膜結(jié)構(gòu)有造型輕巧自由、美觀；透光、節(jié)能、環(huán)保，優(yōu)良的阻燃性能；防污自潔性能；安全、壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。

基于這些優(yōu)點(diǎn)，建筑膜材脫穎而出，膜結(jié)構(gòu)被稱為“21世紀(jì)的建筑”，應(yīng)用于大型體育場(chǎng)館、入口廊道、購(gòu)物場(chǎng)、娛樂場(chǎng)、停車場(chǎng)、展覽會(huì)場(chǎng)、植物觀光園等建筑。

膜結(jié)構(gòu)建筑中最常用的膜材料

PTFE膜材料

PTFE膜材料是指在用極細(xì)的玻璃纖維編織成的基布上涂抹PTFE（聚四氟乙烯）樹脂而形成的復(fù)合材料。

其特點(diǎn)是：強(qiáng)度高、耐久性好、防火阻燃、自潔性好，而且不受紫外光的影響，使用壽命在20年以上；具有高透光性，透光率為13％，而且透過膜材料的光線是自然散漫光，不會(huì)產(chǎn)生陰影，也不會(huì)發(fā)生眩光；對(duì)太陽能的反射率為73％，因而吸收熱量少，即使在夏季太陽暴曬的情況下，建筑內(nèi)部也不會(huì)受太大影響。

上海體育場(chǎng)看臺(tái)罩篷的膜材料為進(jìn)口玻璃纖維織物涂敷聚四氟乙烯涂層（PTFE）材料，為組合式膜結(jié)構(gòu)體系。

這是膜結(jié)構(gòu)首次在我國(guó)應(yīng)用于大型永久性建筑，標(biāo)志著膜結(jié)構(gòu)建筑作為一種新的建筑結(jié)構(gòu)被我國(guó)各界人士的認(rèn)可，拉開了膜結(jié)構(gòu)建筑在我國(guó)廣泛應(yīng)用的帷幕。

PVC膜材料

PVC 膜材料是在聚酯纖維編織的基布上涂抹PVC（聚氯乙烯）樹脂而形成的復(fù)合材料，PVC膜材料的強(qiáng)度及防火性與PTFE 相比具有一定差距，使用年限一般在7到15年。

為了解決PVC膜材料的自潔性問題，通常在PVC 涂層上再涂抹PVDF（聚偏氟乙烯）形成PVDF膜材料。

倫敦奧林匹克體育場(chǎng)在奧運(yùn)和殘奧期間是8萬座位的體育場(chǎng)，賽后轉(zhuǎn)換成一個(gè)2.5萬座位的體育場(chǎng)。

人字形柱支承外壓縮環(huán)桁架，內(nèi)張力環(huán)采用索，其間輻射布置雙層徑向索形成索網(wǎng)，上覆112片PVC膜材張緊形成罩蓬，是典型的索系支承式膜結(jié)構(gòu)。

該場(chǎng)館對(duì)于資源的高效利用是屬于重量級(jí)的，比其它體育場(chǎng)減用了75%的鋼材。

ETFE建筑膜材

ETFE建筑膜材由ETFE（乙烯-四氟乙烯共聚物）生料直接制成。ETFE不僅具有優(yōu)良的抗沖擊性能、電性能、熱穩(wěn)定性和耐化學(xué)腐蝕性，而且機(jī)械強(qiáng)度高，加工性能好。

近年來，ETFE膜材的應(yīng)用在很多方面可以取代其他產(chǎn)品而表現(xiàn)出強(qiáng)大的優(yōu)勢(shì)和市場(chǎng)前景。

這種膜材透光性特別好，號(hào)稱“軟玻璃”，質(zhì)量輕，只有同等大小玻璃的1%；韌性好、抗拉強(qiáng)度高、不易被撕裂，延展性大于400%；耐候性和耐化學(xué)腐蝕性強(qiáng)，熔融溫度高達(dá)200℃；可有效的利用自然光，節(jié)約能源；良好的聲學(xué)性能。

自清潔功能使表面不易沾污，且雨水沖刷即可帶走沾污的少量污物，清潔周期大約為5年。

另外，ETFE膜可在現(xiàn)成預(yù)制成薄膜氣泡，方便施工和維修。

陜西膜結(jié)構(gòu)工程

ETFE也有不足，如外界環(huán)境容易損壞材料而造成漏氣，維護(hù)費(fèi)用高等，但是隨著大型體育館、游客場(chǎng)所、候機(jī)大廳等的建設(shè)，ETFE更突顯自己的優(yōu)勢(shì)。

目前生產(chǎn)這種膜材的公司很少，只有ASAHIGLASS（AGC）、日本旭硝子、德國(guó)科威爾等少數(shù)幾家公司可以提供ETFE膜材，這種膜材的研發(fā)和應(yīng)用在國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家也不過十幾年的歷史。

北京奧運(yùn)會(huì)場(chǎng)館“鳥巢”和“水立方”膜結(jié)構(gòu)采用ETFE膜材，是目前國(guó)內(nèi)最大的ETFE膜材結(jié)構(gòu)建筑，膜材采用進(jìn)口產(chǎn)品。“鳥巢”采用雙層膜結(jié)構(gòu)，外層用ETFE防雨雪防紫外線，內(nèi)層用PTFE達(dá)到保溫、防結(jié)露、隔音和光效的目的。

“水立方”采用雙層ETFE充氣膜結(jié)構(gòu)，共1437塊氣枕，每一塊都好像一個(gè)“水泡泡”，氣枕可以通過控制充氣量的多少，對(duì)遮光度和透光性進(jìn)行調(diào)節(jié)，有效地利用自然光，節(jié)省能源，并且具有良好的保溫隔熱、消除回聲功能。

膜結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)

（1）藝術(shù)性：

充分發(fā)揮建筑師的想象力，又體現(xiàn)結(jié)構(gòu)構(gòu)件清晰受力之美。多變的支撐結(jié)構(gòu)和柔性膜材使建筑物造型更加多樣化，新穎美觀，同時(shí)體現(xiàn)結(jié)構(gòu)之美，且色彩豐富，可創(chuàng)造更自由的建筑形體和更豐富的建筑語言。膜結(jié)構(gòu)更是一座雕塑，一件藝術(shù)品，給人美的視覺享受。其柔美，其曲線，其剛?cè)岵?jì)，其豐富造型，其潔白無瑕讓人眼前一亮，回味悠長(zhǎng)。

（2）透光性

透光性是現(xiàn)代膜結(jié)構(gòu)最被廣泛認(rèn)可的特性之一。白天，陽光透過膜面使建筑物內(nèi)充滿夜自然漫射光。夜晚，室內(nèi)燈光透過膜面給空增添了夢(mèng)幻般的夜景。當(dāng)膜結(jié)構(gòu)用于體育館、娛樂設(shè)施時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)全天內(nèi)的舒適相結(jié)合的理想的商業(yè)空間。膜材的透光性可以為建筑提供所需的照度，這對(duì)于建筑節(jié)能十分重要。對(duì)于一些要求光照多且亮度高的商業(yè)建筑等尤為重要。通過自然采光與人工采光的綜合利用，膜材透光性可為建筑設(shè)計(jì)提供更大的美學(xué)創(chuàng)作空間。夜晚，透光性將膜結(jié)構(gòu)變成了光的雕塑。即使光譜透射只有幾個(gè)百分點(diǎn)，膜屋面對(duì)于人眼來說依然是發(fā)亮和透光的，具有輕型屋面的觀感。

（3）經(jīng)濟(jì)實(shí)用性

由于膜材具有一定的透光率，白天可減少照明強(qiáng)度和時(shí)間，能很好地節(jié)約能源。同時(shí)夜間彩燈透射形成的絢爛景觀也能達(dá)到很好的廣告宣傳效益。同時(shí)膜建筑奇特的造型和夜景效果有明顯的“建筑可識(shí)性”和商業(yè)效應(yīng)，其價(jià)格效益比更高。

（4）大跨度

膜結(jié)構(gòu)建筑中所使用的膜材料很輕，每平方米的重量只有1公斤左右。因此膜結(jié)構(gòu)可以從根本上克服傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)在無柱大跨度建筑上所遇到的困難，可以創(chuàng)造出巨大的無柱大空間。膜結(jié)構(gòu)可以從根本克服傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)在大跨度（無支撐）建筑上實(shí)現(xiàn)所遇到的困難，可創(chuàng)造巨大的無遮擋可視空間，有效增加空間使用面積。張力結(jié)構(gòu)自重小的原因在于它依靠預(yù)應(yīng)力形態(tài)而非材料來保持結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。從而使其自重比傳統(tǒng)建筑結(jié)構(gòu)的小得多，但卻具有良好的穩(wěn)定性。建筑師可以利用其輕質(zhì)大跨的特點(diǎn)設(shè)計(jì)和組織結(jié)構(gòu)細(xì)部構(gòu)件，將其輕盈和穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)特性有機(jī)地統(tǒng)一起來。

（5）抗災(zāi)、救災(zāi)威力大。防火性和耐久性

膜材料與其他建筑材料相比要輕的多，屋頂采用了膜材料的建筑物，具有極強(qiáng)的抗震性及良好的安全性。而且，在發(fā)生災(zāi)害時(shí)，采用了膜結(jié)構(gòu)的多功能設(shè)施及體育館，其無柱而明亮的大空間，可以用來作為臨時(shí)的避難場(chǎng)所、急救中心、抗災(zāi)指揮部等。因此，在危急之時(shí)，膜結(jié)構(gòu)建筑可以保護(hù)人們的安全。結(jié)構(gòu)建筑具有耐熱性、耐氣候性、耐藥物性、高強(qiáng)度、防火等特性，而且不易老化，經(jīng)過長(zhǎng)期使用仍能保持其最初時(shí)的強(qiáng)度。如今廣泛使用的膜材料能很好地滿足對(duì)于防火的需求，具有卓越的阻燃和耐高溫性能，達(dá)到法國(guó)、德國(guó)、美國(guó)、日本等多國(guó)標(biāo)準(zhǔn)。膜結(jié)構(gòu)建筑所采用的膜材具有卓越的阻燃性和耐高溫性，故能很好的滿足防火要求。由于結(jié)構(gòu)自重輕，又為柔性結(jié)構(gòu)且有較大變形能力，故抗震性能好。工期短:膜材裁剪。拼合成型及骨架的鋼結(jié)構(gòu)、鋼索均在工廠加工制作，現(xiàn)場(chǎng)只需組裝，施工簡(jiǎn)便，故施工周期比傳統(tǒng)建筑短。