膜結(jié)構(gòu)是20世紀(jì)中葉發(fā)展起來的一種新型大跨度空間結(jié)構(gòu)形式,是21世紀(jì)更具代表性與充滿前途的建筑形式,它通過施加預(yù)應(yīng)力,使結(jié)構(gòu)具有一定的剛度以承受各種荷載作用,其設(shè)計思路和設(shè)計步驟與傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)相比都有很大的不同,索膜結(jié)構(gòu)用高強度柔性薄膜材料經(jīng)受其他材料的拉壓作用而形成的穩(wěn)定曲面,能承受一定外荷載的空間結(jié)構(gòu)形式,其造型自由、輕巧、柔美、充滿力量感,阻燃、制作簡易、安裝快捷、節(jié)能、易于使用、安全等優(yōu)點,因而自1970年代以來,膜結(jié)構(gòu)在國外已逐漸應(yīng)用于體育建筑、商場、展覽中心、交通服務(wù)設(shè)施等大跨度建筑中。
膜材表面采用PVDF(聚偏二氟乙烯)涂層、或二氧化鈦涂層,具有較好的隔熱效果,對太陽熱能可反射掉70%,膜材本身吸收了17%,傳熱13%,而透光率卻在20%以上,經(jīng)過1年的太陽光直接照射,其灰度仍能保留70%,膜結(jié)構(gòu)中所使用的膜材料每平方1公斤左右,由于自重輕,加上鋼索、鋼結(jié)構(gòu)高強度材料的采用,大部分的力以軸力傳遞使受力體現(xiàn)簡潔合理,因此膜結(jié)構(gòu)適合大跨度空間結(jié)構(gòu)體系。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)場只需組裝,施工簡便,故施工周期比傳統(tǒng)建筑短。
由于膜結(jié)構(gòu)新穎美觀的造型和多變的色彩,還可用于標(biāo)志性建筑,例如城市與地方的標(biāo)識等。然而,目前膜結(jié)構(gòu)在我國尚處于小范圍試驗階段,但隨著我國經(jīng)濟實力的增強,新工藝、新材料、新設(shè)備的出現(xiàn),膜材料建筑將成為我國21世紀(jì)空間結(jié)構(gòu)的發(fā)展主流。