膜结构的介绍及应用

第一篇：膜结构的介绍及应用

膜结构的介绍及应用

膜结构是一种建筑与结构完美结合的结构体系。它是用高强度柔性薄膜材料与支撑体系相结合形成具有一定刚度的稳定曲面，能承受一定外荷载的空间结构形式。其造型自由轻巧、阻燃、制作简易、安装快捷、节能、安全等优点，因而使它在世界各地受到广泛应用。这种结构形式特别适用于大型体育场馆、入口廊道、小品、公众休闲娱乐广场、展览会场、购物中心等领域。

一、膜结构的分类从结构方式上大致可分为骨架式、张拉式、充气式膜结构3种形式

1.骨架式膜结构（FrameSupportedStructure）以钢构或是集成材构成的屋顶骨架后，在其上方张拉膜材的构造形式，下部支撑结构安定性高，因屋顶造型比较单纯，开口部不易受限制，且经济效益高等特点，广泛适用于任何大,小规模的空间。

2.张拉式膜结构（TensionSuspensionStructure）以膜材、钢索及支柱构成，利用钢索与支柱在膜材中导入张力以达到安定的形式。除了可实践具创意，创新且美观的造型外,也是最能展现膜结构精神的构造形式.近年来，大型跨距空间也多采用以钢索与压缩材料构成钢索网来支撑上部膜材的形式。因施工精度要求高，结构性能强，且具丰富的表现力，所以造价略高于骨架式膜结构。

3.充气式膜结构（PneumaticStructure）充气式膜结构是将膜材固定于屋顶结构周边，利用送风系统让室内气压上升到一定压力后，使屋顶内外产生压力差，以抵抗外力，因利用气压来支撑，及钢索作为辅助材,无需任何梁,柱支撑，可得到更大的空间，施工快捷，经济效益高，但需维持进行24小时送风机运转，在持续运行及机器维护费用的成本上较高。

二、膜材料用于膜结构建筑中的膜材是一种具有强度，柔韧性好的薄膜材料，是由纤维编织成织物基材，在其基材两面以树脂为涂层材所加工固定而成的材料，中心的织物基材分为聚酯纤维及玻璃纤维，而作为涂层材使用的树脂有聚氯乙烯树脂（PVC）,硅酮(silicon)及聚四氟乙烯树脂（PTFE），在力学上织物基材及涂层材分别具有影响下列的功能性质。织物基材——抗拉强度，抗撕裂强度，耐热性，耐久性，防火性。涂层材——耐候性，防污性，加工性，耐水性，透光性。

三、膜材的正确选定用于建筑膜结构的膜材，依涂层材不同大致可分为PVC膜与PTEF膜，膜材的正确选定应考虑其建筑的规模大小、用途、形式，使用年限及预算等综合因素后决定。

PVC膜（PVC-CoatedPolyester）PVC膜材在材料及加工上都比PTFE膜便宜，且具有材质柔软，易施工的优点。但在强度、耐用年限、防火性等性能上较PTFE膜差。PVC膜材是由聚脂纤维织物加上PVC涂层（聚氯乙烯）而成，一般建筑用的膜材，是在PVC涂层材的表面处理上，涂以数micron厚的压克力树脂(acrylic)，以改善防污性。但是，经过数年之后就会变色、污损、劣化。一般PVC膜的耐用年限，依使用环境不同在5~8年。为了改善PVC膜材的耐侯性，近年来已研发出以氟素系树脂于PVC涂层材的表面处理上做涂层,以改善其耐侯性及防污性的膜材。

PVDF膜PVDF是二氟化树脂（PolyvinylideneFluoride）的略称，在PVC膜表面处理上加以PVDF树脂涂层的材料称为PVDF膜。PVDF膜与一般的PVC膜比较，耐用年限改善至7~10年左右。PVF膜PVF是一氟化树脂（PolyvinylFluoride）的略称。PVF膜材是在PVC膜的表面处理上以PVF树脂做薄膜状薄片（laminate）加工，比PVDF膜的耐久性更佳，更具有防沾污的优点。但因为加工性、施工性与防火性都不佳，所以使用用途受到限制。

PTFE膜（PTFECoatedFiberglass）PTFE膜是在超细玻璃纤维织物上，涂以聚四氟乙烯树脂而成的材料。PTFE膜最大的特微就是耐久性、防火性与防污性高。但PTFE膜与PVC膜比较，材料费与加工费高，且柔软性低，在施工上为避免玻璃纤维被折断，须有专用工具与施工技术。

耐久性：涂层材的PTFE对酸、硷等化学物质及紫外线非常安定，不易发生变色或破裂。玻璃纤维在经长期使用后，不会引起强度劣化或张力减低。膜材颜色一般为白色、透光率高，耐久性在25年以上。

防污性：因涂层材为聚四氟乙烯树脂，表面摩擦系数低，所以不易污染，可藉由雨水洗净。

防火性：PTFE膜符合近所有国家的防火材料试验合格的特性，可替代其它的屋顶材料做同等的使用用途。

四、工程应用体育设施—体育场馆、健身中心等交通设施—机场、火车站、公交车站、高速公路收费站、加油站等文化设施—展览/会议中心、剧场、博物馆、动物园、水族馆等观景设施—建筑入口、泳池小品、小区长廊、户外广场、公园小品、标识性建筑等商业设施—购物中心、餐厅、步行街等工业设施—工厂、仓库、污水处理中心、物流中心、温室等

复合涂覆是塑料重要的应用技术之一。压延、层合、挤出是涂层加工的几种重要技术手段。意大利设备供应商针对不同应用开发的新型涂覆设备，具有适应范围更广、效率更高、加工产品兼具美感与机械性能等优点。

意大利复合涂覆加工新技术

意大利设备生产商ComerioErcole开发的Cema压延生产线的主要特点是结构紧凑及多功能性，该设备可用于加工多种材料：半硬质和软质的PVC、PUR、CPE和PP。另外，还可以将热塑性材料层压到纸、布、织物、无纺布或薄膜等基材上。

根据具体要求，可在压延机下辅设备中对塑料片材直接进行压花，下辅设备中配有可以快速更换压花辊的装置。目前供应的压延生产线辊高度介于1,600-3,200mm之间，生产速度最高为70m/min，压延材料的厚度介于0.04-1.0mm之间。

该生产线占地面积小，所需操作人员少，所有参数都易于设置，生产效率高，非常适于经常需要更换产品品种或规格的场合。初始投资与传统压延系统所需的费用相比也不高。

自动喂料部分一般由粉料贮存仓、液体组分管理系统、称量装置、袋装添加剂喂料系统和一台带冷却器的涡轮式混合机组成。该生产线的紧凑型主要由一个2阶行星螺杆挤出机、三辊压延机、压花机构、接取和冷却机构、基材自动退卷机、牵引机构、厚度测量计和控制系统及自动卷取机组成。

3辊压延机由一个沿辊子横向滑动的输送带和一台带有控温装置的2阶行星螺杆挤出机喂料，配有一台金属检测器来防止喂入带有金属件的粉料。3辊压延机带有压花、接取和冷却机构。压延机框架带有加强肋，并经过扩展处理（distensiontreatment），从而赋予最佳的刚性，防止发生扭曲和振动。

采用这种特殊结构形式，侧框仅起支撑作用，不会妨碍调节机构。实际上，所有机械部件都简单地固定在框架上。这样，不仅可以按所需工艺条件方便地调节优化所有机械参数，设备的维护也极方便。

压延辊配有专门的电加热系统，温度可以在50到220℃之间调节，整个辊筒宽度上加热均匀，温度偏差在±1℃之间。每个辊通过万向节单独驱动，并由配备有全数字电子控制机构的液压系统调节。利用该液压调节系统，可对压延辊精确定位，精度可分别达到5μm和2μm。

压花机构设计成压花辊易于快速更换，并易于压到另一个由高热阻弹性材料制成的辊上。接取和冷却机构也集成在压延机中，可按具体生产要求提供不同的方案。

基材退卷机构可采用简单的贮料架或不需要贮料器的自动连续机构，基材可在不停止生产线的情况下更换，并可节省更多的空间。牵引机构置于退卷机的出口处，由负荷传感器控制，以确保在基材上施加稳定的张力。卷取机上，产品卷可在不停止生产线的情况下自动更换。卷取机上配有裁边系统。可根据具体的要求提供几种技术方案，以满足不同场合的应用，甚至可带有自动牵引、称量和包装产品卷的功能。由于压延机的功能也依赖于电气/电子设备的水平和质量，所以，还开发了压延生产线整个管理系统的硬件和软件。

由于PVC涂覆纸具有不容置疑的经济、技术上的优点和实用的特点，所以其已取代了昂贵的图书装订材料，如皮革或布。可采用两种技术生产这种产品：一种是直接将PVC浆涂覆在基材纸上，另一种方法是将纸与压延的PVC薄膜层合在一起。

层合过程可以在压延机上完成，也可以离线在一台层压机上完成，层压机也可以按与压延机相同的步骤压花。采用离线工艺还可以在层合和压花前在薄膜上印刷，但需用粘合剂来保证薄膜-纸之间的粘合。在层压和压花结束后，还可进行其他最后加工，例如进行“凸纹着色”，即只在压花结构的凸出部分印染，以获得双色效果。

最近，意大利制造商ColomboOfficineMeccaniche公司为一家国外用户提供了第二台层压-压花机，这台设备就是专门为这种应用场合设计的。该层压机由2个纸和薄膜的回转退卷机，一台涂覆塑性溶胶的轮转凹板印刷机构，一个用于预

凝胶的加热辊，一个预热辊和一个加热鼓（直径1,400mm）组成。层压好的产品随后由电红外线加热器加热，将PVC薄膜加热到所需的压花温度；加热器上装备有IR温度计和自动功率控制器。

在刻有花纹的水冷钢辊和橡胶辊之间进行压花。之后，在重卷取前，由一组通有冷却水的辊子对产品进行冷却。该机器还可用于压花和层压PVC薄膜与布或两层PVC薄膜。凹版印刷机构也可用于印刷薄膜：这种情况下，层合物的路径要倒过来，因为塑性溶胶要涂覆在薄膜的背面。所以，凹版印刷机构可以改变其旋转方向，并在凹印辊两侧装备有两个驱动刮刀，凹印辊后面装有一台热空气干燥箱。

意大利Isotex公司最近为欧洲客户新装了两条合成皮革生产线。近年来，合成皮革静寂的巿场又显露出新的生机，并将高新技术应用其中。全新的配方材料在汽车和飞机内饰行业获得大量应用。基于Isotex的经验，再加上与极具创业精神的客户开放、建设性的合作，达到并进一步充实了该巿场要求的最高质量标准。

ISOSKIN是该公司开发的新型挤出涂覆生产线，适于生产可满足多种场合应用的合成皮革：衣物、用具、旅行产品、鞋类和汽车工业等。涂覆产品用于衣物具有特别的柔软的感觉，并具有很高的美感，如具有玻璃光泽、可模拟众多的自然表面等。涂覆产品可将美观与特殊机械性能，如耐磨、耐刮擦和耐屈挠性结合在一起。它们还具有透气、防水及耐化学品等性能。

ISOSKIN可按生产要求改造，用于生产水基或溶剂基小型涂覆制品、泡沫、透气或单涂层产品。系列挤出生产线包括用于生产工业宽度样品的单机头中试挤出机，满足所有“湿粘”、热缸层压、单涂层工艺组合的3机头或4机头挤出生产线，以及按用户要求制造的复杂的5机头挤出生产线。

第二篇：膜结构术语（范文）

膜结构行业的专业术语解释

1基材

由高强度纤维编织的织物面料。常用的高强度纤维有聚酯长丝（即涤纶PET）和玻璃纤维两种。

2膜材（膜材料）

由基材和表面涂层组合成的一种薄膜材料，具有强度高、质轻柔韧、厚度小、难燃或不燃、自洁性好等特点。

3A种膜材

由玻璃纤维编织的基材和PTFE涂层组合成的膜材。

4B种膜材

由玻璃纤维编织的基材和硅酮涂层组合成的膜材。

5C种膜材

由聚酯长丝编织的基材和PVC涂层组合成的膜材。

6短期性膜材

使用年限在3～5年的膜材。

7半长期性膜材

使用年限超过10～15年的膜材

8长期性膜材

使用年限超过25年的膜材

9膜材耐用年限

膜材能满足正常使用要求的年限。

10预应力膜材

在基材编织过程及其表面涂层、压制、热定型等各道工序中，在织物经纬两个方向上始终持续地受到控制应力作用所形成的膜材。

11膜成品

膜材加工的最终产品。

12膜片

为满足膜结构对覆盖空间及空间曲面造型要求，膜成品都由多于两片以上形状相同或不同的膜材部分组成，每一部分即为膜片。

13膜结构

以膜材为基本组成部分，与一定的支承及张拉系统相结合，通过预张拉力使膜成品形成一定的空间稳定曲面，从而达到能承受一定的外载荷，并满足造型效果和实用功能的一种空间结构形式。

14膜结构工程

膜结构应用于建筑工程领域中的一种类别，由膜结构的造型设计、力学分析、裁剪设计及膜成品制作及安装，支承结构或构件的制作及安装工程等组成，是集建筑学、工程结构学、材料学等学科为一体的多学科交*应用工程。

15张拉膜结构

利用柔性钢索配以支承受力结构使膜成品张拉形成稳定的空间曲面的膜结构形式。

悬挂膜结构

利用桅杆或独立支架以及柔性钢索使膜成品形成张挂状的稳定空间曲面的膜结构形式。

17骨架支承膜结构

利用桁架结构或空间网格结构等来支承膜成品的膜结构形式。

18充气膜结构

利用膜成品内外气体（空气）的压力差使其具有能承受自重和外载荷的稳定的空间曲面的膜结构形式，可分为气承式和气胀式两种。

19气承式充气膜结构（单层薄膜充气结构）

向由气密性良好的膜成品所覆盖的空间内输送空气，利用内外的气压差，使膜成品处于张拉状态，并具有一定刚度和承受自重及外荷载的膜结构形式。

20气胀式充气膜结构

向由膜材制成的空腔内充气，利用气体压力来支撑膜面，使其具有一定形状和刚度的膜结构形式。

21膜结构层面

以膜结构技术产品作为建筑物的屋顶称为膜结构屋面。它集基层与面层为一层，集防水与防火为一体。

22内膜

在双层膜结构屋面工程中，为达到保温、防结露、隔音或光效的目的而设置于屋顶内侧的膜成品。

23外膜

在双层膜结构屋面工程中，为满足结构造型要求而设置于屋顶外侧的膜成品。

24涂层

基材表面上所涂覆的涂料层。

25涂层织物

见“膜材”条。

26自洁性

膜材在自然雨水的冲洗下能达到清洁膜材表面效果的特性。

27氟素处理

膜材表面涂覆含氟聚合物的工艺过程。

28膜材设计安全系数

膜材本身的抗拉强度与膜成品设计应力之间的比值。

29锚具

能将钢索所承受的张拉力传递于支承结构的专用器具，按其总长度变化与否可分为可调式锚具和固定式锚具两种。

30可调式锚具

总长度可以调节的锚具。

31固定式锚具

总长度不能调节的锚具。

32骨架

借以支承膜成品的刚性结构物，一般用钢结构构件作为骨架。

33绳网

用尼龙绳交*编织的并系于骨架之间用以临时承接膜成品的网格。

34脊索

系于膜成品下方使膜成品表面呈现出山脊状的钢索。

35谷索

系于膜成品上方使膜成品表面呈现出山谷状的钢索。

36拉索

稳定钢结构件或者稳定及张拉膜成品的钢索。

37膜节点

膜成品与钢索或钢结构支承骨架等的连接结构形式。

38边索

与膜成品周边连接在一起并与支承结构相连接使膜成品张紧的钢索。

39周边处理

膜成品与钢结构件或钢索连接处的加工过程，主要有补强、加工钢丝绳护套和埋绳等。

40补强

根据膜结构的设计或加工工艺的要求，将膜成品的某一部分加工两层或两层以上的工艺方法。

41钢丝绳护套

为防止脊索、谷索和边索等与膜成品表面直接接触，在膜成品上专门制作的可以通过钢丝绳的保护套，俗称裤子。

42埋绳

埋设在膜成品边缘膜内利于和其它构件牢固连接的尼龙绳。

43承重索

承受结构自重和附加荷载并能将其传递于支承系统的钢索。

44稳定索

维持钢结构件或膜成品呈稳定工作状态的钢索。

45热合通过局部加热使膜片粘合在一起的过程，系膜材加工的基本工艺方法。

46拼接

在膜成品制作过程中，受膜材幅宽的限制，为使膜成品能覆盖所需的空间以及满足面造型要求，将膜剪裁成膜片拼成所需形状并连接的过程。一般分为搭接和对接两种。

47搭接

将相邻膜片边缘部分重叠后进行连接的工艺过程。

48对接

将相邻膜片拼对在一起，*背贴条将共连接在一起的工艺过程。

49背贴条

膜片对接时，在相邻膜片背面骑缝粘贴（热合）的有适当宽度的膜条。

50拼接缝

用膜片搭接成膜成品所形成的搭接宽度，或在对接时背贴条所占的宽度均称为拼接缝。

51放量

当膜成品周边需埋绳、加工膜边绳护套或膜片间用搭接连接时，均需在放样后的膜片边缘处再放出一定尺寸的裕量，此裕量即称为放量。

52放样

用硬纸板按设计图样的实际尺寸制作的样板，作为剪裁膜片的依据，它是膜成品制作中的一道重要工序。

53挖弧

为便于在膜成品各边缘交汇点安装膜节点并减少应力集中，在放样时在膜片某处以确定的半径划线，使膜片在该处呈向内凹或向外凸的工艺方法。

54预缩剪裁法

当膜成品边界不可调节时，为使膜成品安装后产生预张力并张紧，在膜成品制作时，预先将膜片的剪裁尺寸适当缩小的剪裁方法。

55热合强度

采用热合拼接时，热合缝处的抗拉强度。

56缝纫强度

采用缝纫拼接时，缝纫拼接处的抗拉强度。

57抗拉强度

膜材在纯拉伸力的作用下，不致断裂时所能承受的最大荷载与受拉伸膜材宽度的比值，通长用N/5cm来表示。它分为经向和纬向抗拉强度。

58经向抗拉强度

沿膜材经线方向拉伸时的抗拉强度。

59纬向抗拉强度

沿膜材纬线方向拉伸时的抗拉强度。

60撕裂强度

膜材在撕裂状态下不出现撕裂缝的最大斜向拉力。

61小样

为验证膜结构工程设计、制作的准确性和安装的可行性而按设计尺寸缩小比例后制作的样品。

62标识

记载有关数据、性能、各种标志和注意事项等内容的标牌。

63折叠方向

膜成品在包装发运时的前后左右折叠顺序和方法。

64展开方向

膜成品在安装时从折叠状态向各个方向展开的先后顺序。

65投影面积

膜成品安装后所能覆盖的正投影面积。

66展开面积

组成膜成品的各膜片表面积之总和。

67防水处理

膜成品安装后对有可能渗漏雨水的部位进行密封的工艺。

68剥离强度（粘合度）

热合的膜成品，在外力作用下，热合层不出现离层现象的最大拉力，它取决于热合工艺。

69顶升机构

将膜成品顶起到位并张紧成形的机构称顶升机构（飞柱是顶升机构的一种形式）。

70帽圈

连接在桅杆或独立支架上用以固定膜成品顶部的钢圈。

71帽顶

用金属或膜材制作的覆盖在帽圈上用以防止雨水渗漏或起装饰作用的构件。

膜结构施工过程中的质量控制

中国现代空间结构的发展受到了西方国家先进技术的影响。近几年来，在膜结构应用上显示了活跃的趋势。虽然一开始工程规模不大，但已逐渐扩展到更大的面积和跨度。所采用的技术与材料在某种程度上还要依靠国外，但预计会有更多的工程依靠自己的力量来完成。

一、膜结构所选用的材料

膜结构只有在材料问题行到解决之后才得以大量推广应用，因此关键问题是要提供满足功能要求、耐久性好与经济的膜材。用于膜结构有二种主要建筑织物，即涂敷聚四氟乙烯（PTFE）的玻璃纤维织物和涂敷聚氯乙烯（PVC）的聚脂织物。PTFE玻璃纤维织物具有强度高、半透明、耐火不燃以及自洁性好的特点。虽然材料的保证年限是25年，但按照实际使用的经验，实际使用寿命将会更长。玻璃纤维膜材的唯一缺点是价格较贵。PVC聚脂织物与玻璃纤维织物相比，其强度等性能稍差，使用年限也较短，但价格却很便宜，大约在1/5左右。为了改进其性能可在涂层外再加一层面层，聚氟乙烯（PVF）或聚偏氟乙烯（PVDF）。这种面层能保护织物抵搞紫外线的侵蚀，并改进其自洁性。

目前国内有好多厂家都能生产PVC 涂层的聚脂织物，但其性能尚未完全达到建筑织物的要求，作为建筑用的永久性材料尚需进一步提高。最近有些公司正在试制PVC面层的聚酯织物和PTFE玻璃纤维织物，外观与性能都大有改进。

二、膜结构的发展前景

从多年国内外的实践经验来看，膜结构具有强大的生命力，必将是21世纪建筑结构发展的主流。预计最能发挥膜结构优势的应用领域有：

1、需要自然采光的公共建筑，如体育馆、训练房、展览厅等，膜材的透性能很好地解决采光问题，又可节约能源，并给人以生种处于大自然环境中的感觉。

2、轻而而美观的膜结构用于敞开或半敞开建筑物的遮蔽屋盖尤为适宜。近年业在足球、田径等比赛的体育场中，越来越多的看挑篷采用膜结构。国外很多露天剧院的舞台、博览会的展览馆也都以膜材作为顶盖。在我国广大地区的农贸市场也可大力推广膜结构。

3、各种类型的生产厂房与仓库，其尺寸都比较规则，因而可有用膜结构并加以定型化、商品化。这种建筑有运输、拆装方便的优点，对于紧急救灾或灾后重建也十分有用。

4、在改造原有建筑物时，膜结构的自重轻是很大的优点，可以用来代替传统的屋盖。它也可用来连接毗邻的房屋，例如在商场、广场、校园中，这将有效地扩大其建筑空间。

三、膜结构的质量控制方法

1、对桁架钢构件制作质量的控制

1）对于钢构件制作的胎架划线和搭设尺寸、钢构件拼装时的基准线和定位方式等进行严格检查控制。

2）钢构件拼装检查应在制作焊接完成后自由状态下进行。应按每榀构件拼装胎架中每一支点的三维空间位置验收结构尺寸。

2、钢结构焊接

1）对于施工单位首次焊接的钢种，一定要进行焊接工艺评定，并制定相应的焊接工艺。

2）监理一定要抓住对焊工合格证的检查。检查内容应包括：母材及焊材种类、焊接位置、焊工合格证的有效期。

3）严格把住接头装配质量关。接头的装配质量包括：坡口质量，根部间隙，对口错边量等几个方面。

4）当焊接表面潮湿、有油污，焊接环境温度过大或焊接部位受风、雨、雪直接侵袭时，都无法保证焊出高质量的焊缝，特别是焊低氢焊条时更容易出现问题，施工单位应在工艺方案及对焊工进行施工交底时明确。

5）焊接过程中为减少焊接应力，防止产生焊接裂纹，应严格按照标准规定要求对焊接部位进行预热，在整个焊接过程中应随时加热以保证焊缝道间温度并一次焊完一条焊缝，在焊接完成后应及时按标准要求进行后热。

6）对设计及国家规范要求探伤的焊缝，应对每条焊缝按比例要求进行无损探伤。检验位置及长度由质检人员指定并书面通知NDT人员。检验后NDT人员应出具探伤报告，探伤报告应标明探伤的具体部位。

焊缝完成后质检人员及时按设计和GB50205等标准要求进行外观检查和无损检验，不合格部分及时通知焊工返修(返修焊缝工艺也必须是评定合格的)。

3、钢结构安装质量控制

1）安装前，施工单位应对构件的产品合格证、设计文件与预拼装记录进行检查，并复验记录构件的尺寸。钢结构的变形、缺陷超出允许偏差时，应进行处理。

钢结构安装前，应编制详细的测量和矫正工艺，厚钢板的焊接应在焊接安装前进行模拟产品结构的工艺试验，编制相应的施工工艺。对拼装好的屋架应预设一定的起拱度。

2）钢结构吊装就位后，应对构件定位轴线、标高等设计要求控制点进行测量做好标记，对吊装对接接头质量进行焊前检查。安装好临时支撑及钢浪索以使钢屋架在施工过程中安全稳定。

3）钢结构安装时，施工单位应提交每榀构件吊装后的标高尺寸、焊接、涂装等分别向监理提交验收。

4、高强螺栓施工质量控制

1）对于通过高强螺栓进行连接的钢结构，制作时必须首先注意高强螺栓摩擦面的加工质量及安装前的保护，并应按标准要求对每两千吨、每种规格、每种加工工艺的高强螺栓摩擦面进行抗滑移系数试验。

2）钢构件角度偏差将严重影响构件组装时的高强螺栓穿孔率。构件的扭曲会影响连接面间的间隙。因此在钢结构制作时应准备一定的胎架模具以控制其变形，并在构件运输时采取切实可行的固定措施以保证其尺寸稳定性。

3）钢结构安装单位在安装高强螺栓摩擦面前，必须将摩擦面保护好，防止污染、锈蚀。并在安装前进行高强螺栓摩擦面的抗滑移系数试验、检查高强螺栓出厂证明、批号，对不同批号的高强螺栓定期抽做轴力试验。

4）对高强螺栓安装工艺、包括操作顺序、安装方法、紧固顺序、初拧、终拧进行严格控制检查，拧螺栓的扭力扳手应进行标定等。

5、钢结构的涂装工程：

1）表面预处理的清洁度和粗糙度、涂装环境温度和湿度、两次涂装的时间间隔、涂层的厚度等。其中清洁度和粗糙度可按照标准图谱进行检查，涂层的厚度通过测厚仪测得。

2）涂层表面不得误涂、漏涂，无脱皮和返锈，对涂层表面质量进行观察检查，干漆膜厚度的检验方法和验收标准应符合设计及GB50205等国家规范的有关规定。

3）防火涂料涂装工程应由经消防部位批准的施工单位负责施工。防火涂料的选择应是施工地消防部门认可的产品，并经国家权威防火产品检测机构检测符合设计对厚度和时间的要求。质检人员应随时检查涂装的基层质量。防火涂料不得漏涂、误涂，涂层应无脱层和空鼓。涂层厚度应按CECS24—90要求检查，并符合设计要求。质检人员对防火涂料的外观及表面质量按设计要求及有关国标进行认真检查，并填写记录表。

6、膜面屋盖工程

1）膜面材料质量：工程膜面采用的主要有是聚四氟乙烯涂面PVC聚酯纤维类薄膜和玻纤特富隆薄膜，该材料国际上仅有少数几家公司生产。材料主要指标应包括单位重量、厚度、力学性能、光学性能、防火性能及耐久性等。

2）膜面的制作质量：包括①几何尺寸：膜面的几何尺寸检查必须在拼接厂完成，拼接厂完工后按安装要求对膜面进行折叠、装箱，运到现场后直到吊装到安装位置才能展开。因此，在施工现场是无法对膜面尺寸进行测量的。②膜面和接缝质量：安装过程中监理必须检查膜面上是否有划伤或破洞。如发现问题，应分清责任，要求膜面供货单位或膜面安装单位进行赔偿或修补。

3）膜结构支架制作安装：①膜结构支架制作质量与钢结构类似，其最大的要求是所有钢构件的表面必须打磨光滑，不得有尖角毛刺，以防划伤膜面；②膜结构支架安装质量主要是几何尺寸和焊缝表面质量。为防止膜面安装后起皱，并保证设计所需的张力，要求膜结构的安装尺寸误差尽可能的小，特别是要控制支架的平行度、对角线等相关尺寸的误差。安装焊缝必须打磨平整，以防划破膜面。

4）膜面安装：①特别要安排好和主体钢结构安装单位的关系，协调相互间的进度；②膜面安装施工时应注意天气预报，保证在整个安装过程中无四级以上大风和大雨；③当膜面安装过程当中发生膜面破损，必须立即进行修补。膜面张拉应力控制；膜面应力张拉不可一次到位，以防主体钢结构侧向失稳。应分块逐步张拉到位；④膜面张拉到位后，监理将会同安装单位质检人员对膜面张力按照膜结构设计提供的膜面应力值、测试部位和测试工具对膜面应力进行全面检查验收。同时检查压板螺栓有无漏装漏拧；⑤防水密封：在膜面与天沟、膜面与膜结构的结合部位较易发生漏水，应及时检查发现泄露点，配合设计对泄露部位提出整改方案，督促施工单位进行防水施工。

7、钢结构预应力索或预应力拉杆的施工质量

1）拉索或拉杆的质量：钢丝或拉杆的材质控制、锚头的质量控制、锚头浇铸敦头、典型拉杆或拉索的一比一张拉试验、拉索或拉杆长度。

2）拉索或拉杆张拉力的控制。

3）拉索或拉杆张拉对主体钢结构的影响。索张力或主体钢结构尺寸的控制关系。

中国膜结构的发展规模是十分鼓舞人心的，从1995年开始，当年只造了一个面积为3300平方米的膜结构。从1996年到2001年，六年内建造的膜结构估计达370，000平方米。由于一些大型体育场的建成，膜结构的建设以平均每年20%的速度增长。2003年建造的膜结构约为180，000平方米。当膜结构第一次用于上海体育场时，恐怕有很少会看到这在推动膜结构发展的潜力。此后，膜材被用在大小不等的体育场篷盖上，并占据了膜结构相当大的份额。广州新白云机场候机楼采用了膜材作为屋盖的一部分，就有巨大的58，000平方米面积。候机大楼很可能有心为膜结构的另一个潜在应用对象，因此有理由预测中国的膜结构将继续以每年15%-20%的速度增长。

展望未来，随着中国经济的增长和文化生活的不断丰富，将建造更多的具有新颖功能、形式多新的建筑。例如，北京将举力2008年奥运会，按照规划需要32体育场馆，其中19个是新建的。正在规划的奥林匹克公园将包括国家体育场、国家体育馆、国家游泳中心、国际展览中心等项目。此外，2010年的世界博览会将在上海举行，各种类型的展览馆将由世界各国来建设。大部分工程项目将实行国际招际，这必将吸引不少国外的设计、咨询与施工单位来参与，无疑这会给中国不定期来新的概念和先进的技术。由于膜结构所独有的特点，它将会以更大的规模增长。通过其发展，中国与世界的交流和合作也将不断壮大。

第三篇：简介膜结构在环境设计中都有哪些应用

简介膜结构在环境设计中都有哪些应用

膜结构(Membrane Structures)是20世纪中期开展起来的一种新型建筑构造方式，是由多种高强薄膜资料(PVC或Teflon)及增强构件(钢架、钢柱或钢索)经过一定方式使其内部产生一定的预张应力以构成某种空间外形，作为掩盖构造，并能接受一定的外荷载作用的一种空间构造方式。膜构造可分为充气膜构造和张拉膜构造两大类。充气膜构造是靠室内不时充气，使室内外产生一定压力差(普通在10mm-30mm水柱之间)，室内外的压力差使屋盖膜布遭到一定的向上的浮力，从而完成较大的跨度。张拉膜构造则经过柱及钢架支承或钢索张拉成型，其外型十分漂亮灵敏。

膜结构所用膜资料由基布和涂层两局部组成。基布主要采用聚酯纤维和玻璃纤维资料;涂层资料主要聚氯乙烯和聚四氟乙烯。常用膜材为聚酯纤维覆聚氯乙烯(PVC)和玻璃纤维覆聚聚四氟乙烯(Teflon)。PVC资料的主要特性是强度低、弹性大、易老化、徐变大、自洁性差，但价钱廉价，容易加工制造，颜色丰厚，抗折叠性能好。为改善其性能，可在其外表涂一层聚四氟乙烯涂层，进步其抗老化和自洁才能，其寿命可到达15年左右。Teflon资料强度高、弹性模量大、自洁、耐久耐火等性能好，但它价钱较贵，不易折叠，对裁剪制造精度请求较高，寿命普通在30年以上，适用于永世建筑。

世界上第一座充气膜构造建成于1946年，设计者为美国的沃尔特·勃德(W.Bird)，这是一座直径为15m的充气穹顶。1967年在德国斯图加特召开的第一届国际充气构造会议，无疑给充气膜构造的开展注入了兴奋剂。随后形形色色的充气膜构造建筑呈现在1970年大阪世界博览会上。其中具有代表性的有盖格尔设计的美国馆(137m ×78m卵形)，以及川口卫设计的香肠形充气构件膜构造。后来人们认70年大阪博览会是把膜构造系统地、商业性地向外界引见的开端。大阪博览会展现了人们能够用膜构造建造永世性建筑。而70年代初美国盖格尔一勃格公司(Geiger-Berger Associates)开发出的契合美国永世建筑标准的特氟隆(Teflon)膜资料为膜构造普遍应用于永世、半永世性建筑奠定了物质根底。之后，用特氟隆资料做成的室内充气式膜构造相继呈现在大中型体育馆中，如 1975年建成的密歇根州庞蒂亚克银色穹顶(椭圆形 220 × 159m)，1988年建成的日本东京体育馆(室内净面积4.6767m2)。

张拉式膜结构的先行者是德国的奥托(F.Otto)，他在 1955年设计的张拉膜构造跨度在 25m左右，用于结合公园多功用展厅。由于张拉膜构造是经过边境条件给膜材施加一定的预张应力，以抵御外部荷载的作用，因而在一定初始条件(边境条件和应力条件)下，其初始外形确实定、在外荷载作用下膜中应力散布与变形以及怎样用二维的膜资料来模仿三维的空间曲面等一系列复杂的问题，都需求有计算来肯定，所以张拉膜构造的开展离不开计算机技术的进步和新算法的提出。目前国外一些先进的膜构造设计制造软件已十分完善，人们能够经过图形显现看到各种初始条件和外荷载作用下的外形与变形，并能计算任一点的应力状态，使找

形(初始外形剖析)、裁剪和受力剖析集成一体化，使得膜构造的设计大为烦琐，它不但能剖析整个施工过程中各个不同构造的稳定性和膜中应力，而且能准确计算由于调理索或柱而产生的次生应力，完整能够防止各种不利荷载工况产生的不测结果。因而计算机技术的迅猛开展为张拉膜构造的应用开拓了宽广的前景。而特氟隆膜资料的研制胜利也极大地推进了张拉膜构造的应用。比拟著名的有沙特阿拉伯吉达国际航空港、沙特阿拉伯利雅得体育馆、加拿大林德塞公园水族馆、英国温布尔登室内网球馆、美国新丹佛国际机场等。

膜结构的设计主要包括体形设计、初始均衡外形剖析、荷载剖析、裁剪剖析等四大问题。经过体形设计肯定建筑平面外形尺寸、三维外型、净空体量，肯定各控制点的坐标、构造方式，选用膜材和施工计划。初始均衡外形剖析就是所谓的找形剖析。由于膜资料自身没有抗压和抗弯刚度，抗剪强度也很差，因而其刚度和稳定性需求靠膜曲面的曲率变化和其中预张应力来进步，对膜构造而言，任何时分不存在无应力状态，因而膜曲面外形最终必需满足在一定边境条件、一定预应力条件下的力学均衡，并以此为基准停止荷载剖析和裁剪剖析。目前膜构造找形剖析的办法主要有动力松弛法、力密度法以及有限单元法等。膜构造思索的荷载普通是风载和雪载。在荷载作用下膜资料的变形较大，且随着外形的改动，荷载散布也在改动，因而要准确计算构造的变形和应力要用几何非线性的办法停止。荷载剖析的另一个目的是肯定索、膜中初始预张力。在外荷载作用下膜中一个方向应力增加而另一个方向应力减少，这就请求施加初始张应力的水平要满足在最不利荷载作用下应力不致减少到零，即不呈现皱褶。由于膜资料比拟轻柔，自振频率很低，在风荷载作用下极易产生风振，招致膜资料毁坏，假如初始预应力施加过高，膜材徐变加大，易老化且强度储藏少，对受力构件强度请求也高，增加施工装置难度。因而初始预应力确实定要经过荷载计算来肯定。经过找形剖析而构成的膜构造通常为三维不可展空间曲面，如何经过二维资料的裁剪，张拉构成所需求的三维空间曲面，是整个膜构造工程中最关键的一个问题，这正是裁剪剖析的主要内容。

资料来源：http://

第四篇：膜结构工程合同范本

深圳市展翼张拉膜结构技术有限公司

合同编号：

工程合同书范本

甲方:（以下简称甲方）乙方:（以下简称乙方）

根据《中华人民共和国合同法》，关于“ ” 膜结构整改工程，为了明确双方的权利、义务和经济责任，经甲乙双方协商一致，签订本合同，以资共同遵守执行。

第一条 工程概况

一、项目名称:

二、项目地点:

三、承包项目内容:

1、膜结构找形、裁剪、及膜节点设计。

2、加工安装内容：膜成品、膜连接件及油漆的材料供应、运输、加工、安装；并对原有主体钢结构进行除锈和重新做油漆。

3、不包含内容：不包含主体钢结构的更改、不包含膜结构在照明系统及外部装饰工程。

4、本工程膜采用 国进口 膜材，颜色为 色。深圳市展翼张拉膜结构技术有限公司

合同编号：

四、项目工期：自合同签定生效后，并甲方首期付款到乙方指定帐户之日起 个日历日内完成。

1、如遇下列原因工期相应顺延：

1）甲方不按期提供水电，及现场不具备安装条件。2）不按期支付工程款。3）因不可抗拒自然力（战争、地震）的因素。非乙方原因造成。

第二条 项目价款及付款方式

一、项目款：

本合同项目总造价为人民币 元整(即￥)。如需开发票需另加收工程总价 11% 的税款。付款方式：电汇或银行转账。

二、付款进度：

1.合同签订生效后，甲方应支付给乙方本工程的工程定金 人民币 元整（即￥）。2，膜材料全部进场，甲方应支付给乙方工程款人民币 元整（即￥）。

3.膜结构工程全部安装完工，甲方应支付给乙方工程款 人民币 元整（即￥）。4．留工程总款的5%,计人民币 元整（小写：￥ 元），作为本工程的质量保证金，工程保修期满1年后无质量问题，由甲方在保修期满后七日内一次性支付给乙方。

深圳市展翼张拉膜结构技术有限公司

合同编号：

第三条 甲乙双方责任

一、甲方责任：

1． 做好乙方进场施工前的三通一平工作，包括水、电、道路、基础强度、水、电设施应通到安装现场三十米内，并负责工程项目现场所需的水、电，费用。

2． 甲方负责乙方在施工过程所需的相关手续及并协调乙方与各方关系。

3． 甲方应按合同要求按期拨付项目款，以确保项目工期。

4． 甲方为乙方提供约 ㎡的临时仓库，用于膜材半成品的存放。5． 对工程组织竣工验收和办理竣工结算。6． 乙方对本项目膜材的安装方案图纸、说明和相关技术资料，作为施工有效依据，经甲方和业主签字认可后不得随意修改，如需改动须经甲乙双方协商。对于重大修改，甲方应补偿乙方因改动造成的损失并顺延工期。如产品已制造中或施工中，其变更尺寸、数量等所需费用及一切损失由甲方负责，同时双方应签订补充协议。乙方不认可任何非书面通知。

二、乙方责任：

1． 乙方应服从甲方的统一管理，配合甲方作好现场施工工作。2． 乙方应在合同签定后五个工作日内向甲方提供项目进度计划表。3． 乙方应认真按图施工、保质保量完成项目内容。在施工期间应负责人员的安全、产品的保护工作。4． 乙方不得无故拖延工期。

5． 乙方向甲方提出施工所需水、电的要求。

6． 乙方在进场施工前三天应向甲方和业主发出进场要求通知书，并在接到甲方准许进场通知书后方可进场施工。

7． 乙方在甲方工地施工期间的一切人员安全、保险均由乙方负责。8． 工程完成乙方负责一年保修（非人为损坏）。在保修期内，因甲方使用不当或非乙方因素引起的损坏，其返修费用不由乙方承 深圳市展翼张拉膜结构技术有限公司

合同编号：

担。

第四条 违约责任

一、甲方责任：

1.本合同工程未验收之前，如甲方擅自动用，因此发生的工程质量问题或其它损失及一切后果由甲方承担。

2.甲方不按合同规定支付工程款，除工期顺延外，需向乙方支付滞纳金每日万分之五，并赔偿由此造成的实际损失。如拖欠款超过一周，乙方有权停止该工程的施工，由此造成的一切损失由甲方负责。

二、乙方责任：

1.工程施工质量不符合设计图纸规定的，负责无偿修理及返工并不得影响合同工期，由此造成的实际损失由乙方承担。2.乙方原因不能履行合同进度，因此造成相关工程的延误和损失，乙方承担相应责任，并向甲方支付滞纳金每日万分之五，并赔偿由此造成的损失。

第五条 工程停建或缓建

由于不可抗力及其它甲乙双方之外的原因导致工程停建或缓建，使合同不能继续履行，乙方应妥善做好已完工程和已购材料、设备的保护和移交工作，按甲方要求将自有机械设备和人员撤出施工现场。甲方应为乙方撤出提供必要条件，并按合同规定支付已完工程价款和已购材料款。

第六条 竣工验收

1、本合同工程的验收，在国家未规定膜结构施工资质及验收标准之前，以本合同相关条款规定认可的设计方案、设计图纸、设计说明及乙方提供给甲方的技术资料为依据。深圳市展翼张拉膜结构技术有限公司

合同编号：

2、本合同工程具备竣工验收条件后，乙方应及时向甲方代表发出竣工通知书，同时乙方向业主和甲方代表提供完整竣工资料和工程结算书三份，甲方在接到竣工通知书后三个工作日内应组织有关人员验收，如果甲方在接到竣工通知书三个工作日内没有组织有关人员验收，则视为此工程已验收通过。

3、本合同工程验收后，甲方应在三日内签署验收合格证明，并办清移交手续。

第七条 质量保证

1． 乙方提供工程项目竣工后一年内的免费保修、维护。

2． 乙方提供工程项目保修期过后的维护,只收取基本工本费。

3． 项目竣工验收合格后，乙方应在向甲方交付工程的同时，交付《产品维护说明书》及《质量保证书》各一份。

第八条 附 则

1． 本合同由双方代表签字盖章即日起生效，在竣工结算、甲方支付款项完毕，乙方将工程交付甲方后，除免费保修一年外，其它条款即告终止。

2． 本合同一式肆份，甲乙双方各执贰份。

3． 本合同具有法律效力，违约双方将承担法律责任。4． 甲乙双方在履行合同时若发生争议，可以和解或者要求主管部门调解。当事人不愿和解、调解或者和解、调解不成的，可向合同签定地仲裁委员会申请仲裁；或者向有管辖权的人民法院起诉。

5． 一方若无故中途终止合同的履行，应向另一方支付工程总造价的30%的违约金额。

甲方（盖章）乙方（盖章）甲方代表签字： 乙方代表签字：

电话: 电话: 深圳市展翼张拉膜结构技术有限公司

合同编号：

开户行： 开户行：

账号： 账号：

户名： 户名：

合同签订日期：

第五篇：膜结构代表建筑

国家体育场国家体育场（National Stadium）位于北京奥林匹克公园中心区南部，为2008年第29届奥林匹克运动会的主体育场。工程总占地面积21公顷，建筑面积258,000m2。场内观众坐席约为91000个，其中临时坐席约11000个。举行奥运会、残奥会开闭幕式、田径比赛及足球比赛决赛。奥运会后将成为北京市民广泛参与体育活动及享受体育娱乐的大型专业场所，并成为具有地标性的体育建筑和奥运遗产。国家体育场工程为特级体育建筑，主体结构设计使用年限100年，耐火等级为一级，抗震设防烈度8度，地下工程防水等级1级。工程主体建筑呈空间马国家体育场工程作为国家标志性建筑，2008年奥运会主体育场，其结构特点十分显著，国家体育场结构复杂。体育场呈鞍椭圆形，南北长333m、东西宽294m的，高69m。主体钢结构形成整体的巨型空间马鞍形钢桁架编织式“鸟巢”结构，钢结构总用钢量为4.2t，混凝土看台分为上、中、下三层，看台混凝土结构为地下1层，地上7层的钢筋混凝土框架-剪力墙结构体系。钢结构与混凝土看台上部完全脱开，互不相连，形式上呈相互围合，基础则坐在一个相连的基础底板上。国家体育场屋顶钢结构上覆盖了双层膜结构，即固定于钢结构上弦之间的透明的上层ETFE膜和固定于钢结构下弦之下及内环侧壁的半透明的下层PTFE声学吊顶。

竣工的北京奥运会场馆“鸟巢”和“水立方”膜结构采用ETFE膜材，是目前国内最大的ETFE膜材结构建筑，膜材采用进口产品。“鸟巢”采用双层膜结构，外层用ETFE防雨雪防紫外线，内层用PTFE达到保温、防结露、隔音和光效的目的。“水立方”采用双层ETFE充气膜结构，共1437块气枕，每一块都好像一个“水泡泡”，气枕可以通过控制充气量的多少，对遮光度和透光性进行调节，有效地利用自然光，节省能源，并且具有良好的保温隔热、消除回声，为运动员和观众提供温馨，安逸的环境。

青岛颐中体育场的罩篷采用索膜结构体系，是国内第一个主要依靠自己的技术力量设计、建造的大型体育场膜结构，也是国内第一个采用张拉整体式膜结构的体育场，于2000年7月建成。该体育场是由60个锥形膜单元组成的脊谷式张拉整体式膜结构。长轴266m，由86m长的直线段和两端半径为90m的半圆弧组成，短轴180m。立柱标高42.5m，内环索标高36.5m。篷盖悬挑沿周边均约40m，具有较好的排水坡度及建筑美感；膜覆盖面积（投影面积）约30000m2，可容纳6万名观众。建筑分析 整个篷盖是由钢结构支撑系统、钢索、膜组成的一个典型索膜张拉体系。每个单元由一个立柱支撑，通过谷索、脊索、内外边索的张拉作用成形。上、下吊索则作为活(雪)荷载和风荷载必需的稳定索。罩篷内圈由4根Φ109×7的钢索组成索束，形成受拉内环，外圈钢结构由上、下环梁、立柱、斜腹杆共同组成，形成受压外环。这种内环受拉、外环受压的空间体系，有着良好的白平衡性及整体稳定性，大大减小了对已有混凝上结构的影响。但是由于本工程受压环存在着直线段，环向受力很不均匀，且内环索（挑篷前端）位移较大，经过方案的反复调整，最后决定把直线段的上、下吊索改换成三角形钢桁架以增加体系的整体刚度，同时在直线段的后挑出端加下拉杆至混凝土看台柱以改善篷盖的受力状况。计算后发现，钢环梁的轴压力大大降低而且分布均匀，环索的最大位移也不大于200mm，效果令人满意。罩棚所用的膜材料为法国FERRARI PRECONTRIANT 1302 FLUOTOPT，最小抗拉强度为140kN/m，厚度约为1mm，每平方米重1.35kg。张拉机构的位移量为0.6m，以此达到向整个索膜结构体系施加预应力。

水立方，国家游泳中心

工程概况

国家游泳中心又被称为“水立方”（Water Cube），位于北京奥林匹克公园内，是北京为2008年夏季奥运会修建的主游泳馆，也是2008年北京奥运会标志性建筑物之一。它的设计方案，是经全球设计竞赛产生的“水的立方”（[H2O]3）方案。2003年12月24日开工，在2008年1月28日竣工。其与国家体育场(俗称鸟巢)分列于北京城市中轴线北端的两侧，共同形成相对完整的北京历史文化名城形象。国家游泳中心规划建设用地62950平方米，总建筑面积65000-80000平方米，其中地下部分的建筑面积不少于15000平方米，长宽高分别为 177m × 177m × 30m。到目前，来自101个国家和地区的35万多港澳台同胞及海外侨胞共捐献了9.4亿人民币。其中郑裕彤、郑家纯父子及属下企业曾捐赠五千万元人民币。

奥运过后，水立方和鸟巢已成为北京市的新地标。结构形式及特点

“水立方”是北京奥运会国家游泳中心，它的膜结构已成为世界之最。它是根据细胞排列形式和肥皂泡天然结构设计而成的，这种形态在建筑结构中从来没有出现过，创意真是奇特。

“水立方”的墙面和屋顶都分内外三层，设计人员利用三维坐标设计了3万多个钢质构件，这三万多个钢质构件在位置上没有一个是相同的。这些技术都是我国自主创新的科技成果，他们填补了世界建筑史的空白。

设计者将水的概念深化，不仅利用水的装饰作用，还利用其独特的微观结构。基于“泡沫”理论的设计灵感，他们为“方盒子”包裹上了一层建筑外皮，上面布满了酷似水分子结构的几何形状，表面覆盖的ETFE膜又赋予了建筑冰晶状的外貌，使其具有独特的视觉效果和感受，轮廓和外观变得柔和，水的神韵在建筑中得到了完美的体现。轻灵的“水立方”能够夺魁，还在于它体现了诸多科技和环保特点。合理组织自然通风、循环水系统的合理开发，高科技建筑材料的广泛应用，都共同为国家游泳中心增添了更多的时代气息。泳池也应用了许多创新设计，如把室外空气引入池水表面，带孔的终点池岸，视觉和声音出发信号等，这将使比赛池成为世界上最快的泳池。

“水立方”不仅是一幢优美和复杂的建筑，她还能激发人们的灵感和热情，丰富人们的生活，为人们提供记忆的载体。因此设计中不仅利用水的装饰作用，同时还利用其独特的微观结构。采用在整个建筑内外层包裹的ETFE膜（乙烯-四氟乙烯共聚物）是一种轻质新型材料，具有有效的热学性能和透光性，可以调节室内环境，冬季保温、夏季散热，而且还会避免建筑结构受到游泳中心内部环境的侵蚀。更神奇的是，如果ETFE膜有一个破洞，不必更换，只需打上一块补丁，它便会自行愈合，过一段时间就会恢复原貌！

国际上在建筑使用膜结构时，多用的是PTFE膜，这是一种纤维材料，特点是不透明，但是，使用技术比较成熟。而“水立方”使用的是ETFE膜，这是一种透明膜，能为场馆内带来更多的自然光。在国内对这种薄膜结构的理论研究几乎就是空白。

上海万人体育场

为迎接1997年9月第八届全国运动会，上海建造了八万人体育场。该体育场由上海建筑设计研究院与美国Weidinger Associates公司联合设计，看台罩篷采用了膜结构，膜材料为进口玻璃纤维织物涂敷聚四氟乙烯涂层（PTFE）材料，为组合式膜结构体系。这是膜结构首次在我国应用于大型永久性建筑，标志着膜结构建筑作为一种新的建筑结构被我国各界人士的认可，拉开了膜结构建筑在我国广泛应用的帷幕。体育场膜结构罩篷整体为马鞍形空间曲面，平面投影呈椭圆形，外圈东西长288.4m，南北宽274.4m，内圈东西长150m，南北长213m。罩篷西部最高62.3m，悬挑73.5m，东部高41.2m，悬挑46m，南北高31.8m，悬挑22.9m。

马鞍形空间造型是由长短、高度不一的32榀径向悬挑钢桁和环向钢桁架组成，每两个径向悬挑桁架之间为一个独立的膜单元，径向悬挑桁架上面设置排水槽。根据径向桁架的长度不同，膜单位由一个、两个或三个伞状单体组成，整个体育场罩篷共由59个大小不等的伞状膜单体组成，每个伞状膜单体由一飞柱系统（八根拉索和一根压杆）支撑，通过飞柱支撑系统向膜体内施加预应力，膜覆盖面积约为36000m2。膜材料为美国SHEERFILL产品。建成后的八万人体育场为美丽的上海增加了一道亮丽的风景。

英国伦敦的千年穹顶

英国伦敦的千年穹顶是世界各国为了迎接新千年的到来而兴建的一系列千禧建筑中最为著名的作品。它造型独特，气魄宏伟，辉煌一时，引起了人们的极大关注，许多人称它是20世纪90年代产生的鸿篇巨作。它是英国旅游协会评出的2000英国最受欢迎的收费观光景点，被誉为“伦敦的明珠”。千年穹顶（Millennium Dome）位于伦敦东部泰晤士河畔的格林威治半岛上，是英国政府为迎接21世纪而兴建的标志性建筑。这个工程原先只考虑建成临时性的，后经研究，这项工程不论是从周围市区的复兴，或是建筑交通基础设施的长期投资来说都具有很大价值，1997年英国工党政府上台后，决定建成一个占地73公顷、总造价达12.5亿美元的大型综合性展览建筑。其中包括一系列展示与演出的场地，以及购物商场、餐厅、酒吧等，在1999年12月31日揭幕。千年穹顶直径320m，周圈大于1000m，有12根穿出屋面高达100m的桅杆，屋盖采用圆球形的张力膜结构。膜面支承在72根辐射状的钢索上，其截面为2×Φ32，这些钢索则通过间距25m的斜拉吊索与系索为桅杆所支撑，吊索与拉索同时对桅杆起稳定作用。另外还设有四圈索桁架将钢索联成网状。膜结构屋面设计中的一个关键问题是要避免雨雪所形成的坑洼，千年穹顶的大部分屋面都比较平坦，因此膜面的支承结构必须面对清除这些难点，将周围的索抬高于膜面，使雨水能流到排水管。辐射向索在周圈与悬链索相连并固定在24个锚固点上，顶部则与12根φ48钢索组成的拉环连接，拉环直径为30m，中设天窗供穹顶通风用。桅杆为梭型钢管格构柱，桅杆沿直径200m的圆周设置，支承在由四根杆组成的四角锥形底座上。一些细钢索从高10m的底座引出，因而不妨碍展出。千年穹顶的膜材原先采用以聚酯为基材的织物，以后考虑使用年限长改用涂聚四氟乙烯的玻璃纤维织物，为了防止结露，又增加了能隔音、隔热的内层，但内部装修尚未完工，这层膜材已出现了被玷污的痕迹，影响美观。因此在工程中更换了不同生产商的膜材料。千年穹顶产生于全世界范围为迎接对世纪到来的庆典，在建造过程中受到了不少赞扬与批评，但最终的结构还是显示了美好的形象。

美国丹佛新国际机场(The New Denver International Airport)美国丹佛新国际机场(The New Denver International Airport)，1994年建成，候机大厅膜结构由17个帐篷单体组成，宽76m、长275m，覆盖面积约30000m2；屋盖由两层相距0.6m的特氟隆膜材料组成，下层膜主要起隔热和吸音的作用。周边围护结构是玻璃幕墙，幕墙和屋顶膜结构之间用一个连续的直径1m左右的充气管填塞，形成一个完全封闭的结构体系。丹佛新机场坐落在落基山脉脚下，这里雪大气候条件恶劣，它的应用成功，为在多雪寒冷地区大跨度膜结构的应用创造了成功的经验。

美国圣地亚哥会议中心(San Diego Convention Center)，1990年建成，为当地著名的景点，有“悉尼歌剧院”之美称，它由5个单体组成，每个单体由二个“飞柱”顶起形成双伞状，单体两端各有一个三角形混凝土架支撑，每个单体平面尺寸为91.5m×18.3m，整个平面为91.5m×91.5m的方形。

秦皇岛体育场可容纳观众35000人，该体育场挑篷采用了膜结构，其水平投影为一椭圆(图2)，长轴(南北向)246m，短轴(东西向)230m(图中竖轴)。挑篷结构沿东一西轴对称，西看台主席台的挑篷前缘标高是36．4m，东看台的挑篷前缘标高是32m，南北看台的挑篷前缘标高都是20．6m，整个体育场膜面呈马鞍型，具有强烈的动感和曲线美。结构形式及特点：整个膜结构挑篷由24个基本张拉单元组成，每个张拉单元的支撑结构见图3。每个基本张拉单元后缘由边索张拉，前缘固定于内环梁的钢拱上，两侧边固定在相邻的桁架的上弦上，内部由支承于相邻桁架上弦的钢管拱撑起，形成拱支撑膜面。膜材采用聚氯乙烯涂层的聚脂纤维膜材，外加PVDF涂层，膜材厚度0．91mm，弹性模量630N／rum2，泊松比0．3。桁架通过前拉杆、前拉索、后拉杆以及下拉杆悬挑予钢筋混凝土柱上。整个挑篷有24榀桁架。由24根钢筋混凝土柱撑起，桁架的最大的悬挑跨度达40m。为加强屋面的整体性，在悬挑桁架的悬臂端用内环桁架、在支座处用外环桁架将所有桁架连在一起，这就形成了具有一定空间刚度的巨型挑篷。膜材的极限抗拉强度标准值是123N／ram2，短期荷载下膜的抗力分项系数取为4t3l，则膜材的极限抗拉强度设计值123／4=30．75 N／mmz。

慕尼黑安联竞技球场(Allianz Arena)，投资金额为2.8亿欧元。安联体育场被选作2006年德国世界杯开幕式赛场。体育场的表面由透明的菱形膜结构构成，在阳光下闪烁着微光，有种魔幻的视觉效果。而在夜间，它可以由灯光打出红蓝两色。

安联体育场由瑞士设计师雅克·赫尔佐格和皮埃尔·缪隆设计。外墙体由2874个气垫构成，其中1056个在比赛中可以发光。当体育场中比赛的球队发生变化时，墙的颜色就可以随之改变，其奇妙之处将远超想象。慕尼黑人非常喜欢这个体育场，并亲切地将其称为“安全带”或“橡皮艇”。

亚特兰大体育馆(佐治亚穹顶)

蒙特利尔体育场