膜結構領域
文化設施--展覽中心、劇場、會議廳、博物館、植物園、水族館等
體育設施--體育場、體育館、健身中心、游泳館、網(wǎng)球館、籃球館等
商業(yè)設施--商場、購物中心、酒店、餐廳、商店門頭（挑檐）、商業(yè)街等
交通設施--機場、火車站、公交車站、收費站、碼頭、加油站、天橋連廊等
工業(yè)設施--工廠、倉庫、科研中心、處理中心、溫室、物流中心等
景觀設施--建筑入口、標志性小品、步行街、停車場等
索膜結構起源于遠古時代人類居住的帳篷。20世紀70年代以后，高強、防水、透光且表面光潔、易清洗、抗老化的建筑膜材料的出現(xiàn)，加之當代電子、機械和化工技術的飛速發(fā)展，索膜建筑結構已大量用于濱海旅游、博覽會、文藝、體育等大空間的公共建筑上。英國泰晤士河畔的千年穹頂是膜結構體系的標志性建筑，為世界矚目。索膜結構具有易建、易拆、易搬遷、易更新、充分利用陽光和空氣以及與自然環(huán)境融合等特長，它是21世紀綠色建筑體系的寵兒。目前，在***范圍內(nèi)索膜結構無論在工程界還是在科研領域均處于熱潮中。近年來，我國建筑市場對索膜建筑技術的需求明顯有大幅度增長的趨勢，國外公司紛紛登陸我國，刺激了我國索膜建筑事業(yè)的發(fā)展。隨著現(xiàn)代科技的進一步發(fā)展，使人類面臨著保護自然環(huán)境的使命。因此，天然材料和傳統(tǒng)的古老建筑材料必將被輕而薄且保溫隔熱性能良好的高強輕質(zhì)材料所取代。索膜建筑技術在這項變革中將扮演重要角色，其在建筑領域內(nèi)更廣泛的應用是可以預見的，可謂前程似錦。
環(huán)境、氛圍、文化、建筑形式的和諧統(tǒng)一，是世界范圍內(nèi)建筑師、規(guī)劃師追求的***高目標。人類進入21世紀如何理解、構思、創(chuàng)造和建設我們的生活空間？是當今建筑界面臨的重要課題。正如世界建筑大師會北京憲章指出，廣義建筑學.....從理念上和理論基礎上把建筑學、地景學、城市規(guī)劃的要點整合為一。這是廣義建筑學對當代建筑師，規(guī)劃師提出的新要求建筑環(huán)境設計不僅為人類們提供了廣泛的活動空間，同時創(chuàng)造了氣象萬千的自然與人文景觀，久居樊籬下，復得返自然。陽光、空氣、綠草、水溪，人造景觀把人們帶入五彩繽紛，千姿百態(tài)的世界。以人為本、天人合一已是現(xiàn)代建筑環(huán)境學遵循的宗旨，是現(xiàn)代化城市建設必須遵守的原則。
建筑環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展具有鮮明的時代特征?，F(xiàn)代化的城市是景觀環(huán)境的依托，而環(huán)境的主體和服務目標則是現(xiàn)代人。建筑環(huán)境作為一種重要的社會文化，是人類的理想與意志的外在體現(xiàn)，也是時代特征和地域文化的有機結合同時，建筑環(huán)境也與社會生產(chǎn)力的發(fā)展以及當代科學技術水平密切相關。
膜結構是隨著現(xiàn)代科學技術發(fā)展起來的全新建筑技術表現(xiàn)形式，是材料科學、建筑學、結構力學以及現(xiàn)代環(huán)境學高速發(fā)展的綜合產(chǎn)物。
20世紀60年代隨著現(xiàn)代柔性建筑材料的發(fā)展，建筑師們從帳篷著一***古老的簡單建筑結構出發(fā)，構造出了魔幻般的形式--膜結構。它可以構成單曲面，多曲面等不同建筑結構形式，滿足了建筑師們對建筑與美學高度統(tǒng)一的要求。
柔性材料具有透光和防紫外線功能，在一些室外建筑和環(huán)境小品中得到廣泛的應用。正是由于這一特征，夜間的燈光設計使膜結構具有鮮明的環(huán)境標志特征。優(yōu)美造型的膜材，不銹鋼配件和緊固件加上設計輕巧合理，表面處理嚴格的鋼結構支撐，塑造出形式美觀，設計合理的膜結構，在當今世界范圍內(nèi)的建筑環(huán)境設計中占有舉足輕重的地位。
1.***空間
近年來，隨著建筑空間觀念的日益深化以及科學手段的不斷提高，回歸自然、沐浴自然之溫馨已是現(xiàn)代建筑環(huán)境學發(fā)展的主流。室內(nèi)外的視線越來越模糊，出現(xiàn)了許多亦內(nèi)亦外、相互滲透的不定空間，如：天井、四季廳、動植物園、體育、文化***場所等。由于膜材的光透性，白天陽光可以透過膜材形成慢射光，使室內(nèi)達到和室外幾乎一樣的自然效果，因此膜結構能創(chuàng)造出與自然環(huán)境相媲美的空間形式。
2.標志性小品
一個城市的中心區(qū)反映一個城市的地理風貌和民族風情，同時，也是一個城市文化發(fā)展程度的標志。而景觀設計要求其具有廣泛的可讀性、雅俗共賞，既有超凡脫俗的藝術價值，又能使大眾喜聞樂見與大眾息息相通。膜結構以其鮮明的個性和標識性，應用于城市小品設計中。
3.綠色漫步道
近年來，在人口密集的大城市，在居住區(qū)周邊配置綠色空間并有人行步道。居民可以在不受車輛的影響下，在居住區(qū)附近的街心地帶輕松愉快地散步、休憩，而感到十分愜意。在綠色空間中構造一座膜小品，即生動的美化了環(huán)境--如同廣闊綠洲中的點點白帆，又有很強的功能性--人們可以在行走之暇小憩一會兒。
4.商業(yè)街
商業(yè)街在城市中占有相當大的比重。商業(yè)街的建筑與環(huán)境是城市文明的窗口，代表著物質(zhì)文明和精神文明的水平，同時，也是景觀環(huán)境的重要組成部分。膜結構輕巧別致***現(xiàn)代化風格，且易于安裝移動，在商業(yè)街設計中得以廣泛應用。
5.建筑入口
建筑入口使城市公共空間與建筑空間相鄰的界面，成為城市空間的組成部分。它是人們視覺***先接觸的部分，因此，除了功能以外，還應有很強的標識性，并能體現(xiàn)建筑的個性，是建筑環(huán)境和城市景觀的重要組成部分。由于膜結構獨特的造型是其他結構類型無法比擬的，故成為近來建筑入口經(jīng)常采用的形式。
6.步行街
利用膜結構輕巧，別致的造型建造各種半封閉，全封閉的不行空間，使其形成全天候的 建筑空間，提供防風雨，防日曬等人工環(huán)境，并有較好的標識招攬效果，因此是步行街改造和新建的***選擇。
7.停車場
隨著都市現(xiàn)代化步伐的加快,汽車成為任何一個都市不可缺少的交通工具。我國由于汽車工業(yè)高速發(fā)展，城市的汽車擁有量成倍上升，但城市建設規(guī)劃沒能盡快適應這一發(fā)展的要求，常常是車無停放之地。所以在建設群規(guī)劃時就應充分考慮停車場的問題，把停車場的建設和規(guī)劃當成現(xiàn)代城市建設規(guī)劃的重要組成部分，變得越來越重要。同樣，膜結構在停車場建設中也擔當重要角色。
生活在現(xiàn)代都市的人們已經(jīng)從過去以謀生為目的的社會行為走上了以樂生為目的的新臺階，在精神上追求健康向上，愉快和富有人性的文化環(huán)境。現(xiàn)代建筑環(huán)境是現(xiàn)代城市，現(xiàn)代文化與社會，現(xiàn)代人的生活和觀念的綜合表象。在展現(xiàn)人的個性化，自娛性和多元性環(huán)境空間方面，膜結構以其獨具魅力的建筑形式，必將會在環(huán)境建設中得到越來越廣泛的應用。[1] 6結構形式編輯膜結構體系
膜結構體系由膜面、邊索和脊索、谷索、支承結構、錨固系統(tǒng)，以及各部分之間的連接節(jié)點等組成，示意圖見下圖：
膜結構體系構成膜結構按支承條件分類
膜結構按支承條件分類為：柔性支承結構體系、剛性支承結構體系、混合支承結構體系，結構示意圖見下圖：
膜結構按支承條件分類膜結構建筑按結構的分類
膜結構建筑按結構分類為：
膜結構建筑形式的分類從結構上分可分為：骨架式膜結構，張拉式膜結構，充氣式膜結構3種形式
1.骨架式膜結構（Frame Supported Structure）
以鋼構或是集成材構成的屋頂骨架，在其上方張拉膜材的構造形式,下部支撐結構安定性高，因屋頂造型比較單純,開口部不易受限制，且經(jīng)濟效益高等特點，廣泛適用于任何大,小規(guī)模的空間。
2.張拉式膜結構（Tension Suspension Structure）
以膜材、鋼索及支柱構成，利用鋼索與支柱在膜材中導入張力以達安 定的形式。除了可實踐具創(chuàng)意，創(chuàng)新且美觀的造型外,也是***能展現(xiàn)膜結 構精神的構造形式. 近年來，大型跨距空間也多采用以鋼索與壓縮材構成鋼索網(wǎng)來支撐上部膜材的形式。因施工精度要求]高，結構性能強，且具豐 富的表現(xiàn)力，所以造價略高于骨架式膜結構。
3.充氣式膜結構（Pneumatic Structure）
充氣式膜結構是將膜材固定于屋頂結構周邊，利用送風系統(tǒng)讓室內(nèi)氣壓上升到一定壓力后，使屋頂內(nèi)外產(chǎn)生壓力差，以抵抗外力，因利用氣壓來支 撐，及鋼索作為輔助材,無需任何梁,柱支撐，可得更大的空間，施工快捷，經(jīng)濟效益高，但需維持進行24小時送風機運轉(zhuǎn)，在持續(xù)運行及機器維護費用的成本上較高。
現(xiàn)今，城市中已越來越多地可以見到膜結構的身影。膜結構已經(jīng)被應用到各類建筑結構中，在我們的城市中充當著不可或缺的角色：[1] 7特性編輯張拉膜結構作為一種建筑體系所具有的特性主要取決于其獨特的形態(tài)及膜材本身的性能。恰由于此，用膜結構可以創(chuàng)造出傳統(tǒng)建筑體系無法實現(xiàn)的設計方案。
1、 輕質(zhì)：張力結構自重小的原因在于它依靠預應力形態(tài)而非材料來保持結構的穩(wěn)定性。從而使其自重比傳統(tǒng)建筑結構的小得多，但卻具有良好的穩(wěn)定性。建筑師可以利用其輕質(zhì)大跨的特點設計和***結構細部構件，將其輕盈和穩(wěn)定的結構特性有機地統(tǒng)一起來。
2、 透光性：透光性是現(xiàn)代膜結構***被廣泛認可的特性之一。膜材的透光性可以為建筑提供所需的照度，這對于建筑節(jié)能十分重要。對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計提供更大的美學創(chuàng)作空間。夜晚，透光性將膜結構變成了光的雕塑。
膜材透光性是由它的基層纖維、涂層及其顏色所決定的。標準膜材的光譜透射比在10%~20%之間，有的膜材的光譜透射比可以達到40%，而有的膜材則是不透光的。膜材的透光性及對光色的選擇可以通過涂層的顏色或是面層顏色來調(diào)節(jié)。
通過膜材和透光保溫材料的適當組合，可以使含保溫層的多層膜具有透光性。即使光譜透射只有幾個百分點，膜屋面對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、柔性：張拉膜結構不是剛性的，其在風荷載或雪荷載的作用下會產(chǎn)生變形。膜結構通過變形來適應外荷載，在此過程中荷載作用方向上的膜面曲率半徑會減小，直至能更有效抵抗該荷載。
張拉結構的靈活性使其可以產(chǎn)生很大的位移而不發(fā)生***性變形。膜材的彈性性能和預應力水平?jīng)Q定了膜結構的變形和反應。適應自然的柔性特點可以激發(fā)人們的建筑設計靈感。
張拉膜不同的膜材的柔性程序也不相同，有的膜材柔韌性***，不會因折疊而產(chǎn)生脆裂或是破損，這樣的材料是有效實現(xiàn)可移動、可展開結構的基礎和前提。
4、 雕塑感：張拉膜結構的獨特曲面外形使其具有強烈的雕塑感。膜面通過張力達到自平衡。負高斯膜面高低起伏具有的平衡感使體型較大的結構看上去像擺脫了重力的束縛般輕盈地飄浮于天地之間。無論室內(nèi)還是室外這種雕塑般的質(zhì)感都令人激動。
張拉膜結構可使建筑師設計出各種張力自平衡、復雜且生動的空間形式。在一天內(nèi)隨著光線的變化，雕塑般的膜結構通過光與影而呈現(xiàn)出不同的形態(tài)。日出和日落時，低入射角度的光線將突現(xiàn)屋頂?shù)那屎透〉裥Ч?，太陽位于遠地點時，膜結構的流線型邊界在地面上投入彎彎曲曲的影子。利用膜材的透光性和反射性，經(jīng)過設計的人工燈光也可使膜結構成為光的雕塑。
5、 安全性：按照現(xiàn)有的各國規(guī)范和指南設計的的輕型張拉膜結構具有足夠的安全性。輕型結構在***等水平荷載作用下能保持很好的穩(wěn)定性。
由于輕型結構自重較輕，即使發(fā)生意外坍塌，其***性也較傳統(tǒng)建筑結構小。膜結構發(fā)生撕裂時，若結構布置能保證桅桿、梁等剛性支承構件不發(fā)生坍塌，其***性會更小。
膜結構的柔性使其在任一荷載作用下均以***有利的形態(tài)承載。當然，結構的布置和形狀要根據(jù)荷載情況來進行設計和調(diào)整。設計要確何膜面與其輔助結構協(xié)調(diào)工作，以避免力在膜面或輔助結構上集中而達結構***的臨界值。
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