口的世博軸也採用了張拉索膜結構由德國SBA公司和華東建築設計研究院設計全長1045米、寬約100米的世博軸由6個喇叭形的陽光谷、13根大型桅杆、數十根斜拉索和巨大的膜結構組成。
△上海世博會世博軸，2010年
② 充氣膜
利用氣壓使膜產生張力以此來抵抗外力的結構稱為充氣膜結構具體又分為氣承式和氣脹管式兩大類是現代膜結構擺脫馬戲團帳篷形象的一次嘗試簡單地理解，氣承式是利用膜內外氣壓差使膜產生拉力來平衡外荷載類似於熱氣球。
膜結構建築是21世紀最具代表性和前景的建築形式之一，它打破了純線性建築風格的格局以其獨特優美的曲線形狀 呈現出柔和的力量美感同時賦予設計師更多的想象力和創作空間。
膜結構是一種建築與結構結合的結構體系，是採用高強度柔性薄膜材料與輔助結構通過一定方式使其內部產生一定的預張應力，並形成應力控制下的某種空間形狀，作為覆蓋結構或建築物主體，並具有足夠剛度以抵抗外部荷載作用的一種窄間結構類型。
膜結構作為一種空間結構形式最早可以追溯到遠古人類用木頭搭建結構骨架覆蓋上獸皮或草蓆用繩子或石塊固定在地上建成簡易的房子。
△以獸皮建造的帳篷
近代膜結構受到馬戲團大型帳篷的啟發並隨著新型膜材料和高強鋼索的研發以自由、輕巧、柔美，充滿力量感的造型在建築領域的應用越來越廣泛此外，因為膜結構建造快、方便安裝和拆卸特別適用於小型、臨時的或使用年限較短的建築。
本文整理了膜材料特性、受力特性、結構形式和後期維護的知識及案例和你一起開啟今天的學習。
01. 常見的膜材料有哪些
建築中最常用的膜材料主要有PTFE膜、PVC膜和ETFE膜三種膜材的選擇往往取決於建築物的功能、防火要求、設計壽命和投資額。
① PTFE
在極細的玻璃纖維(3微米)編織成的基材上塗覆聚四氟乙烯等材料。
PTFE在1979年左右出現後從各方面改善了膜材的特性使得膜結構從帳篷或臨時性建築發展到永久性建築。
特性：
· 永久性建築首選膜材，使用壽命在20~30年以上；
· 強度高、耐久性和自潔性好，不受紫外光的影響；
· 高透光性，透過的自然散漫光不產生陰影和眩光；
· 反射率高，熱吸收量少；
· 燃燒性能A級。
PTFE膜用於永久性膜，不便重新組裝利用。PTFE膜不燃，可滿足世界各國建築A級防火需求。新安裝的膜呈麥黃色，日照數月之後，膜會逐漸漂白。常規的PTFE膜伸長變形較小，拉伸強度150KN/m，撕裂強度1KN/m，透光率13%，網狀膜可達65%以上，防潮、防黴、耐汙，PTFE有微孔隙能透氣。PTFE膜一般加工中易出摺痕，且難以消除，不方便包裝及運輸，因此，在膜結構小品中容易出現摺痕，適合於大型膜結構建築工程。
② PVC
以尼龍織物為基材塗覆PVC或其他樹脂。
特性：
· 早期的膜材，使用年限一般為7到15年；
· 強度及防火性與PTFE相比具有一定差距；
· 自潔性較差，可在PVC塗層上再塗PVDF樹脂；
· 塗有Tio2（二氧化鈦）的PVC膜，具有極高自潔性；
· 燃燒等級B1 級，不及PTFE膜。
目前國內大部分膜結構工程使用的都是聚酯纖維膜材料，即PVC聚酯纖維膜材。聚酯纖維是膜建築中應用最廣泛的纖維，並認為是建築膜材標準產品。聚酯纖維拉伸強度高，彈性好。在拉伸屈服前，纖維具有較大的伸長變形能力，使得在安裝時可進行一定的調整。但日照將使聚酯纖維老化，彈性與強度等力學性能降低，所以很多建築採用PTFE、ETFE等永久性膜材。
③ ETFE
乙烯-四氟乙烯共聚物薄膜非織物類
特性：
· 耐久性好，15年以上惡劣氣候下力學和光學性能不變；
· 耐磨、耐高溫、耐腐蝕，絕緣性；
· 密度小，抗拉強度高，破斷伸長率達300%；
· 表面光滑，極佳的自潔性能，汙跡可隨雨水沖刷；
· 阻燃材料，熔後收縮但無滴落物。
ETFE膜材的厚度通常小於0.20mm，是一種透明膜材。ETFE是乙烯-四氟乙烯共聚物，既具有類似聚四氟乙烯的優良性能，又具有類似聚乙烯的易加工性能，還有耐溶劑和耐輻照的性能。
02. 高效的張拉結構
膜結構是以高強度的柔性薄膜材料經張拉或充氣形成穩定的曲面承受外荷載的結構形式其造型自由、輕巧、柔美，充滿力量感。
△結構形式譜系簡圖
在上面的結構體系簡圖中膜結構屬於利用形抗的全軸力張拉結構其結構效率是非常高的利用膜材料的高抗拉強度單獨考慮膜材的跨度與其厚度的比值可以達到1/10000，是最極致的輕型結構。
△構件尺寸與跨度的比值(估算)
根據膜結構的成形方式和受力特點一般可以分為張拉膜、充氣膜和骨架膜三種比較形象的比喻是張拉膜像帳篷、充氣膜像熱氣球骨架膜像蒙古包。
△幾種張拉膜和充氣膜
① 張拉膜
丹佛國際機場航站樓是為數不多的整體採用膜結構的機場76米x285米的大空間沿長邊方向劃分為17個單元。
△丹佛國際機場航站樓：鳥瞰
每個單元由間距45.8米的兩根支柱撐起山峰形的脊索柱間為起穩定作用的谷索以脊索和谷索為邊界結構其間的張拉膜材覆蓋建築大空間。
△丹佛國際機場航站樓：室內
2010年上海世博會主入口的世博軸也採用了張拉索膜結構由德國SBA公司和華東建築設計研究院設計全長1045米、寬約100米的世博軸由6個喇叭形的陽光谷、13根大型桅杆、數十根斜拉索和巨大的膜結構組成。
△上海世博會世博軸，2010年
② 充氣膜
利用氣壓使膜產生張力以此來抵抗外力的結構稱為充氣膜結構具體又分為氣承式和氣脹管式兩大類是現代膜結構擺脫馬戲團帳篷形象的一次嘗試簡單地理解，氣承式是利用膜內外氣壓差使膜產生拉力來平衡外荷載類似於熱氣球。
△氣承式(熱氣球) / 氣脹管式(充氣棒)
氣脹管式的原理是利用充氣使得管(樑或拱)形成抗彎和軸向剛度以承擔外荷載，類似於常見的充氣棒氣脹管式充氣膜所需要的氣壓比氣承式的更大結構效率比氣承式低。
膜結構建築是21世紀最具代表性和前景的建築形式之一，它打破了純線性建築風格的格局以其獨特優美的曲線形狀 呈現出柔和的力量美感同時賦予設計師更多的想象力和創作空間。
膜結構是一種建築與結構結合的結構體系，是採用高強度柔性薄膜材料與輔助結構通過一定方式使其內部產生一定的預張應力，並形成應力控制下的某種空間形狀，作為覆蓋結構或建築物主體，並具有足夠剛度以抵抗外部荷載作用的一種窄間結構類型。
膜結構作為一種空間結構形式最早可以追溯到遠古人類用木頭搭建結構骨架覆蓋上獸皮或草蓆用繩子或石塊固定在地上建成簡易的房子。
△以獸皮建造的帳篷
近代膜結構受到馬戲團大型帳篷的啟發並隨著新型膜材料和高強鋼索的研發以自由、輕巧、柔美，充滿力量感的造型在建築領域的應用越來越廣泛此外，因為膜結構建造快、方便安裝和拆卸特別適用於小型、臨時的或使用年限較短的建築。
本文整理了膜材料特性、受力特性、結構形式和後期維護的知識及案例和你一起開啟今天的學習。
01. 常見的膜材料有哪些
建築中最常用的膜材料主要有PTFE膜、PVC膜和ETFE膜三種膜材的選擇往往取決於建築物的功能、防火要求、設計壽命和投資額。
① PTFE
在極細的玻璃纖維(3微米)編織成的基材上塗覆聚四氟乙烯等材料。
PTFE在1979年左右出現後從各方面改善了膜材的特性使得膜結構從帳篷或臨時性建築發展到永久性建築。
特性：
· 永久性建築首選膜材，使用壽命在20~30年以上；
· 強度高、耐久性和自潔性好，不受紫外光的影響；
· 高透光性，透過的自然散漫光不產生陰影和眩光；
· 反射率高，熱吸收量少；
· 燃燒性能A級。
PTFE膜用於永久性膜，不便重新組裝利用。PTFE膜不燃，可滿足世界各國建築A級防火需求。新安裝的膜呈麥黃色，日照數月之後，膜會逐漸漂白。常規的PTFE膜伸長變形較小，拉伸強度150KN/m，撕裂強度1KN/m，透光率13%，網狀膜可達65%以上，防潮、防黴、耐汙，PTFE有微孔隙能透氣。PTFE膜一般加工中易出摺痕，且難以消除，不方便包裝及運輸，因此，在膜結構小品中容易出現摺痕，適合於大型膜結構建築工程。
② PVC
以尼龍織物為基材塗覆PVC或其他樹脂。
特性：
· 早期的膜材，使用年限一般為7到15年；
· 強度及防火性與PTFE相比具有一定差距；
· 自潔性較差，可在PVC塗層上再塗PVDF樹脂；
· 塗有Tio2（二氧化鈦）的PVC膜，具有極高自潔性；
· 燃燒等級B1 級，不及PTFE膜。
目前國內大部分膜結構工程使用的都是聚酯纖維膜材料，即PVC聚酯纖維膜材。聚酯纖維是膜建築中應用最廣泛的纖維，並認為是建築膜材標準產品。聚酯纖維拉伸強度高，彈性好。在拉伸屈服前，纖維具有較大的伸長變形能力，使得在安裝時可進行一定的調整。但日照將使聚酯纖維老化，彈性與強度等力學性能降低，所以很多建築採用PTFE、ETFE等永久性膜材。
③ ETFE
乙烯-四氟乙烯共聚物薄膜非織物類
特性：
· 耐久性好，15年以上惡劣氣候下力學和光學性能不變；
· 耐磨、耐高溫、耐腐蝕，絕緣性；
· 密度小，抗拉強度高，破斷伸長率達300%；
· 表面光滑，極佳的自潔性能，汙跡可隨雨水沖刷；
· 阻燃材料，熔後收縮但無滴落物。
ETFE膜材的厚度通常小於0.20mm，是一種透明膜材。ETFE是乙烯-四氟乙烯共聚物，既具有類似聚四氟乙烯的優良性能，又具有類似聚乙烯的易加工性能，還有耐溶劑和耐輻照的性能。
02. 高效的張拉結構
膜結構是以高強度的柔性薄膜材料經張拉或充氣形成穩定的曲面承受外荷載的結構形式其造型自由、輕巧、柔美，充滿力量感。
△結構形式譜系簡圖
在上面的結構體系簡圖中膜結構屬於利用形抗的全軸力張拉結構其結構效率是非常高的利用膜材料的高抗拉強度單獨考慮膜材的跨度與其厚度的比值可以達到1/10000，是最極致的輕型結構。
△構件尺寸與跨度的比值(估算)
根據膜結構的成形方式和受力特點一般可以分為張拉膜、充氣膜和骨架膜三種比較形象的比喻是張拉膜像帳篷、充氣膜像熱氣球骨架膜像蒙古包。
△幾種張拉膜和充氣膜
① 張拉膜
丹佛國際機場航站樓是為數不多的整體採用膜結構的機場76米x285米的大空間沿長邊方向劃分為17個單元。
△丹佛國際機場航站樓：鳥瞰
每個單元由間距45.8米的兩根支柱撐起山峰形的脊索柱間為起穩定作用的谷索以脊索和谷索為邊界結構其間的張拉膜材覆蓋建築大空間。
△丹佛國際機場航站樓：室內
2010年上海世博會主入口的世博軸也採用了張拉索膜結構由德國SBA公司和華東建築設計研究院設計全長1045米、寬約100米的世博軸由6個喇叭形的陽光谷、13根大型桅杆、數十根斜拉索和巨大的膜結構組成。
△上海世博會世博軸，2010年
② 充氣膜
利用氣壓使膜產生張力以此來抵抗外力的結構稱為充氣膜結構具體又分為氣承式和氣脹管式兩大類是現代膜結構擺脫馬戲團帳篷形象的一次嘗試簡單地理解，氣承式是利用膜內外氣壓差使膜產生拉力來平衡外荷載類似於熱氣球。
△氣承式(熱氣球) / 氣脹管式(充氣棒)
氣脹管式的原理是利用充氣使得管(樑或拱)形成抗彎和軸向剛度以承擔外荷載，類似於常見的充氣棒氣脹管式充氣膜所需要的氣壓比氣承式的更大結構效率比氣承式低。
△氣承式和氣脹管式受力原理簡圖
充氣膜結構建造方便、快速最初用於軍用設施以1970年大阪世博會為展示契機膜結構因建造快速簡便被眾多國家場館所採用其中最具代表性的美國館和富士館都是充氣膜。
美國館的方案是由蓋格爾(D.Geiger)提出的低拱度空氣膜結構屬於氣承式在長軸142米、短軸83.5米的橢圓形壓環內側用索張拉膜材(聚氯乙烯噴塗的玻璃纖維布)。
膜結構建築是21世紀最具代表性和前景的建築形式之一，它打破了純線性建築風格的格局以其獨特優美的曲線形狀 呈現出柔和的力量美感同時賦予設計師更多的想象力和創作空間。
膜結構是一種建築與結構結合的結構體系，是採用高強度柔性薄膜材料與輔助結構通過一定方式使其內部產生一定的預張應力，並形成應力控制下的某種空間形狀，作為覆蓋結構或建築物主體，並具有足夠剛度以抵抗外部荷載作用的一種窄間結構類型。
膜結構作為一種空間結構形式最早可以追溯到遠古人類用木頭搭建結構骨架覆蓋上獸皮或草蓆用繩子或石塊固定在地上建成簡易的房子。
△以獸皮建造的帳篷
近代膜結構受到馬戲團大型帳篷的啟發並隨著新型膜材料和高強鋼索的研發以自由、輕巧、柔美，充滿力量感的造型在建築領域的應用越來越廣泛此外，因為膜結構建造快、方便安裝和拆卸特別適用於小型、臨時的或使用年限較短的建築。
本文整理了膜材料特性、受力特性、結構形式和後期維護的知識及案例和你一起開啟今天的學習。
01. 常見的膜材料有哪些
建築中最常用的膜材料主要有PTFE膜、PVC膜和ETFE膜三種膜材的選擇往往取決於建築物的功能、防火要求、設計壽命和投資額。
① PTFE
在極細的玻璃纖維(3微米)編織成的基材上塗覆聚四氟乙烯等材料。
PTFE在1979年左右出現後從各方面改善了膜材的特性使得膜結構從帳篷或臨時性建築發展到永久性建築。
特性：
· 永久性建築首選膜材，使用壽命在20~30年以上；
· 強度高、耐久性和自潔性好，不受紫外光的影響；
· 高透光性，透過的自然散漫光不產生陰影和眩光；
· 反射率高，熱吸收量少；
· 燃燒性能A級。
PTFE膜用於永久性膜，不便重新組裝利用。PTFE膜不燃，可滿足世界各國建築A級防火需求。新安裝的膜呈麥黃色，日照數月之後，膜會逐漸漂白。常規的PTFE膜伸長變形較小，拉伸強度150KN/m，撕裂強度1KN/m，透光率13%，網狀膜可達65%以上，防潮、防黴、耐汙，PTFE有微孔隙能透氣。PTFE膜一般加工中易出摺痕，且難以消除，不方便包裝及運輸，因此，在膜結構小品中容易出現摺痕，適合於大型膜結構建築工程。
② PVC
以尼龍織物為基材塗覆PVC或其他樹脂。
特性：
· 早期的膜材，使用年限一般為7到15年；
· 強度及防火性與PTFE相比具有一定差距；
· 自潔性較差，可在PVC塗層上再塗PVDF樹脂；
· 塗有Tio2（二氧化鈦）的PVC膜，具有極高自潔性；
· 燃燒等級B1 級，不及PTFE膜。
目前國內大部分膜結構工程使用的都是聚酯纖維膜材料，即PVC聚酯纖維膜材。聚酯纖維是膜建築中應用最廣泛的纖維，並認為是建築膜材標準產品。聚酯纖維拉伸強度高，彈性好。在拉伸屈服前，纖維具有較大的伸長變形能力，使得在安裝時可進行一定的調整。但日照將使聚酯纖維老化，彈性與強度等力學性能降低，所以很多建築採用PTFE、ETFE等永久性膜材。
③ ETFE
乙烯-四氟乙烯共聚物薄膜非織物類
特性：
· 耐久性好，15年以上惡劣氣候下力學和光學性能不變；
· 耐磨、耐高溫、耐腐蝕，絕緣性；
· 密度小，抗拉強度高，破斷伸長率達300%；
· 表面光滑，極佳的自潔性能，汙跡可隨雨水沖刷；
· 阻燃材料，熔後收縮但無滴落物。
ETFE膜材的厚度通常小於0.20mm，是一種透明膜材。ETFE是乙烯-四氟乙烯共聚物，既具有類似聚四氟乙烯的優良性能，又具有類似聚乙烯的易加工性能，還有耐溶劑和耐輻照的性能。
02. 高效的張拉結構
膜結構是以高強度的柔性薄膜材料經張拉或充氣形成穩定的曲面承受外荷載的結構形式其造型自由、輕巧、柔美，充滿力量感。
△結構形式譜系簡圖
在上面的結構體系簡圖中膜結構屬於利用形抗的全軸力張拉結構其結構效率是非常高的利用膜材料的高抗拉強度單獨考慮膜材的跨度與其厚度的比值可以達到1/10000，是最極致的輕型結構。
△構件尺寸與跨度的比值(估算)
根據膜結構的成形方式和受力特點一般可以分為張拉膜、充氣膜和骨架膜三種比較形象的比喻是張拉膜像帳篷、充氣膜像熱氣球骨架膜像蒙古包。
△幾種張拉膜和充氣膜
① 張拉膜
丹佛國際機場航站樓是為數不多的整體採用膜結構的機場76米x285米的大空間沿長邊方向劃分為17個單元。
△丹佛國際機場航站樓：鳥瞰
每個單元由間距45.8米的兩根支柱撐起山峰形的脊索柱間為起穩定作用的谷索以脊索和谷索為邊界結構其間的張拉膜材覆蓋建築大空間。
△丹佛國際機場航站樓：室內
2010年上海世博會主入口的世博軸也採用了張拉索膜結構由德國SBA公司和華東建築設計研究院設計全長1045米、寬約100米的世博軸由6個喇叭形的陽光谷、13根大型桅杆、數十根斜拉索和巨大的膜結構組成。
△上海世博會世博軸，2010年
② 充氣膜
利用氣壓使膜產生張力以此來抵抗外力的結構稱為充氣膜結構具體又分為氣承式和氣脹管式兩大類是現代膜結構擺脫馬戲團帳篷形象的一次嘗試簡單地理解，氣承式是利用膜內外氣壓差使膜產生拉力來平衡外荷載類似於熱氣球。
△氣承式(熱氣球) / 氣脹管式(充氣棒)
氣脹管式的原理是利用充氣使得管(樑或拱)形成抗彎和軸向剛度以承擔外荷載，類似於常見的充氣棒氣脹管式充氣膜所需要的氣壓比氣承式的更大結構效率比氣承式低。
△氣承式和氣脹管式受力原理簡圖
充氣膜結構建造方便、快速最初用於軍用設施以1970年大阪世博會為展示契機膜結構因建造快速簡便被眾多國家場館所採用其中最具代表性的美國館和富士館都是充氣膜。
美國館的方案是由蓋格爾(D.Geiger)提出的低拱度空氣膜結構屬於氣承式在長軸142米、短軸83.5米的橢圓形壓環內側用索張拉膜材(聚氯乙烯噴塗的玻璃纖維布)。
△大阪世博會上的美國館,1970
美國館穹頂的垂度非常低(僅1.6m)垂度低的充氣穹頂受到的風荷載分佈比較均勻(吸力)這對保持膜結構形態和承載力的穩定非常有利。
與美國館不同富士館是一種拱形的充氣膜只對拱形管充氣建築物內部氣壓與室外氣壓相同出入口不需要氣門鎖，完全自由同時結合橫向索和纜風索形成整體穩定的結構。
膜結構建築是21世紀最具代表性和前景的建築形式之一，它打破了純線性建築風格的格局以其獨特優美的曲線形狀 呈現出柔和的力量美感同時賦予設計師更多的想象力和創作空間。
膜結構是一種建築與結構結合的結構體系，是採用高強度柔性薄膜材料與輔助結構通過一定方式使其內部產生一定的預張應力，並形成應力控制下的某種空間形狀，作為覆蓋結構或建築物主體，並具有足夠剛度以抵抗外部荷載作用的一種窄間結構類型。
膜結構作為一種空間結構形式最早可以追溯到遠古人類用木頭搭建結構骨架覆蓋上獸皮或草蓆用繩子或石塊固定在地上建成簡易的房子。
△以獸皮建造的帳篷
近代膜結構受到馬戲團大型帳篷的啟發並隨著新型膜材料和高強鋼索的研發以自由、輕巧、柔美，充滿力量感的造型在建築領域的應用越來越廣泛此外，因為膜結構建造快、方便安裝和拆卸特別適用於小型、臨時的或使用年限較短的建築。
本文整理了膜材料特性、受力特性、結構形式和後期維護的知識及案例和你一起開啟今天的學習。
01. 常見的膜材料有哪些
建築中最常用的膜材料主要有PTFE膜、PVC膜和ETFE膜三種膜材的選擇往往取決於建築物的功能、防火要求、設計壽命和投資額。
① PTFE
在極細的玻璃纖維(3微米)編織成的基材上塗覆聚四氟乙烯等材料。
PTFE在1979年左右出現後從各方面改善了膜材的特性使得膜結構從帳篷或臨時性建築發展到永久性建築。
特性：
· 永久性建築首選膜材，使用壽命在20~30年以上；
· 強度高、耐久性和自潔性好，不受紫外光的影響；
· 高透光性，透過的自然散漫光不產生陰影和眩光；
· 反射率高，熱吸收量少；
· 燃燒性能A級。
PTFE膜用於永久性膜，不便重新組裝利用。PTFE膜不燃，可滿足世界各國建築A級防火需求。新安裝的膜呈麥黃色，日照數月之後，膜會逐漸漂白。常規的PTFE膜伸長變形較小，拉伸強度150KN/m，撕裂強度1KN/m，透光率13%，網狀膜可達65%以上，防潮、防黴、耐汙，PTFE有微孔隙能透氣。PTFE膜一般加工中易出摺痕，且難以消除，不方便包裝及運輸，因此，在膜結構小品中容易出現摺痕，適合於大型膜結構建築工程。
② PVC
以尼龍織物為基材塗覆PVC或其他樹脂。
特性：
· 早期的膜材，使用年限一般為7到15年；
· 強度及防火性與PTFE相比具有一定差距；
· 自潔性較差，可在PVC塗層上再塗PVDF樹脂；
· 塗有Tio2（二氧化鈦）的PVC膜，具有極高自潔性；
· 燃燒等級B1 級，不及PTFE膜。
目前國內大部分膜結構工程使用的都是聚酯纖維膜材料，即PVC聚酯纖維膜材。聚酯纖維是膜建築中應用最廣泛的纖維，並認為是建築膜材標準產品。聚酯纖維拉伸強度高，彈性好。在拉伸屈服前，纖維具有較大的伸長變形能力，使得在安裝時可進行一定的調整。但日照將使聚酯纖維老化，彈性與強度等力學性能降低，所以很多建築採用PTFE、ETFE等永久性膜材。
③ ETFE
乙烯-四氟乙烯共聚物薄膜非織物類
特性：
· 耐久性好，15年以上惡劣氣候下力學和光學性能不變；
· 耐磨、耐高溫、耐腐蝕，絕緣性；
· 密度小，抗拉強度高，破斷伸長率達300%；
· 表面光滑，極佳的自潔性能，汙跡可隨雨水沖刷；
· 阻燃材料，熔後收縮但無滴落物。
ETFE膜材的厚度通常小於0.20mm，是一種透明膜材。ETFE是乙烯-四氟乙烯共聚物，既具有類似聚四氟乙烯的優良性能，又具有類似聚乙烯的易加工性能，還有耐溶劑和耐輻照的性能。
02. 高效的張拉結構
膜結構是以高強度的柔性薄膜材料經張拉或充氣形成穩定的曲面承受外荷載的結構形式其造型自由、輕巧、柔美，充滿力量感。
△結構形式譜系簡圖
在上面的結構體系簡圖中膜結構屬於利用形抗的全軸力張拉結構其結構效率是非常高的利用膜材料的高抗拉強度單獨考慮膜材的跨度與其厚度的比值可以達到1/10000，是最極致的輕型結構。
△構件尺寸與跨度的比值(估算)
根據膜結構的成形方式和受力特點一般可以分為張拉膜、充氣膜和骨架膜三種比較形象的比喻是張拉膜像帳篷、充氣膜像熱氣球骨架膜像蒙古包。
△幾種張拉膜和充氣膜
① 張拉膜
丹佛國際機場航站樓是為數不多的整體採用膜結構的機場76米x285米的大空間沿長邊方向劃分為17個單元。
△丹佛國際機場航站樓：鳥瞰
每個單元由間距45.8米的兩根支柱撐起山峰形的脊索柱間為起穩定作用的谷索以脊索和谷索為邊界結構其間的張拉膜材覆蓋建築大空間。
△丹佛國際機場航站樓：室內
2010年上海世博會主入口的世博軸也採用了張拉索膜結構由德國SBA公司和華東建築設計研究院設計全長1045米、寬約100米的世博軸由6個喇叭形的陽光谷、13根大型桅杆、數十根斜拉索和巨大的膜結構組成。
△上海世博會世博軸，2010年
② 充氣膜
利用氣壓使膜產生張力以此來抵抗外力的結構稱為充氣膜結構具體又分為氣承式和氣脹管式兩大類是現代膜結構擺脫馬戲團帳篷形象的一次嘗試簡單地理解，氣承式是利用膜內外氣壓差使膜產生拉力來平衡外荷載類似於熱氣球。
△氣承式(熱氣球) / 氣脹管式(充氣棒)
氣脹管式的原理是利用充氣使得管(樑或拱)形成抗彎和軸向剛度以承擔外荷載，類似於常見的充氣棒氣脹管式充氣膜所需要的氣壓比氣承式的更大結構效率比氣承式低。
△氣承式和氣脹管式受力原理簡圖
充氣膜結構建造方便、快速最初用於軍用設施以1970年大阪世博會為展示契機膜結構因建造快速簡便被眾多國家場館所採用其中最具代表性的美國館和富士館都是充氣膜。
美國館的方案是由蓋格爾(D.Geiger)提出的低拱度空氣膜結構屬於氣承式在長軸142米、短軸83.5米的橢圓形壓環內側用索張拉膜材(聚氯乙烯噴塗的玻璃纖維布)。
△大阪世博會上的美國館,1970
美國館穹頂的垂度非常低(僅1.6m)垂度低的充氣穹頂受到的風荷載分佈比較均勻(吸力)這對保持膜結構形態和承載力的穩定非常有利。
與美國館不同富士館是一種拱形的充氣膜只對拱形管充氣建築物內部氣壓與室外氣壓相同出入口不需要氣門鎖，完全自由同時結合橫向索和纜風索形成整體穩定的結構。
△大阪世博會富士館,1970
充氣拱的管狀截面直徑約4m膜材為噴塗有彈性橡膠的聚乙烯醇纖維布充氣氣壓比室外大氣壓高800mm水柱每個單元有16根拱，拱長均為72m但每根拱的拱高和拱腳跨度不同最終呈現出獨特的形狀富士館以前所未有的結構系統和形態震驚了世界。
PTFE這種不可燃、高耐久性膜材的出現為充氣膜形式的永久建築提供了技術上的可行性。
③ 骨架膜
骨架膜是以剛性構件作為骨架以膜材作為覆蓋材料主要由剛性骨架承受外荷載由於膜材的透光性和張力感使得骨架膜結構的大空間更加明亮、開放、富有力度感。
膜結構建築是21世紀最具代表性和前景的建築形式之一，它打破了純線性建築風格的格局以其獨特優美的曲線形狀 呈現出柔和的力量美感同時賦予設計師更多的想象力和創作空間。
膜結構是一種建築與結構結合的結構體系，是採用高強度柔性薄膜材料與輔助結構通過一定方式使其內部產生一定的預張應力，並形成應力控制下的某種空間形狀，作為覆蓋結構或建築物主體，並具有足夠剛度以抵抗外部荷載作用的一種窄間結構類型。
膜結構作為一種空間結構形式最早可以追溯到遠古人類用木頭搭建結構骨架覆蓋上獸皮或草蓆用繩子或石塊固定在地上建成簡易的房子。
△以獸皮建造的帳篷
近代膜結構受到馬戲團大型帳篷的啟發並隨著新型膜材料和高強鋼索的研發以自由、輕巧、柔美，充滿力量感的造型在建築領域的應用越來越廣泛此外，因為膜結構建造快、方便安裝和拆卸特別適用於小型、臨時的或使用年限較短的建築。
本文整理了膜材料特性、受力特性、結構形式和後期維護的知識及案例和你一起開啟今天的學習。
01. 常見的膜材料有哪些
建築中最常用的膜材料主要有PTFE膜、PVC膜和ETFE膜三種膜材的選擇往往取決於建築物的功能、防火要求、設計壽命和投資額。
① PTFE
在極細的玻璃纖維(3微米)編織成的基材上塗覆聚四氟乙烯等材料。
PTFE在1979年左右出現後從各方面改善了膜材的特性使得膜結構從帳篷或臨時性建築發展到永久性建築。
特性：
· 永久性建築首選膜材，使用壽命在20~30年以上；
· 強度高、耐久性和自潔性好，不受紫外光的影響；
· 高透光性，透過的自然散漫光不產生陰影和眩光；
· 反射率高，熱吸收量少；
· 燃燒性能A級。
PTFE膜用於永久性膜，不便重新組裝利用。PTFE膜不燃，可滿足世界各國建築A級防火需求。新安裝的膜呈麥黃色，日照數月之後，膜會逐漸漂白。常規的PTFE膜伸長變形較小，拉伸強度150KN/m，撕裂強度1KN/m，透光率13%，網狀膜可達65%以上，防潮、防黴、耐汙，PTFE有微孔隙能透氣。PTFE膜一般加工中易出摺痕，且難以消除，不方便包裝及運輸，因此，在膜結構小品中容易出現摺痕，適合於大型膜結構建築工程。
② PVC
以尼龍織物為基材塗覆PVC或其他樹脂。
特性：
· 早期的膜材，使用年限一般為7到15年；
· 強度及防火性與PTFE相比具有一定差距；
· 自潔性較差，可在PVC塗層上再塗PVDF樹脂；
· 塗有Tio2（二氧化鈦）的PVC膜，具有極高自潔性；
· 燃燒等級B1 級，不及PTFE膜。
目前國內大部分膜結構工程使用的都是聚酯纖維膜材料，即PVC聚酯纖維膜材。聚酯纖維是膜建築中應用最廣泛的纖維，並認為是建築膜材標準產品。聚酯纖維拉伸強度高，彈性好。在拉伸屈服前，纖維具有較大的伸長變形能力，使得在安裝時可進行一定的調整。但日照將使聚酯纖維老化，彈性與強度等力學性能降低，所以很多建築採用PTFE、ETFE等永久性膜材。
③ ETFE
乙烯-四氟乙烯共聚物薄膜非織物類
特性：
· 耐久性好，15年以上惡劣氣候下力學和光學性能不變；
· 耐磨、耐高溫、耐腐蝕，絕緣性；
· 密度小，抗拉強度高，破斷伸長率達300%；
· 表面光滑，極佳的自潔性能，汙跡可隨雨水沖刷；
· 阻燃材料，熔後收縮但無滴落物。
ETFE膜材的厚度通常小於0.20mm，是一種透明膜材。ETFE是乙烯-四氟乙烯共聚物，既具有類似聚四氟乙烯的優良性能，又具有類似聚乙烯的易加工性能，還有耐溶劑和耐輻照的性能。
02. 高效的張拉結構
膜結構是以高強度的柔性薄膜材料經張拉或充氣形成穩定的曲面承受外荷載的結構形式其造型自由、輕巧、柔美，充滿力量感。
△結構形式譜系簡圖
在上面的結構體系簡圖中膜結構屬於利用形抗的全軸力張拉結構其結構效率是非常高的利用膜材料的高抗拉強度單獨考慮膜材的跨度與其厚度的比值可以達到1/10000，是最極致的輕型結構。
△構件尺寸與跨度的比值(估算)
根據膜結構的成形方式和受力特點一般可以分為張拉膜、充氣膜和骨架膜三種比較形象的比喻是張拉膜像帳篷、充氣膜像熱氣球骨架膜像蒙古包。
△幾種張拉膜和充氣膜
① 張拉膜
丹佛國際機場航站樓是為數不多的整體採用膜結構的機場76米x285米的大空間沿長邊方向劃分為17個單元。
△丹佛國際機場航站樓：鳥瞰
每個單元由間距45.8米的兩根支柱撐起山峰形的脊索柱間為起穩定作用的谷索以脊索和谷索為邊界結構其間的張拉膜材覆蓋建築大空間。
△丹佛國際機場航站樓：室內
2010年上海世博會主入口的世博軸也採用了張拉索膜結構由德國SBA公司和華東建築設計研究院設計全長1045米、寬約100米的世博軸由6個喇叭形的陽光谷、13根大型桅杆、數十根斜拉索和巨大的膜結構組成。
△上海世博會世博軸，2010年
② 充氣膜
利用氣壓使膜產生張力以此來抵抗外力的結構稱為充氣膜結構具體又分為氣承式和氣脹管式兩大類是現代膜結構擺脫馬戲團帳篷形象的一次嘗試簡單地理解，氣承式是利用膜內外氣壓差使膜產生拉力來平衡外荷載類似於熱氣球。
△氣承式(熱氣球) / 氣脹管式(充氣棒)
氣脹管式的原理是利用充氣使得管(樑或拱)形成抗彎和軸向剛度以承擔外荷載，類似於常見的充氣棒氣脹管式充氣膜所需要的氣壓比氣承式的更大結構效率比氣承式低。
△氣承式和氣脹管式受力原理簡圖
充氣膜結構建造方便、快速最初用於軍用設施以1970年大阪世博會為展示契機膜結構因建造快速簡便被眾多國家場館所採用其中最具代表性的美國館和富士館都是充氣膜。
美國館的方案是由蓋格爾(D.Geiger)提出的低拱度空氣膜結構屬於氣承式在長軸142米、短軸83.5米的橢圓形壓環內側用索張拉膜材(聚氯乙烯噴塗的玻璃纖維布)。
△大阪世博會上的美國館,1970
美國館穹頂的垂度非常低(僅1.6m)垂度低的充氣穹頂受到的風荷載分佈比較均勻(吸力)這對保持膜結構形態和承載力的穩定非常有利。
與美國館不同富士館是一種拱形的充氣膜只對拱形管充氣建築物內部氣壓與室外氣壓相同出入口不需要氣門鎖，完全自由同時結合橫向索和纜風索形成整體穩定的結構。
△大阪世博會富士館,1970
充氣拱的管狀截面直徑約4m膜材為噴塗有彈性橡膠的聚乙烯醇纖維布充氣氣壓比室外大氣壓高800mm水柱每個單元有16根拱，拱長均為72m但每根拱的拱高和拱腳跨度不同最終呈現出獨特的形狀富士館以前所未有的結構系統和形態震驚了世界。
PTFE這種不可燃、高耐久性膜材的出現為充氣膜形式的永久建築提供了技術上的可行性。
③ 骨架膜
骨架膜是以剛性構件作為骨架以膜材作為覆蓋材料主要由剛性骨架承受外荷載由於膜材的透光性和張力感使得骨架膜結構的大空間更加明亮、開放、富有力度感。
△蓬皮杜梅斯藝術中心, 2010
蓬皮杜梅斯藝術中心由阪茂建築事務所（Shigeru Ban Architects）設計以15m跨度為模數3個縱深長達90m的長方體彼此垂直層疊木結構屋面表面覆蓋PTEE薄膜呈現出極佳的效果。
1、工程維護一般要求
膜結構工程的保護和維護。膜材表面不應與刀子、銳器接觸，以免劃破及磨傷膜材表面。一旦發現膜材被劃破、嚴重磨傷等現象時，應及時採取有效措施以免磨傷更加嚴重，同時通知廠商派人修復，鋼構件表面不得遭受硬物打擊與劃傷，不得接觸各種酸性、鹼性和有機溶劑。
2、膜材表面需清洗、打掃時：（1）工人不應穿硬底鞋直接接觸表面，防止沙土磨傷表面，嚴重磨刮膜表面。（2）清洗膜表面時，應用清水或中性清洗劑，不宜用如：汽油、酒精、氯水等酸性或鹼性材料液劑清洗。（3）膜表面不宜長時間堆放異物如：鐵件、化學物品或其它帶顏色的材料等。
3、對結構中的鋼結構、鋼索、夾板及螺栓等部件在未經廠商認可的情況下不得任意調整、拆卸。
4、未經許可不許在膜材上隨意牽拉、懸掛重物及物品。
5、用戶應定期（半年至一年）對鋼結構安全進行防鏽及維護，確保結構安全，防止鏽水滴落膜材表面。
膜結構建築是21世紀最具代表性和前景的建築形式之一，它打破了純線性建築風格的格局以其獨特優美的曲線形狀 呈現出柔和的力量美感同時賦予設計師更多的想象力和創作空間。
膜結構是一種建築與結構結合的結構體系，是採用高強度柔性薄膜材料與輔助結構通過一定方式使其內部產生一定的預張應力，並形成應力控制下的某種空間形狀，作為覆蓋結構或建築物主體，並具有足夠剛度以抵抗外部荷載作用的一種窄間結構類型。
膜結構作為一種空間結構形式最早可以追溯到遠古人類用木頭搭建結構骨架覆蓋上獸皮或草蓆用繩子或石塊固定在地上建成簡易的房子。
△以獸皮建造的帳篷
近代膜結構受到馬戲團大型帳篷的啟發並隨著新型膜材料和高強鋼索的研發以自由、輕巧、柔美，充滿力量感的造型在建築領域的應用越來越廣泛此外，因為膜結構建造快、方便安裝和拆卸特別適用於小型、臨時的或使用年限較短的建築。
本文整理了膜材料特性、受力特性、結構形式和後期維護的知識及案例和你一起開啟今天的學習。
01. 常見的膜材料有哪些
建築中最常用的膜材料主要有PTFE膜、PVC膜和ETFE膜三種膜材的選擇往往取決於建築物的功能、防火要求、設計壽命和投資額。
① PTFE
在極細的玻璃纖維(3微米)編織成的基材上塗覆聚四氟乙烯等材料。
PTFE在1979年左右出現後從各方面改善了膜材的特性使得膜結構從帳篷或臨時性建築發展到永久性建築。
特性：
· 永久性建築首選膜材，使用壽命在20~30年以上；
· 強度高、耐久性和自潔性好，不受紫外光的影響；
· 高透光性，透過的自然散漫光不產生陰影和眩光；
· 反射率高，熱吸收量少；
· 燃燒性能A級。
PTFE膜用於永久性膜，不便重新組裝利用。PTFE膜不燃，可滿足世界各國建築A級防火需求。新安裝的膜呈麥黃色，日照數月之後，膜會逐漸漂白。常規的PTFE膜伸長變形較小，拉伸強度150KN/m，撕裂強度1KN/m，透光率13%，網狀膜可達65%以上，防潮、防黴、耐汙，PTFE有微孔隙能透氣。PTFE膜一般加工中易出摺痕，且難以消除，不方便包裝及運輸，因此，在膜結構小品中容易出現摺痕，適合於大型膜結構建築工程。
② PVC
以尼龍織物為基材塗覆PVC或其他樹脂。
特性：
· 早期的膜材，使用年限一般為7到15年；
· 強度及防火性與PTFE相比具有一定差距；
· 自潔性較差，可在PVC塗層上再塗PVDF樹脂；
· 塗有Tio2（二氧化鈦）的PVC膜，具有極高自潔性；
· 燃燒等級B1 級，不及PTFE膜。
目前國內大部分膜結構工程使用的都是聚酯纖維膜材料，即PVC聚酯纖維膜材。聚酯纖維是膜建築中應用最廣泛的纖維，並認為是建築膜材標準產品。聚酯纖維拉伸強度高，彈性好。在拉伸屈服前，纖維具有較大的伸長變形能力，使得在安裝時可進行一定的調整。但日照將使聚酯纖維老化，彈性與強度等力學性能降低，所以很多建築採用PTFE、ETFE等永久性膜材。
③ ETFE
乙烯-四氟乙烯共聚物薄膜非織物類
特性：
· 耐久性好，15年以上惡劣氣候下力學和光學性能不變；
· 耐磨、耐高溫、耐腐蝕，絕緣性；
· 密度小，抗拉強度高，破斷伸長率達300%；
· 表面光滑，極佳的自潔性能，汙跡可隨雨水沖刷；
· 阻燃材料，熔後收縮但無滴落物。
ETFE膜材的厚度通常小於0.20mm，是一種透明膜材。ETFE是乙烯-四氟乙烯共聚物，既具有類似聚四氟乙烯的優良性能，又具有類似聚乙烯的易加工性能，還有耐溶劑和耐輻照的性能。
02. 高效的張拉結構
膜結構是以高強度的柔性薄膜材料經張拉或充氣形成穩定的曲面承受外荷載的結構形式其造型自由、輕巧、柔美，充滿力量感。
△結構形式譜系簡圖
在上面的結構體系簡圖中膜結構屬於利用形抗的全軸力張拉結構其結構效率是非常高的利用膜材料的高抗拉強度單獨考慮膜材的跨度與其厚度的比值可以達到1/10000，是最極致的輕型結構。
△構件尺寸與跨度的比值(估算)
根據膜結構的成形方式和受力特點一般可以分為張拉膜、充氣膜和骨架膜三種比較形象的比喻是張拉膜像帳篷、充氣膜像熱氣球骨架膜像蒙古包。
△幾種張拉膜和充氣膜
① 張拉膜
丹佛國際機場航站樓是為數不多的整體採用膜結構的機場76米x285米的大空間沿長邊方向劃分為17個單元。
△丹佛國際機場航站樓：鳥瞰
每個單元由間距45.8米的兩根支柱撐起山峰形的脊索柱間為起穩定作用的谷索以脊索和谷索為邊界結構其間的張拉膜材覆蓋建築大空間。
△丹佛國際機場航站樓：室內
2010年上海世博會主入口的世博軸也採用了張拉索膜結構由德國SBA公司和華東建築設計研究院設計全長1045米、寬約100米的世博軸由6個喇叭形的陽光谷、13根大型桅杆、數十根斜拉索和巨大的膜結構組成。
△上海世博會世博軸，2010年
② 充氣膜
利用氣壓使膜產生張力以此來抵抗外力的結構稱為充氣膜結構具體又分為氣承式和氣脹管式兩大類是現代膜結構擺脫馬戲團帳篷形象的一次嘗試簡單地理解，氣承式是利用膜內外氣壓差使膜產生拉力來平衡外荷載類似於熱氣球。
△氣承式(熱氣球) / 氣脹管式(充氣棒)
氣脹管式的原理是利用充氣使得管(樑或拱)形成抗彎和軸向剛度以承擔外荷載，類似於常見的充氣棒氣脹管式充氣膜所需要的氣壓比氣承式的更大結構效率比氣承式低。
△氣承式和氣脹管式受力原理簡圖
充氣膜結構建造方便、快速最初用於軍用設施以1970年大阪世博會為展示契機膜結構因建造快速簡便被眾多國家場館所採用其中最具代表性的美國館和富士館都是充氣膜。
美國館的方案是由蓋格爾(D.Geiger)提出的低拱度空氣膜結構屬於氣承式在長軸142米、短軸83.5米的橢圓形壓環內側用索張拉膜材(聚氯乙烯噴塗的玻璃纖維布)。
△大阪世博會上的美國館,1970
美國館穹頂的垂度非常低(僅1.6m)垂度低的充氣穹頂受到的風荷載分佈比較均勻(吸力)這對保持膜結構形態和承載力的穩定非常有利。
與美國館不同富士館是一種拱形的充氣膜只對拱形管充氣建築物內部氣壓與室外氣壓相同出入口不需要氣門鎖，完全自由同時結合橫向索和纜風索形成整體穩定的結構。
△大阪世博會富士館,1970
充氣拱的管狀截面直徑約4m膜材為噴塗有彈性橡膠的聚乙烯醇纖維布充氣氣壓比室外大氣壓高800mm水柱每個單元有16根拱，拱長均為72m但每根拱的拱高和拱腳跨度不同最終呈現出獨特的形狀富士館以前所未有的結構系統和形態震驚了世界。
PTFE這種不可燃、高耐久性膜材的出現為充氣膜形式的永久建築提供了技術上的可行性。
③ 骨架膜
骨架膜是以剛性構件作為骨架以膜材作為覆蓋材料主要由剛性骨架承受外荷載由於膜材的透光性和張力感使得骨架膜結構的大空間更加明亮、開放、富有力度感。
△蓬皮杜梅斯藝術中心, 2010
蓬皮杜梅斯藝術中心由阪茂建築事務所（Shigeru Ban Architects）設計以15m跨度為模數3個縱深長達90m的長方體彼此垂直層疊木結構屋面表面覆蓋PTEE薄膜呈現出極佳的效果。
1、工程維護一般要求
膜結構工程的保護和維護。膜材表面不應與刀子、銳器接觸，以免劃破及磨傷膜材表面。一旦發現膜材被劃破、嚴重磨傷等現象時，應及時採取有效措施以免磨傷更加嚴重，同時通知廠商派人修復，鋼構件表面不得遭受硬物打擊與劃傷，不得接觸各種酸性、鹼性和有機溶劑。
2、膜材表面需清洗、打掃時：（1）工人不應穿硬底鞋直接接觸表面，防止沙土磨傷表面，嚴重磨刮膜表面。（2）清洗膜表面時，應用清水或中性清洗劑，不宜用如：汽油、酒精、氯水等酸性或鹼性材料液劑清洗。（3）膜表面不宜長時間堆放異物如：鐵件、化學物品或其它帶顏色的材料等。
3、對結構中的鋼結構、鋼索、夾板及螺栓等部件在未經廠商認可的情況下不得任意調整、拆卸。
4、未經許可不許在膜材上隨意牽拉、懸掛重物及物品。
5、用戶應定期（半年至一年）對鋼結構安全進行防鏽及維護，確保結構安全，防止鏽水滴落膜材表面。
以膜構成的空間有著無盡的可能和魅力需綜合考慮功能與形態、造型與力、材料、系統、節點、織物裁剪、施工方法等你會發現膜結構設計其實是一種妙趣橫生的探索過程。
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