膜结构建筑在欧美等发达国家已经应用了数十年，国内近几年才开始逐渐进入了工业化生产领域。在建筑中使用的膜材料主要有 PE、 PVDF、 FRP、 MTBF、 PVC、 TPU等，其造价低廉、施工简便、质量可靠，其应用于公共建筑已有近40年历史。目前，膜结构已在国内许多重要建筑中得到应用，例如北京首都体育馆的膜结构建筑，上海虹桥机场航站楼膜结构工程、天津滨海会展中心膜结构工程等，国内北京798艺术区、天津滨海新区、上海世博会场馆等工程都选用了膜结构作为建筑主材。从结构形式来看：膜结构是建筑艺术中使用频率最高、应用范围最广的一种结构形式了！它作为一种新技术及新材料在建筑结构中得到了成功应用以后，在其发展过程中一直处于探索、研究和创新之中。

（图）人们在膜结构建筑下休息

       一、膜结构形式简介

       膜结构是一个开放的空间，是一个多功能的空间，它能适应不同的需要，也是一个开放的空间，这种空间的特性可以用来划分为开放空间和封闭空间，同时又具有开放空间和封闭空间双重特征，两者之间存在着某种程度的反差或者说是相互转化。这样一个结构系统，使得建筑具有了一定的弹性结构作用。如果把所有的钢构件都设置成张拉或者是受力分析图可以把这种结构分成几个不同类型。在一般情况下，我们把有一定跨度的空间结构分为悬空结构（空域）和无梁房屋两种（另见表1)。膜结构作为一个建筑形式有很多种可能。从形式上来说最为常见的是膜材料分为两种：聚乙烯膜材料和聚氯乙烯(PVC)膜材料；在应用上主要有钢骨架和无骨架两种类型；还有一种叫做钢索结构的形式被广泛推广使用。它既有钢框架结构形式又有混凝土结构形式以及玻璃结构形式。

       二、膜结构工程现状

       中国国内目前已建成的膜结构工程中，最大的膜结构建筑为上海虹桥机场航站楼膜结构工程，建筑面积近3万平方米，总高度47米，由21个圆形建筑和36个半圆形屋面组成，整个建筑由4300平方米中空钢架组成，它被布置在空中而又不受阻碍。其外型如同一只展翅欲飞的蝴蝶，造型美观大方。因此在该机场投入使用后一直受到国内外的广泛关注[3]。该建筑为国内第一座大型航站楼膜形式工程——北京首都体育馆也是我国迄今为止最大的室内建筑项目之一（总建筑面积约13万平方米）。在工程施工过程中，为了最大限度地节约能源并实现节能减排目标又确保工程质量是工程安装过程中的重中之重。目前国内膜机构主要有以下几种形式：第一种是通过将建筑设计与生产相结合的形式来实现对建筑产品高质量的追求；第二种方式是将膜结构工程中所使用的材料作为建筑材料来加工制造为建筑产品：使用 FRP、 PE以及 PVC进行生产加工制作薄膜等材料；第三种是采用自动化生产加工技术来完成膜材料包装和生产过程中对材料的要求低一部分；第四种方式是采用专业生产膜结构专用设备进行膜材施工技术。其中膜结构制造是将膜材料贴合在框架结构上进行支撑并在一定形状下产生力结构并作为整个框架结构而不需要其他结构部件。

       三、膜结构工程优缺点分析

       膜结构建筑具有施工速度快的优点，是世界上最先进的结构形式之一，在工业领域应用已经有近40年的历史。它不仅能够满足建筑物的基本要求，而且还能够满足日益增长的需求。膜材本身具有重量轻、强度高、耐腐蚀的特性。因此，这一技术不仅被应用在民用建筑中，而且还被一些特殊行业所采用。此外，膜材与混凝土结构相比，其强度高3~4倍，承载能力大增，其结构自重轻40%~60%,因此具有很大的潜力，是现代建筑工业化技术的理想构件之一。在目前的膜材工业中，使用 FRP膜结构主要用于大型建筑物。FRP是一种聚合物材料，它在化学稳定性上比 PE （聚乙烯）更优越一些; PVDF膜比 PVC耐高温性能好；由于具有良好的延展性；所以一般不被水压损坏；热熔性好（相对密度小),并且它具有良好的耐腐蚀性（耐酸碱、防腐蚀）。另外还有个重要的特点可以减少碳排放量。对于建筑材料来说：通常情况下使用聚乙烯或者聚烯烃材料的聚合物具有更好的耐热性；同时由于分子链中存在较多官能团，其具有更高的韧性和较低重量比。这也就使得其可以非常适合用于大跨度建筑的设计与施工中来代替钢材作为建筑结构的主材；可以节省大量材料（当然它也有着相当一部分对环境会产生不利影响）。

       四、膜结构工程施工质量要求：

       在施工中要严格执行设计图纸要求，在施工过程中必须严格执行质量检查，验收制度，确保工程施工质量。要确保施工人员持证上岗，合理安排施工人员的施工时间，保证在较短的时间内完成所有的工程目标。另外要保证施工环境下满足施工要求和功能要求，满足使用要求的设计效果与工程的技术方案要合理确定，尤其是在膜结构所用材料应尽量经济和实惠。必须根据施工工程特点选择使用施工工艺、施工质量控制点体系应与工艺规程紧密结合。如果膜材发生破损时及时修补或更换就可以达到长期保存的目的。由于膜材不能承受荷载作用所以需采用特殊的支撑力或加强荷载与结构主体之间相互作用方式来满足结构所需要，一般都是依靠膜材本身刚度来产生约束的作用，而支撑点主要起到连接作用！

       五、膜结构工程需注意的问题：

       建筑材料的选择及设计非常重要，好的设计能给工程带来很多的便利，同时也会带来一定的危险，因此在设计时要根据膜结构建筑的要求进行合理的选择，以保证其安全可靠的性能。其次，要充分考虑建筑物周围的自然环境条件，做到环境保护。目前国内膜结构还处于研究阶段，目前国内膜结构的应用在很大程度上还是以国外为主。但随着国家环保意识的提高和人们生活水平的不断提高，我国将大力发展膜材料产业，并且膜结构将会更加得到发展和完善！随着科学技术不断进步和发展，我国工业水平也在不断提升。我国工业现代化发展日新月异，对于建筑、建材等方面均提出了新的要求；同时对于环境保护也提出了更高要求。