膜結構建筑造型豐富多彩，千變萬化，按照支承方式分為充氣式膜結構、張拉膜結構和骨架支承膜結構。

1.骨架式膜結構

以鋼構或是集成材構成的屋頂骨架，在其上方張拉膜材的構造形式，下部支撐結構安定性高，因屋頂造型比較單純，開口部不易受限制，且經濟效益高等特點，廣泛適用于任何大，小規模的空間。

2.張拉式膜結構 以膜材、鋼索及支柱構成，利用鋼索與支柱在膜材中導入張力以達安 定的形式。除了可實踐具創意，創新且美觀的造型外，也是最能展現膜結 構精神的構造形式. 大型跨距空間也多采用以鋼索與壓縮材構成鋼索網來支撐上部膜材的形式。因施工精度要求]高，結構性能強，且具豐 富的表現力，所以造價略高于骨架式膜結構。

3.充氣式膜結構

充氣式膜結構是將膜材固定于屋頂結構周邊，利用送風系統讓室內氣壓上升到一定壓力后，使屋頂內外產生壓力差，以抵抗外力，因利用氣壓來支 撐，及鋼索作為輔助材，無需任何梁，柱支撐，可得更大的空間，施工快捷，經濟效益高，但需維持進行24小時送風機運轉，在持續運行及機器維護費用的成本上較高。

在薄膜結構中，薄膜既是結構材料，又是建筑材料。作為結構材料，薄膜必須具有足夠的強度，以承受由于自重、內壓或預應力、風、雪等作用產生的拉力；作為建筑材料，它又必須具有防水、隔熱、透光或阻光等建筑功能。膜材料作為膜結構的靈魂，它的發展與膜結構的技術密切相關、互相促進的。

膜的材料分為織物膜材和箔片兩類。高強度箔片近幾年才開始應用于結構。織物是由纖維平織或曲織生成的，織物膜材已有較長的應用歷史。結構工程中的箔片都是由氟塑料制造的，它的優點在于有很高的透光性和出色的防老化性。

(1)耐久性差。一般的膜材使用壽命為15～25年，與傳統的混凝土及鋼材相比有較大的差距，與“百年大計”的設計理念不同。

(2)隔熱性差。如果強調透光性，只能用單層膜，隔熱性就差，因而冬天冷、夏天熱，需要空調。

(3)隔音效果較差。單層膜結構只能用于隔音要求不高的建筑。

(4)抵抗局部荷載能力差。屋面會在局部荷載作用下形成局部凹陷，造成雨水或雪的淤積，使屋蓋在淤積處的荷載增加，可能導致屋蓋撕裂(帳蓬結構)或翻轉(充氣結構)。

(5)充氣結構還需要不停地送風，因此維護和管理特別重要。另外。氣承式充氣結構必須是密閉的空間，不宜開窗。

(6)環保問題。使用的膜材都是不可再生的，一旦達到使用年限，拆除的膜材便成為城市垃圾而無法處置，正在研制開發膜材的可回收利用，并已取得了一定的進展。

(1)大跨度。膜結構自重輕、抗震性能好，可以不需要內部支承，克服了傳統結構在大跨度（無支撐）建筑上實現所遇到的困難，可創造巨大的無遮擋可視空間，有效增加空間使用面積。

(2)藝術性。膜結構突破了傳統的建筑結構類型，以造型學、色彩學為依托，可結合自然條件，充分發揮建筑師的想象力，根據創意建造出傳統建筑難以實現的曲線及各種造型，且色彩豐富，富有時代氣息，體現結構構件受力之美。配合燈光易形成夜景，給人以現代美的享受。

(3)經濟性。膜材料具有一定的透光率，白天可減少照明強度和時間，節約能源；夜間彩燈透射可形成絢爛的景觀。而且，膜結構能夠拆卸，易于搬遷，特別是在建造短期應用的大跨度建筑時，更為經濟。

(4)安全性。膜材料具有的阻燃性和耐高溫性，能很好地滿足防火要求；膜結構屬柔性結構，能夠承受很大的位移，不易整體倒塌；膜結構自重輕，抗震性能比較好。

(5)自潔性。膜建筑中采用具有防護涂層的膜材，本身不發黏，落到膜材表面的灰塵可以靠雨水的自然沖洗而達到良好的自潔效果，同時保證建筑的使用壽命。

(6)工期短。膜片的裁剪、鋼索及鋼結構等的制作均在工廠完成，減少現場施工時間，可與下部鋼筋混凝土結構或構件等同時進行，避免施工交叉，在施工現場只是鋼索、鋼結構及膜片的連接安裝定位及張拉的過程，故現場施工安裝、迅速快捷，相對傳統建筑工程工期較短。

(7)適用廣。從氣候條件看，膜結構建筑適用的地域廣闊；從規模上看，可以小到單人帳篷、花園小品，大到覆蓋幾萬、幾十萬平方米的建筑。甚至有人曾設想覆蓋一個小城，實現人造自然。

膜結構是一種建筑與結構結合的結構體系，是采用高強度柔性薄膜材料與輔助結構通過一定方式使其內部產生一定的預張應力，并形成應力控制下的某種空間形狀，作為覆蓋結構或建筑物主體，并具有足夠剛度以抵抗外部荷載作用的一種窄間結構類型。

膜結構是20世紀中期發展起來的一種新型建筑結構類型，它打破了純直線建筑風格的模式，以其獨有的優美曲面造型，簡潔、明快、剛與柔、力與美的組合，給人耳目一新的感覺，同時給建筑設計師提供了更大的想象和創造空間。膜結構具有強烈的時代感和代表性，是集建筑學、結構力學、精細化工、材料科學、計算機技術等為一體的多學科交叉應用工程，具有很高的技術含量和藝術感染力，其曲面可以隨建筑師的設計需要任意變化。結合整體環境，建造出標志性的形象工程，并且實用性強、應用領域廣泛。既可應用了大型公共設施，如體育場館的屋頂系統、機場大廳、展覽中心、購物中心、停車場、站臺設施等。又可應用于休閑設施、工業設施、入口廊道以及標志性或景觀性的建筑、小品等。

膜結構是輕型空間結構的一個重要分支，除豐富多彩的造型外，還有優異的建筑特性、結構特性、和適宜的經濟型，因此膜結構的誕生，就迅速在世界各地發展起來。而膜結構建筑主要分為張拉膜結構、骨架膜結構、充氣膜結構、索桁架膜結構、張拉整體與索穹頂膜結構。

充氣膜結構是一個相對密閉的空間結構，與傳統空間結構建筑不一樣的是，它通過風機向結構內部鼓風送氣，使膜結構內外保持一定的壓力差，以保證膜結構體系的剛度，維持所設計的形狀。

同時壓力控制系統可使結構維持一定的內外壓，保證結構穩定性。

1917年，英國W.Lanchester 發明了一種充氣膜結構作為右外醫院建筑屋面，這是一種安裝便捷、造價經濟的屋面體系，但是他本人并未建成。

1946年，英國人Walter Bird建成第一個現代充氣膜結構，多普勒雷達穹頂（Doppler Radome），直徑15m，矢高18.3m，采用以玻璃纖維為基布氯丁二烯橡膠為涂層的膜材。1950~1970年間，相繼在美國、德國等地建造了大量類似穹頂，最大直徑達到60m。

1970年日本大阪世博會（EXPO’70）為膜結構發展提供了契機。因日本多地震，且展館多位于軟土地基，因此，展館宜采用輕結構體系。由David Geiger完成結構設計的美國館，首次建成了大跨低輪廓充氣膜結構，平面為139m×78m的橢圓。

1972年~1984年，由David Geiger設計，Birdair公司在美國建成銀色穹頂（Silver Dome，220m×159m）等7座巨大型充氣膜結構，但多數膜結構被證明大跨度的膜結構難以有效抵抗惡劣氣候條件。

1988年，日本建成東京穹頂（Toyko Dome）。雖然充氣膜結構技術達到了一個新的臺階，但之后世界各地再也沒有建造過巨大型充氣膜結構建筑。

充氣膜結構在索穹頂體系出現之前，創造了段大跨建筑的輝煌發展史。

充氣膜結構做一種新型的空間建筑，具有傳統建筑無法比擬的優勢。特別對于需要大面積大空間的作業廠區，它比任何建筑更具有優勢，因此它可廣泛應用在需要大跨度作業空間。

因此它可應用于大面積作業車間、倉庫、體育場館、展覽館等 。

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