薄膜結構是一種以建筑膜材為主要受力構件的非傳統(tǒng)的全新的結構,國外早在20世紀五十年代就開始應用,我國雖然起步較晚些,但近幾年來也已在較大程度上為人們所接受,并將會有更大的發(fā)展空間。
膜結構的特點是建筑造型豐富,可塑造出各種富于變化的曲面:有適度的透光性,且透過的光線在結構內部產生均勻的漫射光,非常柔和,夜晚在周圍環(huán)境光和內部照明的共同作用下會顯得晶瑩剔透動人無比:其本身又具有重量輕,施工速度快,適用于跨度較大,自由靈活的大空間的特點。
膜結構的應用范圍也很廣,如體育場,游泳館,商場,購物中心,健身娛樂設施,候機廳,汽車站,收費站,加油站,停車棚及遮陽設施和景觀設施。另外,室內裝飾膜和張拉立面在國外也已有了廣泛的運用。
常用的建筑膜材可分為PVC,PTFE,ETFE這幾類。其中PVC膜材是由聚酯纖維作基布,聚氯乙烯作涂層復合而成,其應用廣泛,價格適中,也可在PVC的表面再涂覆聚偏二氟乙烯(PVDF),聚偏氟乙烯(PVF)和聚丙稀(Acrylic),可增強膜材表面的自潔性,價格略高于前者;PTFE膜材則一般是由玻璃纖維作基布,聚四氟乙烯作涂層復合而成,其強度高,使用壽命長,但價格較高:而ETFE膜材是一種透明的膜材,其結合了膜材和玻璃的特點,正逐步運用于膜結構中。
膜結構的設計迥異于傳統(tǒng)結構,柔性的膜材僅當賦予適當的予張力時才具有確定的形狀和抵抗外荷載的剛度,膜結構的設計主要包括方案設計,找型分析,結構設計和裁剪分析等過程。一個成功的膜結構作品的誕生,一定是新穎的建筑構思與結構創(chuàng)造之間的完美結合。同時,還要恰到好處地利用膜材的不同顏色,不同厚度的結合,把膜結構表現得更加多姿多彩。