膜材料 膜材料是指用于膜结构中的高强度柔韧性薄膜，包括织物膜材和热塑性化合物膜材（非织物膜材）。膜材料是膜结构建筑中的主要结构材料。 织物膜材是一种耐用、高强度的涂层织物，是在用纤维支撑的基布上涂敷树脂或橡胶等高分子聚合物而制成，具有质地柔韧、厚度小、重量轻、透光性好、强度高等特点。
织物膜材的构成
用途和分类
纤维基布
纤维基布由各种织物纤维编织而成，决定膜材的结构力学性能，通常有聚酯纤维基布和玻璃纤维基布两种。
涂层
涂层保护基布，具有防水防潮、抗污染、耐久等功能，可以为单层或多层、单面或多面，常见的有聚氯乙烯（PVC）树脂涂层和聚四氟乙烯（PTFE）树脂涂层，膜材因此层的差别分为PVC膜材和PTFE膜材。
表面处理层
表面处理层常常具有自洁性能、抗紫外线和耐久性能，此层的差别对膜材的自洁性能和耐久性能影响非常大，其中PVC膜材因此层的不同常常分为丙烯酸(Acrylic)膜材、偏聚氟乙烯（PVDF）膜材、聚氟乙烯(PVF)膜材等。
粘胶层
纤维基布、各涂层以及面层之间常用粘胶层连接，粘胶剂主要有聚亚安酯和聚碳酸酯，聚亚安酯比较便宜，常用于室内膜；而聚碳酸酯抗紫外线能力强，常用于室外膜。
膜结构建筑为什么会脏？
很多膜材表面涂层采用液体增塑剂以使膜材达到一定的柔韧性，随着时间的变化，这些液体增塑剂的一小部分会慢慢迁移到膜材的表面，而使膜材表面变得有粘性且很难清洗，从而使得灰尘和其它空气夹带中的污染物很容易附着在膜材表面而变脏。研究表明，紫外线、高温和环境污染都会加速增塑剂的迁移过程。
表面处理系统是如何起作用的？
表面处理层被附着在织物膜材的表面，为膜材提供一层隔离外部环境的保护层。这层隔离层能将增塑剂的迁移降到最低，并为膜材提供一层抵挡污物的硬保护层。表面处理层保护、隔离的效果和长期性能取决于表面处理层的化学成分和厚度。
绝大多数溶液涂敷型表面处理层都采用透明的丙烯酸树脂作为主要聚合体，包括普通可焊接的偏聚氟乙烯（PVDF）表面处理层，这些表面处理层的厚度常常在0.1密耳（0.00254毫米）至0.4密耳（0.01016毫米）之间。而BRITE建筑膜材的含氟聚合物表面处理层厚度在1.0密耳（0.0254毫米）至1.5密耳（0.0381毫米）之间。
Shelter-Rite建筑膜材表面处理系统
美国西幔公司Shelter-Rite建筑膜材有四种表面处理层，包括丙烯酸、普通偏聚氟乙烯（PVDF）、Kynar含氟聚合物和Tedlar含氟聚合物。表面处理层的作用主要是提高膜材的美观感受和自洁性能，最好的表面处理层比如Tedlar PVF覆膜，不但有极强的自洁性能，还有很强的抗紫外线性能，从而提高膜材的使用寿命。
膜结构及其分类
所谓膜结构,是指结构的一部分或全部采用膜材料作为力学结构因素的结构物。由于建筑膜材本身不具有刚度和固定的形状，即在自然状态下不具有承载能力。因此，根据不同的受力特性，膜结构大致可分为张拉式膜结构、骨架式膜结构、组合式膜结构以及充气式膜结构等几大类。
1. 张拉式膜结构是通过拉索将膜材料张拉于结构上而形成的构造形式。由于膜材是柔性结构,本身没有抗拉、抗压能力,抗弯能力也很差,完全靠外部施加的预应力保持其形状,即使在无外力且不考虑自重的情况下,也存在着相当大的拉应力,膜表面通过自身曲率变化达到内外力平衡。张拉式膜结构是现代膜结构建筑的重要组成部分，膜面一般为负高斯曲面，因此，它体形丰富、自然流畅、曲面柔美，倍受建筑师们的青睐。但这种结构体系受力分析复杂，对施工精度要求高，因此，其设计计算、加工制作及施工工艺难度都较大。
2. 骨架式膜结构在钢架或其他材料的骨架上铺装膜材料,由此构成屋顶或外墙壁的构造形式。形态有平面形、单曲面形和以鞍形为代表的双曲线形。骨架式膜结构是自身封闭的、稳定的骨架体系（一般是钢桁架体系、网架结构、索网结构或张拉整体体系等）与膜材料共同组成一个结构受力体系。该体系施工与常规结构相似（除索网或张拉整体体系等的自身施工外），较易被工程界理解和接受，但为了让膜具有一定的刚度，骨架体系提供给膜的支撑系统一般要有一定的曲度，并应设置向膜中施加预应力的机构。
3. 组合式膜结构通常为在自身稳定的桁架体系上划分若干个单元，每个单元上布置张拉式膜结构单元，膜单元之间在受力上基本上是相互独立的，可以认为是多个简单张拉式膜结构单体的物理组合，受力的复杂性介于张拉式膜结构与骨架式膜结构之间。这种体系在目前膜结构体育场罩篷中也有较广泛的应用。
4. 充气式膜结构的通常需要向构造内充入气体，以使膜材达到一定的刚度和形状而承受荷载，根据充气形式的不同，通常可分为气承式膜结构、气肋式膜结构和气枕式膜结构。
a) 气承式膜结构(Air-supported membrane structure) ，是通过压力控制系统向建筑物室内充气，使室内外保持一定的压力差，膜体受到上浮力，并产生一定的预张力，以保证体系的刚度。室内设置空压自动调节系统，来不断地调整室内气压，以适应外部荷载的变化。
b) 气肋式膜结构（Air-inflated membrane structure），是向单个膜构件内充气，使其保持足够的内压，多个膜构件进行组合形成一定形状的一个整体受力体系，这种结构对膜材自身的气密性要求很高，或需不断地向膜结构构件内充气。气肋式膜结构也常叫气囊式膜结构
c) 气枕式膜结构（Air-inflated cushion membrane structure），是向封闭气枕内充入一定压力的气体，以形成具有一定刚度和形状的构件，再由多个这种构件相互连接形成使用空间。
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气承式膜结构 |
气肋式膜结构 |
气枕式膜结构 |
膜结构的特点
虽然各种类型的膜结构形式在受力分析、设计构造、制作安装等方面难易程度有很大差别，应用上也不尽相同，但它们往往有如下共同特点：
1. 设计灵活。由于膜结构采用膜材作为结构材料，膜材的弹性模量较低而有一定的柔韧性，从而能充分发挥建筑师的想象力和创造力，在建筑外形、空间设计、颜色搭配、采光通风等方面都给建筑师（设计师）极大的灵活性；使用范围广，可以小到单人帐蓬、花园小品，大到覆盖几万、几十万平方米的建筑；膜结构突破了传统的建筑结构形式，常常能设计成极富时代气息的现代建筑，是典型的21世纪的建筑形式。
2. 自重轻。膜结构屋面重量仅为传统屋面的1/30 左右；在大跨度的结构中采用膜结构要比传统结构轻一个或几个数量级，且单位面积的结构自重与造价也不会随跨度的增加而明显地增加。
3. 施工速度快。膜材的裁剪制作、钢索及钢结构等制作均在工厂内完成，可与下部支撑结构或构件等同时进行，在施工现场只需将工厂预制好的膜材和构件和现场结构连接、装备起来，现场的施工安装文明、迅速快捷；由于膜结构工厂化程度高，容易易做成可拆卸结构，易于运输，可用作巡回演出、展览等用途。
4. 使用安全可靠、维护简单方便。由于其自重轻、抗震性能较好；膜结构属柔性结构，能够忍受很大的位移，不易整体倒塌；而且膜材料一般都是阻燃材料，也不易造成火灾；膜结构建筑的日常维护费用极小，常被称为“免维护结构”。
5. 节能环保。由于膜结构采用的膜材料一般都有一定的透光率，可充分利用自然光，白天使用不需人工照明，也能满足各种建筑内部活动需要；同时膜材料对光有一定的折射率和反射率，对一些特定的结构形式比如气承式膜结构，往往能节省大量室内能耗；膜材是一种化学建材，可大大减少钢材、水泥、沙子等传统建材的消耗。
6. 经济效益明显。鉴于以上原因，较其他传统的建筑结构形式，膜结构建筑的经济效益显著。
* *Shelter-Rite和BRITE是美国西幔公司的注册商标。
* *Tedlar是美国杜邦公司的注册商标。
* *Kynar是法国阿科玛公司的注册商标。