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膜結構是一種古老的結構型式，它具有輕盈，纖薄，柔軟的質感，與傳統的混凝土有明顯的區(qū)別，常常能給人以耳目一新的藝術感受。 膜結構屬于柔性材料，膜材本身的受彎剛度幾乎為零，但通過不同的支撐體系可以使薄膜結構承受張力，從而形成具有一定剛度的穩(wěn)定曲 面。膜結構能夠從根本上克服傳統結構在大跨度建筑上實現所遇到的 困難，可建造出巨大，明亮，無遮擋的可視大空間。膜結構突破了傳 統的建筑結構形式，可形成各種自由空間曲面，不重復，多變化。這 也是薄膜結構更具有藝術性的一個原因。例如在上海世博會世博軸膜 屋面正是應用了這種特性，才建出了輕質大跨度的結構。除了這些在建筑結構上的特性，還有以下在物理與在實際生活上的特點。

<1>具有優(yōu)良的力學特性。膜結構的受力為單純受拉，膜材只承受沿 膜面的張力， 因而可充分發(fā)揮材料的受拉性能。    它是跨度重量比最大 的一種結構， 且單位面積的結構自重與造價不會隨跨度的增加而明顯 地增加。

<2>膜結構透光自潔，減少能源消耗，降低維護費用。膜結構是半透 明的織物，透光率一般可達    4％~16％，能夠滿足大跨度建筑在平時 使用時利用自然光的采光要求，    白天幾乎不需要人工照明。但是冬季太陽光對于膜結構屋蓋內部的氣溫升高效應不大，而夏天卻相反，膜結構的室內氣溫比室外高出5—10 度，有時會使人感到明顯的不適。 因此，膜結構多采用反射能力強的淡色材料。

<3>使用范圍廣，可拆卸，易運輸。從氣候條件看，它適用于廣闊的 地域；從規(guī)模上看，可以小到花園小品，大到覆蓋幾萬，幾十萬平方 米的建筑。膜結構可作巡回演出，展覽等臨時建筑，其拆卸和安裝所 需時間短。

在中國有一個膜結構的完美體現——水立方。“水立方” 是世界上最大的膜結構工程， 除了地面之外， 外表都采用了膜結構———    ETFE 材料，藍色的表面出乎意料的柔軟但又很充實。    “水立方”不僅是一 幢優(yōu)美和復雜的建筑，她還能激發(fā)人們的靈感和熱情，豐富人們的生 活，為人們提供記憶的載體。因此設計中不僅利用水的裝飾作用，同 時還利用其獨特的微觀結構。采用在整個建筑內外層包裹的ETFE 膜（乙烯 -四氟乙烯共聚物）是一種輕質新型材料，具有有效的熱學性能和透光性，可以調節(jié)室內環(huán)境，冬季保溫、夏季散熱，而且還會避 免建筑結構受到游泳中心內部環(huán)境的侵蝕。更神奇的是，如果ETFE 膜有一個破洞，不必更換，只需打上一塊補丁，它便會自行愈合，過 一段時間就會恢復原貌！這種膜結構的保溫隔熱構造不同于普通的 保溫構造方式。 通常，建筑的保溫隔熱通過墻體附加保溫隔熱層來實 現， ETFE 膜結構的保溫構造原理類似于中空玻璃幕墻，熱量從室外 向室內傳遞要經過以下過程：室外空氣→外層玻璃外表面→外層玻璃→外層玻璃內表面→中間空氣層→內層玻璃外表面→內層玻璃→內 層玻璃內表面→室內空氣。由于經過多層阻隔， 室外的熱空氣經過消 耗，從而達到隔熱的效果。相同，當室外空氣溫度低于室內空氣時， 室內溫度較高的空氣傳出室外也會經歷相似的過程，    從而有效的減少 了室內熱量想歪散失，從而達到保溫效果。這種材料的運用，明顯可 以使建筑顯得輕盈和通透，這也是其他材料無法媲美的。

而“水立方”結構幾何體的基本模型是基于優(yōu)化改良的多面體 組合建立起來的。 其幾何體是這樣形成的：    首先生成一個比水立方建 筑的的更大的多面體陣列，再把這個陣列圍繞（0,0,0）——(1,1,1) 矢量軸旋轉60°，在多面體陣列中切出    176.5389m× 176.5389m× 29.3789m 立方體的建筑外形。然后在立方體的內部挖去內部使用空 間，這樣便切出了屋蓋和墻體結構。多面體單元在兩個切割平面上切 出的屋蓋結構的上弦、下弦桿件和墻體結構內外表面弦桿，    兩個切割 平面之間的多面體棱邊便為結構的腹桿。“水立方” 也運用了新型的多面體空間鋼架結構，這種新結構則由復雜的類WP 多面體單元填充的實體減去不需要的空間而得到，基本類WP多面體單元一個角點(即結構中的節(jié)點)上只有四條邊    (即結構 中的桿件 )與之相連 ,而傳統網架一個節(jié)點上至少有6根桿件與之相連 , 角點形式只有三種,一共只有四種邊長，類WP 多面體陣列經旋轉、 切割形成結構的屋面和墻面后,與表面上節(jié)點相連的桿件數最多為6根。這種幾何構成的結構體系當桿件之間鉸接時幾何可變 ,不能承受外荷 載,因此多面體空間剛架結構的桿件之間必須剛接 ,才能形成結構承受 外力，其桿件內力除了與普通網架一樣有軸力外 ,還有雙向彎矩、雙 向剪力和扭矩  ,與剛架桿件相似 ,因此稱之為剛架。

以上是對膜結構的一些了解和分析，從這個過程中我們體會到了膜結構的魅力以及膜結構在我國的迅速發(fā)展， 但是在網上也看到很多因為沒有精確了解膜結構的破壞事故，    像三亞美麗之冠膜結構的破壞，江蘇宜興某一公共建筑膜結構的破裂。所以我們應該用科學的眼觀，嚴謹的態(tài)度去貫徹膜結構各類技術指標，做到強風吹卻不破的標準！如果您對膜結構工程有任何問題，歡迎撥打燁興24小時免費咨詢熱線4009967995，或掃描右邊微信二維碼在線交流。