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摘要：膜結(jié)構(gòu)是一種古老的建筑結(jié)構(gòu)，隨著現(xiàn)代建筑科技的發(fā)展而重生。從膜材種類(lèi)、膜結(jié)構(gòu)體系形式及特點(diǎn)入手，結(jié)合對(duì)膜結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)，從不同的角度和層面分析了其在我國(guó)的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)，從而揭示了我國(guó)膜結(jié)構(gòu)的開(kāi)發(fā)和研究有著廣泛的發(fā)展前景。...

膜結(jié)構(gòu)在我國(guó)發(fā)展的綜合探討

余  樂(lè)，王作文，劉冠男

(西南石油大學(xué)建筑工程學(xué)院，四川成都610500)

    膜結(jié)構(gòu)也即織物結(jié)構(gòu)，是20世紀(jì)中葉發(fā)展起來(lái)的一種新型大跨度空間結(jié)構(gòu)形式。它以性能優(yōu)良的柔軟織物為材辭，由膜內(nèi)充氣壓力支承膜面，或利用柔性鋼索、剛性支承結(jié)構(gòu)使膜產(chǎn)生一定的預(yù)張力，從而形成具有一定剛度、能夠覆蓋大空間的結(jié)構(gòu)體系。最早的膜結(jié)構(gòu)雛形可追溯到公元前苦干世紀(jì)的帳篷結(jié)構(gòu)。現(xiàn)代意義上的膜結(jié)構(gòu)工程最早出現(xiàn)于20世紀(jì)50年代，是集建筑、結(jié)構(gòu)、材料和計(jì)算機(jī)等科學(xué)為一體的高科技工程。近幾十年來(lái)，由于薄膜材料特殊的優(yōu)越性能及建筑技術(shù)水平的不斷提高，膜結(jié)構(gòu)在世界范圍內(nèi)的發(fā)展空前繁榮。

1、膜結(jié)構(gòu)材料種類(lèi)

    目前膜結(jié)構(gòu)材料(簡(jiǎn)稱(chēng)膜材)主要有：(1)以聚酯織物為基材，上涂聚氯乙烯(PVC)；(2)以玻璃纖維織物為基材，上余聚氟乙烯(PVF)；(3)以玻璃纖維織物為基材，上涂聚四氟二烯(PTFE)即特氟隆(Teflon)；(4)以玻璃纖維織物為基材，上涂有機(jī)硅樹(shù)脂(Silion)，等等。

    以聚酯織物為基材加上乙烯基的涂層，這種材料價(jià)格便宜，但在污染的環(huán)境侵蝕下顏色變得難看，透光率降低，涂層容易被破壞而影響膜材的使用年限。如果在涂層外再加一面層，不但能保護(hù)織物抵抗紫外線(xiàn)，而且能大大改善自潔性。以玻璃纖維織物為基材涂上聚氟乙烯，這種材料面層需要一砷特殊的粘合劑涂在膜材表面，加層之后材料顯得有點(diǎn)硬。以玻璃纖維織物為基材涂上特氟隆或有機(jī)硅樹(shù)脂的膜材，則具有較好的耐久性。另外一種較新的面層是聚偏氟乙烯PVDF)，其價(jià)格雖是一般聚酯膜材的2.5倍，但仍不到玻璃纖維膜材的一半，而且具有較好的隔熱性能，自潔性也很好。

2、膜結(jié)構(gòu)體系的分類(lèi)及特點(diǎn)

    按膜在結(jié)構(gòu)中所起的作用和膜的結(jié)構(gòu)形式，膜結(jié)構(gòu)體系一般可分為充氣式膜結(jié)構(gòu)、骨架式膜結(jié)構(gòu)、張拉膜結(jié)構(gòu)及索穹頂結(jié)構(gòu)等。它們具有不同的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和建筑表現(xiàn)形式，可適應(yīng)不同的應(yīng)用場(chǎng)所。

    2.1充氣膜結(jié)構(gòu)

    充氣膜結(jié)構(gòu)是膜發(fā)展過(guò)程中最初階段的主要形式，它利用膜內(nèi)外的氣壓力差為膜材施加預(yù)應(yīng)力，使膜面能覆蓋所形成的空間。分為氣撐式與充氣胎式兩種。充氣膜結(jié)構(gòu)適用于跨度超過(guò)70m的大跨度體育設(shè)施，一般采用低拱度、一層膜或二層膜的結(jié)構(gòu)形式。發(fā)展至今，由于充氣膜結(jié)構(gòu)在使用過(guò)程中出現(xiàn)了較多問(wèn)題，除在特殊領(lǐng)域應(yīng)用外，已大部分被張力膜結(jié)構(gòu)所代替。

    2.2骨架式膜結(jié)構(gòu)

    骨架式膜結(jié)構(gòu)以鋼或其他材料構(gòu)成剛性骨架，膜張拉并置于骨架上。其顯著特點(diǎn)在于：膜不是維持結(jié)構(gòu)體系存在的必要結(jié)構(gòu)單元，也不僅僅是單純的覆蓋屋面體系，而是充分發(fā)揮了采光建筑功能和高強(qiáng)受力特性�，F(xiàn)在骨架式膜結(jié)構(gòu)有膜面曲率減小、趨于平緩、預(yù)應(yīng)力水平增加的趨勢(shì)。骨架式膜結(jié)構(gòu)具有廣泛地應(yīng)用領(lǐng)域，特別是大型公共體育館、會(huì)展中心等。

    2.3張拉膜結(jié)構(gòu)

    張拉膜結(jié)構(gòu)是通過(guò)給膜材直接施加預(yù)拉力使之具有剛度，并承擔(dān)外荷載的結(jié)構(gòu)形式。完整的張拉式膜結(jié)構(gòu)一般由張拉薄膜、加勁索及支承結(jié)構(gòu)三部分組成。目前各種形式張拉膜結(jié)構(gòu)廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域，包括大型或大中型體育、文化、娛樂(lè)、商業(yè)設(shè)施以及小型景觀(guān)作品等。

    2.4索穹頂結(jié)構(gòu)

    索穹頂結(jié)構(gòu)是空間雙層索系和覆面膜材的聯(lián)合運(yùn)用，形成的一種高效的大跨度輕型屋蓋結(jié)構(gòu)形式�？杉�(xì)分為Gei—ger索穹頂和Fuller三角索穹頂。索穹頂一般由中心受拉(鋼)環(huán)梁、徑向脊索、環(huán)向拉索、受壓立桿、斜向?qū)�角索及外�?cè)受壓環(huán)梁組成。其造型新穎、造價(jià)經(jīng)濟(jì)、安裝方便，結(jié)構(gòu)效率極高，成功地應(yīng)用于一些大跨度、超大跨度的結(jié)構(gòu)。

    概括而言，膜結(jié)構(gòu)有以下特點(diǎn)。

    (1)建筑的形體塑造更自由。多變的支承結(jié)構(gòu)和柔性膜材使建筑物造型更加多樣化，新穎美觀(guān)，富有時(shí)代氣息。

    (2)經(jīng)濟(jì)效益更明顯。膜結(jié)構(gòu)屋面重量?jī)H為常規(guī)鋼屋面的1/30，降低了墻體和基礎(chǔ)的造價(jià)。同時(shí)膜建筑奇特的造型和夜景效果有明顯的“建筑可識(shí)性”和商業(yè)效應(yīng)，其價(jià)格效益比更高。

    (3)施工周期更短。膜工程中所有加工和制作均可在工廠(chǎng)內(nèi)完成，在現(xiàn)場(chǎng)只進(jìn)行安裝作業(yè)。比傳統(tǒng)建筑的施工周期幾乎要快一倍。

    (4)能源損耗更低。具有良好的透光性，透光率7％、20％，可以充分利用自然光，減少能源消耗。并且具有良好的阻燃性和自潔性。

    (5)建筑空間具有更大的跨度。由于膜結(jié)構(gòu)自重輕，膜建筑可以不需要內(nèi)部支承，這使人們可以更靈活、更有創(chuàng)意地設(shè)計(jì)和使用建筑空間。

    目前，膜結(jié)構(gòu)的主要缺點(diǎn)是耐久性差�，F(xiàn)在的設(shè)計(jì)壽命已達(dá)20年以上，介于臨時(shí)性建筑和永久性建筑之間；其次由于薄膜張力的連續(xù)性，局部的破壞就會(huì)造成整個(gè)薄膜結(jié)構(gòu)的垮塌。

3、國(guó)內(nèi)外膜結(jié)構(gòu)發(fā)展?fàn)顩r

    3.1國(guó)外膜結(jié)構(gòu)的發(fā)展

    早在1917年，英國(guó)的蘭徹斯特首次提出氣承式帳篷，用于野戰(zhàn)醫(yī)院，并申請(qǐng)了專(zhuān)利，但由于當(dāng)時(shí)的技術(shù)條件原因沒(méi)有成為現(xiàn)實(shí)。l946年，華特·貝爾德為美國(guó)軍方做了一個(gè)直徑為l5m圓形充氣的雷達(dá)罩，可以保護(hù)雷達(dá)不受氣候侵襲，又可讓電波無(wú)阻地通過(guò)，從而使相隔了19年的專(zhuān)利付諸實(shí)施。

    張拉式膜結(jié)構(gòu)的先行者是德國(guó)的奧托，他在1955年設(shè)計(jì)的張拉膜結(jié)構(gòu)跨度在25m左右，用于聯(lián)合公園多功能展廳。由于張拉膜結(jié)構(gòu)是通過(guò)邊界條件給膜材施加一定的預(yù)張應(yīng)力以抵抗外部荷載的作用，因此在一定初始條件下其初始形狀的確定，在外荷載作用下膜中應(yīng)力與變形，以及怎樣7用二維的膜材料來(lái)模擬三維的空間曲面等一系列復(fù)雜的問(wèn)題，都需要．由計(jì)算來(lái)確定，所以，張拉膜結(jié)構(gòu)的發(fā)展離不開(kāi)計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步和新算法的提出。

    在1956年以后美國(guó)一共成立了約50多家的膜結(jié)構(gòu)公司，制造各種膜產(chǎn)品，用作體育設(shè)施、展覽場(chǎng)、設(shè)備倉(cāng)庫(kù)、輕工業(yè)廠(chǎng)房等。1960年問(wèn)，德國(guó)斯圖加特大學(xué)的弗賴(lài)．奧托先后于1962年和l965年發(fā)表了研究膜結(jié)構(gòu)的成果，并同帳篷制造廠(chǎng)商合作，做了一些帳篷式膜結(jié)構(gòu)和鋼索結(jié)構(gòu)。其中最引人注目的是1967年在蒙特利爾博覽會(huì)上的西德館和1972年建成的德國(guó)慕尼黑奧林匹克體育館，其造型是用絲網(wǎng)模型法實(shí)現(xiàn)的，屋蓋結(jié)構(gòu)為索網(wǎng)上覆蓋聚脂纖維膜材料。后來(lái)這種技術(shù)被美國(guó)的蓋格一勃格公司采納，并進(jìn)一步完善發(fā)展成無(wú)需索網(wǎng)的張拉式膜結(jié)構(gòu)。在歐洲，尤其是德國(guó)，可以說(shuō)是開(kāi)了膜結(jié)構(gòu)商業(yè)化的先河。另一種新型的主要用于大型體育建筑中的骨架式膜結(jié)構(gòu)一索穹頂膜結(jié)構(gòu)，該類(lèi)結(jié)構(gòu)體系的成型及受力分析非常復(fù)雜，施工難度大，技術(shù)條件要求高，充分體現(xiàn)了現(xiàn)代建筑的高科技。其中規(guī)模最大的要屬英國(guó)的“千年穹頂”。它是由l2根180 m高的鋼構(gòu)式桅桿支撐72塊膜材料構(gòu)成，直徑為320m，相當(dāng)于20塊足球場(chǎng)地大小，是目前世界上單體規(guī)模最大的膜結(jié)構(gòu)建筑，充分體現(xiàn)了當(dāng)今人們對(duì)膜結(jié)構(gòu)技術(shù)的深入理解和建造能力。

    3.2國(guó)內(nèi)膜結(jié)構(gòu)的發(fā)展

    膜結(jié)構(gòu)已經(jīng)有20多年的歷史了，膜結(jié)構(gòu)也不乏工程實(shí)例。20世紀(jì)80年代同濟(jì)大學(xué)的學(xué)者為上海工業(yè)展覽館設(shè)計(jì)建造了一座高27m、直徑15.4m的圓柱形氣承式膜結(jié)構(gòu)展廳，這是我國(guó)在膜結(jié)構(gòu)工程實(shí)踐方面的第一個(gè)嘗試。

    由加拿大某公司在1989年設(shè)計(jì)建造的北京麗都假日飯店網(wǎng)球館，該網(wǎng)球館為室內(nèi)充氣式膜結(jié)構(gòu)，建造在2層屋頂上，覆蓋4個(gè)網(wǎng)球場(chǎng)地的大小。隨后天津大學(xué)、哈爾濱建筑大學(xué)、中國(guó)建筑科學(xué)研究院、同濟(jì)大學(xué)、浙江大學(xué)、北方交通大學(xué)、西安交通大學(xué)等高校及科研單位對(duì)膜結(jié)構(gòu)展開(kāi)了廣泛而深入的研究，在理論上取得了不少科研成果。20世紀(jì)90年代初，北京、天津等地相繼成立了幾個(gè)從事膜結(jié)構(gòu)建筑的企業(yè)，只是大部分業(yè)務(wù)還僅局限于膜結(jié)構(gòu)遮陽(yáng)等臨時(shí)性或半臨時(shí)性建筑。近幾年來(lái)，由于一些專(zhuān)業(yè)膜結(jié)構(gòu)工程師、建筑師的加盟與努力，極大地推動(dòng)了我國(guó)膜結(jié)構(gòu)建筑業(yè)的迅速發(fā)展，建成的膜結(jié)構(gòu)建筑代表了我國(guó)目前膜結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和建造水平，它們遍布全國(guó)各地，大到幾萬(wàn)平方米的體育場(chǎng)罩篷，小到花園小品，有氣承式、骨架式，但大部分是張拉式與組合式膜結(jié)構(gòu)，這些膜結(jié)構(gòu)建筑千嬌百媚形狀各異，在空間結(jié)構(gòu)的百花園里獨(dú)樹(shù)一幟，分外惹人注目。

    1997年為召開(kāi)第八屆全國(guó)運(yùn)動(dòng)會(huì)，上海建造了8萬(wàn)人體育場(chǎng)。該體育場(chǎng)看臺(tái)罩篷是在懸挑鋼桁架與環(huán)形鋼桁架共同形成的剛性骨架上面采用張拉式膜結(jié)構(gòu)單元，為一組合式膜結(jié)構(gòu)體系。這是我國(guó)首次將膜結(jié)構(gòu)應(yīng)用到大型永久性建筑上，標(biāo)志著膜結(jié)構(gòu)已被我國(guó)工程界所接受，為膜結(jié)構(gòu)在我國(guó)的廣泛應(yīng)用拉開(kāi)了序幕。上海虹口體育場(chǎng)采用了鞍形大懸挑空間索桁架支承的膜結(jié)構(gòu)；青島頤中體育場(chǎng)的看臺(tái)挑篷為組合錐形張拉膜結(jié)構(gòu)形式；武漢體育場(chǎng)是由上下外環(huán)梁和內(nèi)環(huán)索支承的波形膜屋蓋；深圳大學(xué)體育場(chǎng)也采用了膜結(jié)構(gòu)方案。我國(guó)自行設(shè)計(jì)、自行施工，并采用國(guó)產(chǎn)材料的首例大型典型索膜結(jié)構(gòu)是長(zhǎng)沙的世界之窗劇場(chǎng)。

    用于2000年奧運(yùn)會(huì)游泳選拔賽的杭州游泳館膜結(jié)構(gòu)工程是由國(guó)內(nèi)專(zhuān)業(yè)膜結(jié)構(gòu)公司制作的最大的工程，且為首例采用全封閉式、雙層膜結(jié)構(gòu)，就其結(jié)構(gòu)形式和節(jié)點(diǎn)難度在國(guó)外膜結(jié)構(gòu)專(zhuān)家看來(lái)是非常罕見(jiàn)的。建筑師將當(dāng)今流行于國(guó)際上的膜結(jié)構(gòu)應(yīng)用于該工程健身樓、網(wǎng)球館及游泳館的屋面，并確定只有膜材才能實(shí)現(xiàn)風(fēng)格獨(dú)特的屋面造型。威海體育中心體育場(chǎng)可容納觀(guān)眾近40000人，體育場(chǎng)看臺(tái)主體結(jié)構(gòu)采用鋼筋混凝土斜向框架�？磁_(tái)上空設(shè)一大型輕質(zhì)罩篷，用膜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

    在2008北京奧運(yùn)會(huì)上，膜結(jié)構(gòu)在我國(guó)的應(yīng)用也得到了完美的體現(xiàn)。作為奧運(yùn)游泳中心的“水立方”是目前世界上最大的膜結(jié)構(gòu)工程。除了地面之外，外表部都采用了膜結(jié)構(gòu)—ETFE(聚乙烯一四氟乙烯共聚物)材料，藍(lán)色的表面出乎意料的柔軟但又很充實(shí)。國(guó)家體育館工程承包總經(jīng)理唐曉春透露，這種材料的壽命為20多年，但實(shí)際會(huì)比這長(zhǎng)，人們可以踩在上面行走，感覺(jué)特別棒。目前世界上只有三家企業(yè)能夠完成這樣的膜結(jié)構(gòu)．  

4、我國(guó)膜結(jié)構(gòu)目前存在的問(wèn)題及對(duì)策

    膜結(jié)構(gòu)在我國(guó)目前發(fā)展是非常迅速的，但仍舊存在許多亟待解決的問(wèn)題。

    4.1膜材質(zhì)量與國(guó)外有一定差距

    質(zhì)量問(wèn)題是制約現(xiàn)階段國(guó)內(nèi)膜結(jié)構(gòu)發(fā)展的最重要因素之一。目前我國(guó)膜材基本來(lái)自國(guó)外，PTFE膜材主要來(lái)自美國(guó)、德國(guó)、日本，PVC膜材主要來(lái)自法國(guó)(FERRARI)、德國(guó)(MEHLER、DURASKIN)、美[](SEAMEN)以及韓國(guó)的秀博公司等。國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的膜材或因物理性能欠佳，或因力學(xué)性能不足，尚難滿(mǎn)足大型工程及我國(guó)膜結(jié)構(gòu)發(fā)展的需要。因此，國(guó)內(nèi)企業(yè)應(yīng)當(dāng)在引進(jìn)相關(guān)人才、加大研發(fā)力度、提高生產(chǎn)質(zhì)量上下功夫，這樣才能使我國(guó)膜材質(zhì)量有所突破、趕超國(guó)外先進(jìn)水平。

    4.2膜材價(jià)格偏高

    由于我國(guó)現(xiàn)階段膜建筑建設(shè)所需膜材大多數(shù)依賴(lài)美國(guó)、德國(guó)、日本等膜材公司，所以膜材的價(jià)格一直偏高，這也就提高了工程造價(jià)。只有我國(guó)企業(yè)能自主研發(fā)物理性能與力學(xué)性能具佳的膜材產(chǎn)品才能打破長(zhǎng)期依賴(lài)國(guó)外進(jìn)口的尷尬局面。 

    4.3國(guó)外相關(guān)理論和技術(shù)的保密

    由于膜材的基層材料是由纖維按經(jīng)緯方向編織而成，材料屬正交異性，膜材受力時(shí)表現(xiàn)出明顯的非線(xiàn)性，這些力學(xué) 特性的存在決定了膜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的復(fù)雜性。而我國(guó)膜結(jié)構(gòu)研究起步較晚，國(guó)外的文獻(xiàn)都沒(méi)有公開(kāi)核心部分，許多是以專(zhuān)利的形式存在的，且膜結(jié)構(gòu)分析設(shè)計(jì)理論本來(lái)就還不夠成熟和完善，因此難以獲得國(guó)外膜材的相關(guān)核心理論和技術(shù)。

    4.4沒(méi)有開(kāi)發(fā)出商業(yè)性的膜結(jié)構(gòu)分析計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)

    國(guó)際上膜結(jié)構(gòu)分析軟件主要有美國(guó)Birdair公司的MCM軟件與美國(guó)電腦設(shè)計(jì)公司的ACP軟件(均適用于找形分析與荷載分析)以及美國(guó)Autometrix公司的PS軟件(適用于裁剪分析)。而德國(guó)Technet公司的EASY軟件既可用于找形分析、荷載分析，又可用于裁剪分析，具有較強(qiáng)的功能，目前已為國(guó)內(nèi)不少單位使用。

    國(guó)內(nèi)高校、科研單位與企業(yè)也相繼開(kāi)發(fā)出一些膜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件。如天津麥卡特膜結(jié)構(gòu)科技發(fā)展公司開(kāi)發(fā)的MEDE 軟件、同濟(jì)大學(xué)開(kāi)發(fā)的3D3s膜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件、北京光翌空間膜技術(shù)工程有限公司開(kāi)發(fā)的MCAD軟件等，另外還有一些相關(guān)軟件也正在研發(fā)中。這些軟件雖各有特點(diǎn)，但膜結(jié)構(gòu)的發(fā)展還期盼研究部門(mén)早日推出功能強(qiáng)大、界面友好、易于操作的高質(zhì)量商品化軟件。

    4.5國(guó)內(nèi)膜結(jié)構(gòu)施工與維護(hù)方面存在的問(wèn)題

    (1)施工過(guò)程中預(yù)張力取值難以控制。由于膜材是一種抗彎、抗壓剛度趨近于零的材料，抗剪強(qiáng)度也很差，因此就需要靠膜曲面的曲率變化和其中預(yù)張應(yīng)力來(lái)提高其結(jié)構(gòu)剛度和穩(wěn)定性。膜結(jié)構(gòu)的荷載一般只考慮風(fēng)荷載和雪荷載，荷載作用下膜材料的變形較大。施工中為使膜面減少褶皺，且為了控制由風(fēng)產(chǎn)生的膜面震動(dòng)，就要求在膜結(jié)構(gòu)的施工中對(duì)膜面形成一定的張力。但目前尚未出現(xiàn)能準(zhǔn)確測(cè)量膜材的儀器，僅靠經(jīng)驗(yàn)施工難免出現(xiàn)差錯(cuò)，對(duì)施工效果也有一定的影響。因此膜結(jié)構(gòu)安裝前必須對(duì)相關(guān)土建尺寸進(jìn)行復(fù)核，及時(shí)調(diào)整膜片剪裁尺寸。

    (2)膜結(jié)構(gòu)的排水問(wèn)題不易解決。在膜結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中不可忽視的一點(diǎn)就是膜結(jié)構(gòu)的排水問(wèn)題。因?yàn)槟っ嬗幸欢ǖ男螤詈驮煨停�難免會(huì)在膜材端部的拉結(jié)點(diǎn)與建筑物的接觸處形成雨水的導(dǎo)水口，大面積的雨水匯集從接觸處向下流淌從而污染墻面，影響美觀(guān)。在設(shè)計(jì)找形時(shí)應(yīng)當(dāng)避免局部存在平坦區(qū)域，通過(guò)增大膜結(jié)構(gòu)形體周邊圓弧的弧度和加大膜體坡度來(lái)防止。因此，在設(shè)計(jì)中做好膜結(jié)構(gòu)的排水問(wèn)題至關(guān)重要。

    (3)膜材料的加工、裁剪要求較高。在裁剪膜片時(shí)，一般應(yīng)使膜片纖維方向與主應(yīng)力方向一致。但實(shí)際操作時(shí)特別是對(duì)一些角部或邊緣區(qū)域，裁剪精度不高易造成熱合后的膜片收縮不一致，這些區(qū)域的膜材往往易出現(xiàn)褶皺。為避免這種情況的發(fā)生，應(yīng)制作尺寸精確的模型來(lái)估計(jì)薄膜拉力并確定裁剪方案。

    (4)膜結(jié)構(gòu)的保護(hù)工作有一定難度。膜材料屬于易損物品，破損后難以恢復(fù)原樣。但是，施工中難免會(huì)對(duì)其造成損壞。因此，施工過(guò)程中施工組織設(shè)計(jì)的合理編制同安全管理一樣重要。

    (5)膜結(jié)構(gòu)維護(hù)中的消防問(wèn)題不可小視。對(duì)于使用不燃材料PTFE膜材的建筑，沒(méi)有問(wèn)題。但如果使用PVC膜材，其燃燒性能是81級(jí)，對(duì)外部火焰的抵御能力相對(duì)較差，遇到較強(qiáng)熱輻射和帶沖擊的飛火侵害，可能會(huì)燒壞膜材。雖然由于PVC膜材具有自熄性，不會(huì)造成火的擴(kuò)大蔓延，但也要及時(shí)對(duì)膜材進(jìn)行局部的修補(bǔ)或更換，否則膜材破壞失去張力對(duì)結(jié)構(gòu)整體的穩(wěn)定性會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重影響。

5、我國(guó)膜結(jié)構(gòu)的發(fā)展前景

    (1)隨著我國(guó)綜合國(guó)力的增強(qiáng)和經(jīng)濟(jì)建設(shè)的快速發(fā)展．膜結(jié)構(gòu)建筑設(shè)施已得到廣泛地應(yīng)用。進(jìn)入21世紀(jì)后，隨著中國(guó)申奧的成功和加入了WT0，由中國(guó)人自己設(shè)計(jì)和施工的膜結(jié)構(gòu)體育場(chǎng)館和展覽館如雨后春筍般涌現(xiàn)在中國(guó)廣袤的大地上。膜建筑在我國(guó)廣泛適用于以下各個(gè)領(lǐng)域：文化設(shè)施一展覽中心、劇場(chǎng)、會(huì)議廳、博物館、植物園、水族館等；體育設(shè)施一體育場(chǎng)、體育館、健身中心、游泳館、網(wǎng)球館、籃球館等；商業(yè)設(shè)施一商場(chǎng)、購(gòu)物中心、酒店、餐廳、商店門(mén)頭(挑檐)、商業(yè)街等；交通設(shè)施一機(jī)場(chǎng)、火車(chē)站、公交車(chē)站、收費(fèi)站、碼頭、加油站、天橋連廊等；工業(yè)設(shè)施一工廠(chǎng)、倉(cāng)庫(kù)、科研中心、處理中心、溫室、物流中心等；景觀(guān)設(shè)施一建筑入口、標(biāo)志性小品、步行街、停車(chē)場(chǎng)等。我國(guó)目前每年大約有10萬(wàn)平方米的膜結(jié)構(gòu)工程，雖然基數(shù)不高，可發(fā)展的潛力和勢(shì)頭非常迅猛。

    (2)膜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論與施工技術(shù)日趨完善。從20世紀(jì)80年代起，我國(guó)一些研究部門(mén)和高等院校開(kāi)始對(duì)膜結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究，經(jīng)過(guò)這些年的努力，為我國(guó)膜結(jié)構(gòu)事業(yè)建立了一定的理論儲(chǔ)備和技術(shù)儲(chǔ)備，培養(yǎng)了一批專(zhuān)門(mén)從事膜結(jié)構(gòu)研究的博士、碩士和工程技術(shù)人員。2004年《膜結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》的出臺(tái)，為推動(dòng)膜結(jié)構(gòu)在我國(guó)的蓬勃發(fā)展向前邁開(kāi)了一大步，相信我國(guó)還會(huì)制定更多更全的相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，健全膜結(jié)構(gòu)的行業(yè)組織。加強(qiáng)對(duì)膜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)交流、培訓(xùn)，設(shè)備更新、加快工藝改革，推動(dòng)膜結(jié)構(gòu)在我國(guó)積極健康地發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]陳務(wù)軍·膜結(jié)構(gòu)工程設(shè)計(jì)[M]．北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社．2005.

[2]舒群芳.科技奧運(yùn)建筑為先[J]．今日中國(guó)(中文版)，2006(3)．

[3]焦紅，王松巖、膜建筑的起源、發(fā)展與張望[J]工業(yè)建筑2006.36(增刊)．

[4]完海鷹，李童.張拉膜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[J]安徽建筑，2004（2）

[5]錢(qián)基宏，宋濤，劉楓，等.關(guān)于張拉膜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工規(guī)定的建議[J].建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào)，2003(6)．

[6]朱海峰.新型索膜建筑結(jié)構(gòu)技術(shù)的發(fā)展[J]．江蘇建筑，2006(3)．

[7 ]李淑慧. 淺談索膜結(jié)構(gòu)的消防問(wèn)題[J]。消防科學(xué)與技術(shù)，2003[J]。

[8]羅永赤·膜結(jié)構(gòu)工程事故分析[J]．特種結(jié)構(gòu)，2006(1)．

[91]Karsten.Moritz.Membrance.Materialsin.Building[J].Detail.2000(6).

(本文來(lái)源：陜西省土木建筑學(xué)會(huì)  文徑網(wǎng)絡(luò)：尚雯瀟 尹維維 編輯  文徑 審核)

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