索膜結構

張拉膜結構的概念設計

只有正確表達結構邏輯的建築才有強大的説服力與表現力”這句話揭示了張拉膜結構的精髓。對於張拉膜結構，任何附加的支撐和修飾都是多餘的，其結構本身就是造型；換句話説，不符合結構的造型是不可能的，因為那樣的薄膜不是飄動的就是缺乏穩定性的。張拉膜結構的美就在於其“力”與“形”的完美結合。張拉膜結構的基本組成單元通常有：膜材、索與支承結構（桅杆、拱或其他剛性構件）。

膜材一種新興的建築材料，已被公認為是繼磚、石、混凝土、鋼和木材之後的“第六種建築材料”。膜材本身不能受壓也不能抗彎，所以要使膜結構正常工作就必須引入適當的預張力。此外，要保證膜結構正常工作的另一個重要條件就是要形成互反曲面。傳統結構為了減小結構的變形就必須增加結構的抗力；而膜結構是通過改變形狀來分散荷載，從而獲得最小內力增長的。當膜結構在平衡位置附近出現變形時，可產生兩種回覆力：一個是由幾何變形引起的；另一個是由材料應變引起的。通常幾何剛度要比彈性剛度大得多，所以要使每一個膜片具有良好的剛度，就應儘量形成負高斯曲面，即沿對角方向分別形成“高點”和“低點”。“高點”通常是由桅杆來提供的，也許是由於這個原因，有些文獻上也把張拉膜結構叫做懸掛膜結構（suspension membrane）。索作為膜材的彈性邊界，將膜材劃分為一系列膜片，從而減小了膜材的自由支承長度，使薄膜表面更易形成較大的曲率。有文獻指出，膜材的自由支承長度不宜超過15米，且單片膜的覆蓋面積不宜大於500平米。此外，索的另一個重要作用就是對桅杆等支承結構提供附加支撐，從而保證不會因膜材的破損而造成支承結構的倒塌。

張拉膜是建築結構中最新發展起來的一種形式，自從1970年代以來， 膜結構在國外已逐漸應用於體育建築、商場、展覽中心、交通服務設施等大跨度建築中。

索膜結構作為新的建築形式於本世紀五十年代在國際上開始出現，至今已有六十多年的歷史，特別是到了七十年代以後，膜結構的應用得到了迅速發展。膜結構的出現為建築師們提供了超出傳統建築模式以外的新選擇。膜結構一改傳統建築材料而使用膜材，其重量只是傳統建築的三十分之一。而且膜結構可以從根本上克服傳統結構在大跨度（無支撐）建築上實現時所遇到的困難，可創造巨大的無遮擋的可視空間。其造型自由輕巧、阻燃、製作簡易、安裝快捷、節能、易於、使用安全等優點，因而使它在世界各地受到廣泛應用。夜晚，建築物內的燈光透過屋蓋的膜照亮夜空，建築物的體型顯現出夢幻般的效果。這種結構形式特別適用於大型體育場館、入口廊道、公眾休閒娛樂廣場、展覽會場、購物中心等領域。

張拉膜結構(Tesioned Membrane Structure) ，是依靠膜自身的張拉應力與支撐杆和拉索共同構成機構體系。張拉膜結構特別適合用來建造城市標誌性建築的屋頂，如體育與娛樂性場館，需有廣告效應的商場、餐廳等。城市的交通樞紐是城市命脈的關鍵性建築，使用功能要求建築物各組成單元的標誌明確。這類建築越來越多采用膜結構。建築膜材料的使用壽命為 25 年以上。建成於 1973 年的美國加州 La Verne 大學的學生活動中心是已有 23 年曆史的張拉膜結構建築．跟蹤測試與材料的加載與加速氣候變化的試驗，證明它的膜材料的力學性能與化學穩定性指標下降了 20 %至 30 %，但仍可正常使用。膜的表層光滑，具有彈性，大氣中的灰塵、化學物質的微粒極難附着與滲透，經雨水的沖刷建築膜可恢復其原有的清潔面層與透光性。

PTFE

PTFE膜材是在超細玻璃纖維織物上塗以聚四氟乙烯樹脂而成的材料。這種膜材有較好的焊接性能，有優良的抗紫外線、抗老化性能和阻燃性能。另外，其防污自潔性是所有建築膜材中最好的，但柔韌性差，施工較困難，成本也十分驚人。在蓋格公司領導下，美國的杜邦公司、康寧玻纖公司、貝爾德建築公司、化纖織布公司共同開發永久性膜材。其加工方法是把玻纖織物多次快速放入特氟隆熔體中，使織物兩面皆有均勻的特氟隆塗層，使永久性的PTFE膜正式誕生。此後永久性膜結構正式在美國風行，許多學者對膜結構進行了深入的研究。20年後跟蹤檢測結果表明，這種膜材的力學性能與化學穩定性指標只下降了20%~30%，顏色也幾乎沒變，膜的表層光滑，具有彈性，大氣中的灰塵、化學物質微粒極難附着與滲透，經雨水沖刷建築膜可恢復其原有的清潔面層與透光性，這足以顯示出PTFE膜材的強大生命力和廣闊的市場前景.

PVC

這種膜材開發和應用得比較早，通常規定PVC塗層在玻璃纖維織物經緯線交點上的厚度不能少於0.2mm，一般塗層不會太厚，達到使用要求即可。為提高PVC本身耐老化性能，塗層時常常加入一些光、熱穩定劑，淺色透明產品宜加一定量的紫外吸收劑，深色產品常加炭黑做穩定劑。另外對PVC的表面處理還有很多方法，可在PVC上層壓一層極薄的金屬薄膜或噴射鋁霧，用雲母或石英來防止表面發粘和沾污。玻纖有機硅樹脂建築膜材。有機硅樹脂具有優異的耐高低温、拒水、抗氧化等特點，該膜材具有高的抗拉強度和彈性模量，另外還具有良好的透光性。美國歐文斯克寧公司開發的Vestar膜材就採用這種樹脂對玻璃纖維布塗覆而製成的，這種膜材應用的不多，生產廠家也較少。玻纖合成橡膠建築膜材。合成橡膠（如丁腈橡膠，氯丁橡膠）韌性好，對陽光、臭氧、熱老化穩定，具有突出的耐磨損性、耐化學性和阻燃性，可達到半透明狀態，但由於容易發黃，故一般用於深色塗層。膨化PTFE建築膜材。由膨化PTFE纖維織成的基布兩面貼上氟樹脂薄膜即得膨化PTFE建築膜材。由於它的造價太高，一般的建築考慮到成本和性能兩方面，很少選用這種膜材，國外的生產廠家也不多。

由ETFE（乙烯-四氟乙烯共聚物）生料直接製成。ETFE不僅具有優良的抗衝擊性能、電性能、熱穩定性和耐化學腐蝕性，而且機械強度高，加工性能好。ETFE膜材的應用在很多方面可以取代其他產品而表現出強大的優勢和市場前景。這種膜材透光性特別好，號稱“軟玻璃”，質量輕，只有同等大小玻璃的1%；韌性好、抗拉強度高、不易被撕裂，延展性大於400%；耐候性和耐化學腐蝕性強，熔融温度高達200℃；可有效的利用自然光，節約能源；良好的聲學性能。自清潔功能使表面不易沾污，且雨水沖刷即可帶走沾污的少量污物，清潔週期大約為5年。另外，ETFE膜可在現成預製成薄膜氣泡，方便施工和維修。ETFE也有不足，如外界環境容易損壞材料而造成漏氣，維護費用高等，但是隨着大型體育館、遊客場所、候機大廳等的建設，ETFE更突顯自己的優勢。生產這種膜材的公司很少，只有ASAHIGLAS（AGC）、日本旭硝子、德國科威爾等少數幾家公司可以提供ETFE膜材，這種膜材的研發和應用在國外發達國家也不過十幾年的歷史。剛剛竣工的北京奧運會場館“鳥巢”和“水立方”膜結構採用ETFE膜材，是目前國內最大的ETFE膜材結構建築，膜材採用進口產品。“鳥巢”採用雙層膜結構，外層用ETFE防雨雪防紫外線，內層用PTFE達到保温、防結露、隔音和光效的目的。“水立方”採用雙層ETFE充氣膜結構，共1437塊氣枕，每一塊都好像一個“水泡泡”，氣枕可以通過控制充氣量的多少，對遮光度和透光性進行調節，有效地利用自然光，節省能源，並且具有良好的保温隔熱、消除回聲，為運動員和觀眾提供温馨，安逸的環境。目前國內膜結構發展振奮人心，隨着一些大型體育館、候機大廳等建設以及2010年上海世博會和廣州亞運會等國際盛會的舉辦，為中國膜結構的發展帶來了機遇和挑戰。尤其在膜材方面，中國起步晚，技術水平低，大部分膜材還主要依靠進口。PTFE、PVC和表面改性的PVC、ETFE等膜材是市場的主流，應用比較廣泛。中國已有PTFE膜材的自主知識產權，性能也基本達到國外同類產品的要求。很多公司、科研單位以及高校都在進行PVC表面塗層材料的研究，如PVDF、納米TiO2表塗劑等的研究已初見成效，另外在表面防污自潔處理方面的研究如仿生荷葉構築微粗糙表面也開始起步。在引進世界一流的生產設備和工藝技術的同時，加緊消化吸收並改進創新，儘快開發適合中國市場需求的膜材表面處理技術，對提升中國整個產業用紡織品產品檔次和市場競爭力都具有重要意義。

一、膜結構採用以概率理論為基礎的極限狀態設計方法，用分項係數的設計表達式進行計算。

二、膜結構應根據建築物的性質和等級、使用年限、使用功能、結構跨度、防火要求、地區自然條件及膜材的耐用年限等要求進行膜材選用。

三、膜結構的設計應根據荷載、支承條件、製作加工、施工工況及其它特殊條件進行。

四、膜結構的設計內容包括形狀設計、荷載分析、裁剪設計、配件設計、支承結構設計。

五、對膜結構的形狀設計、荷載分析、裁剪設計，應在考慮施工過程的基礎上進行一體化的設計。

六、膜材只能承受拉力，不能承受壓力和彎矩。

七、膜面的最大主應力應小於膜材的強度設計值，在荷載長期作用下，最小主應力應大於等於維持其初始平衡形狀的應力值。

八、膜結構一體化設計時，應考慮膜材的鬆弛、徐變、老化。

九、膜結構設計時，應考慮使用階段膜材替換對整體結構的影響。

十、膜結構設計應考慮膜材破壞時，支承結構仍應保持自身的強度、剛度及穩定性。 ^[1] 

張拉整體結構（Tensegrity）是由一組連續的拉桿和連續的或不連續的壓桿組合而成的自應力、自支撐的網狀杆繫結構，其中「不連續的壓桿」的含義是壓桿的端部互不接觸，即一個節點上只連接一個壓桿。Tensegrity是美國建築師 R.B.Fuller首先提出的一種結構思想，他認為宇宙的運行就是按照張拉整體的原理進行的，即萬有引力是一個平衡的張力網，各個星球是這個網中的一個個 孤立點。這種結構體系中的索網就相當於宇宙中的萬有引力，獨立的受壓桿件相當於宇宙中的星球。

索膜結構建築按結構分類為

膜結構建築形式的分類：

從結構上分可分為：骨架式膜結構，張拉式膜結構，充氣式膜結構3種形式

⒈骨架式膜結構（Frame Supported Structure）

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，廣泛適用於任何大，小規模的空間。

⒉張拉式膜結構（Tension Suspension Structure）

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，所以造價略高於骨架式膜結構。

⒊充氣式膜結構（Pneumatic Structure）

充氣式膜結構是將膜材固定於屋頂結構周邊，利用送風系統讓室內氣壓上升到一定壓力後，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。

現今，城市中已越來越多地可以見到膜結構的身影。膜結構已經被應用到各類建築結構中，在我們的城市中充當着不可或缺的角色：

確保生成形狀穩定、應力分佈均勻的三維平衡曲面，並能夠抵抗各種可能的荷載工況；這是一個反覆修正的過程。

張拉膜結構自身重量很輕，僅為鋼結構的1/5，混凝土結構的1/40；因此膜結構對地震力有良好的適應性，而對風的作用較為敏感。此外還要考慮雪荷載和活荷載的作用。

尺寸的確定

及對支承結構的有限元分析。當支承結構的設計方法與膜結構不同時，應注意不同設計方法間的係數轉換。

包括螺栓、焊縫和次要構件尺寸。

這一過程應具備必要的試驗數據，包括所選用膜材的楊氏模量和剪裁補償值（應通過雙軸拉伸試驗確定）。

膜結構聲學設計

膜結構建築聲學設計通常集中圍繞兩方面的聲學品質進行。第一，如何屏蔽外部噪聲對建築內部的影響；第二，建築內部輪廓對回聲作用與混響時間影響。噪聲與回聲需要考慮的因素截然不同，但兩者必須同時考慮，井評價建築聲環境綜合品質。

1，保證膜面有足夠的曲率，以獲得較大的剛度和美學效果；

2，細化支承結構，以充分表達透明的空間和輕巧的形狀；

3，簡化膜與支承結構間的連接節點，降低現場施工量。

1，預張力的大小及張拉方式；

2，根據控制荷載來確定膜片的大小和索的佈置方式；

3，考慮膜面及其固定件的形狀以避免積水（雪）；

4，關鍵節點的設計，以避免應力集中；

5，考慮膜材的運輸和吊裝；

6，耐久性與防火考慮。

1，找形（Form-finding）或更進一步叫“形態理論”；

2，考慮膜材鬆弛和各向異性下的結構響應；

3，結構在風荷載作用下的動力穩定性；

4，裁剪優化；

5，膜與索及支承結構間的相互作用。

膜結構是建築結構中最新發展起來的一種形式，它以性能優良的織物為材料，或是向膜內充氣，由空氣壓力支撐膜面，或是利用柔性鋼索或剛性支撐結構將面繃緊，從而形成具有一定剛度、能夠覆蓋大跨度空間的結構體系。膜結構已成為結構設計選型中的一個主要方案。成為化纖紡織品應用的一個重要領域。在中國建築 結構中也有長足的進展。大阪萬國博覽會中的美國館採用了氣承式空氣 膜結構。這個擬橢圓形、軸線尺寸為 140m×83.5m的展覽館是世界上第一個大跨度的 膜結構，而且是首次採用了聚氯乙烯(PVC)塗層的玻璃纖維織物。作為一種真正的現代工程結構，大阪萬國博覽會的展覽館標誌着 膜結構時代的開始。自此以後， 膜結構在世界範圍內得到了迅猛的發展。從跨度來説，美國龐提亞克的"銀色穹頂"氣承式空氣 膜結構的平面有234.9m×183m，開始採用聚四氟乙烯（PTFE）塗層的玻璃纖維織物，類似的大型體育館在北美就建了九座。從面積來説，沙特阿拉伯吉大機場候機大廳的懸掛膜結構佔地42萬m2。作為 膜結構一種新形式，索穹頂於1988年首先用在漢城奧運會的體操館與擊劍館，其後又在一些體育建築中得到推廣。千年穹頂以其獨特的 膜結構，顯示了當今建築技術與材料科學的發展水平。目前國內有好多廠家都能生產有PVC塗層聚酯織物，但其性能尚未能完全達到建築織物的要求，作為建築用的永久性材料尚需進一步提高。據悉有些公司正在試製有PVDF面層的聚酯織物和PTFE玻璃纖維織物，外觀與性能都大有改進。近一段時間來，國外媒體表現出了對中國建築設計前所未有的關注。2005年12月23日的美國《商業週刊》評選出了中國十大新建築奇蹟，包括北京奧體主會場、國家游泳中心、北京首都國際機場、上海世界金融中心、國家大劇院、中央電視台、上海崇明東灘生態城、當代MOMA、長城腳下的公社、東海大橋（上海）。其中地處北京的建築就有七家之多。“中國正逐步成為當今最具有創意性建築和工程設計的舞台。”中國建築事業的發展，正在為今日最頂尖建築及工藝技術創造一個舞台。報道首先分析了中國新建築崛起的經濟原因和外部環境。文章説，當全球矚目北京2008年奧運會時，不單是世界上最快以及最具實力的運動員們正在為爭取最高榮譽而加緊努力，新一代的創新建築也正在北京的土地上拔地而起。由於蒸蒸日上的經濟的強大支持，世界上最大的航空港、有節能環保的建築及世界上最高的室外觀光台等將很快一一落户中國。文章列舉評選結果説，2008年以前完工的國家游泳中心（水立方）、國家體育場（鳥巢）、國家大劇院等中國公眾十分熟悉的知名場館更理所當然地進入了“十大”之列。從對它們的評價與介紹中可以看到評選者對追求環保、自然的推崇。比如被稱為“水立方”的國家游泳中心，是節能環保型的建築。游泳池內的水將由太陽能加熱，泳池的雙重過濾裝置可實現水的再利用，就連多餘的雨水也將被收集和儲存在地下的水池中。複雜的工程系統和彎曲的鋼結構使得外部結構像一個泡沫，這種獨特的結構設計使得“水立方”幾乎經得起任何地震的襲擊。文章介紹“鳥巢”時寫道，為讓北京奧運會主會場這個有着91000個座位的、可能是至今最大的環保型體育場獲得自然通風，建築師從自然中獲得了靈感，獨創了一個未完全密封，但同樣能為觀眾和運動員遮風擋雨的外殼。體育場的外觀猶如一個由枝條編織而成的鳥巢；而其內部，從休息室到飯店，每一個分開的空間都是一個獨立的單元，從而使自然空氣的流通成為可能。文章指出，作為全國最具流行色彩的城市，北京吸引了很多知名建築大師成就事業。入選的北京“長城腳下的公社”，是由12名亞洲傑出建築師設計建造的當代建築藝術作品。北京“當代MOMA”的設計表明了環保創新技術在住宅中應用和它所代表的建築發展新趨勢,堪稱大型可持續發展住宅建築的典範。它採用世界上最大的地源熱泵系統，將用來幫助這個由第20層的咖啡館、乾洗店等系列服務設施連接起來的8幢建築組成的小區，採用最為節能的方式保持恆濕恆温，這是這座建築的一大亮點。住宅單元還有一大亮點，就是可再利用廢水，將廚房和洗臉盆的廢水過濾，衞生間循環利用。

20 世紀 60 年代隨着現代柔性建築材料的發展，建築師們從帳篷着一最古老的簡單建築結構出發，構造出了魔幻般的形式——膜結構。它可以構成單曲面，多曲面等不同建築結構形式，滿足了建築師們對建築與美學高度統一的要求。

柔性材料具有透光和防紫外線功能，在一些室外建築和環境小品中得到廣泛的應用。正是由於這一特徵，夜間的燈光設計使膜結構具有鮮明的環境標誌特徵。

優美造型的膜材，不鏽鋼配件和緊固件加上設計輕巧合理，表面處理嚴格的鋼結構支撐，塑造出形式美觀，設計合理的膜結構，在當今世界範圍內的建築環境設計中佔有舉足輕重的地位。

隨着建築空間觀念的日益深化以及科學手段的不斷提高，“迴歸自然”、“沐浴自然之温馨”已是現代建築環境學發展的主流。室內外的視線越來越模糊，出現了許多亦內亦外、相互滲透的不定空間，如：大廳裝飾、天井、四季廳、動植物園、公園廣場、觀景台、舞台、體育場館、體育看台、文化娛樂場所等。由於膜材的光透性，白天陽光可以透過膜材形成慢射光，使膜覆蓋空間內達到和室外幾乎一樣的自然效果，因此膜結構能創造出與自然環境相媲美的空間形式。

索膜結構作為一種建築體系所具有的特性主要取決於其獨特的形態及膜材本身的性能。恰由於此，用膜結構可以創造出傳統建築體系無法實現的設計方案。

⒈輕質：張力結構自重小的原因在於它依靠預應力形態而非材料來保持結構的穩定性。從而使其自重比傳統建築結構的小得多，但卻具有良好的穩定性，建築師可以利用其輕質大跨的特點設計和組織結構細部構件，將其輕盈和穩定的結構特性有機地統一起來。

⒉透光性：透光性是現代膜結構最被廣泛認可的特性之一。膜材的透光性可以為建築提供所需的照度，這對於建築節能十分重要。對於一些要求光照多且亮度高的商業建築等尤為重要。通過自然採光與人工採光的綜合利用，膜材透光性可為建築設計提供更大的美學創作空間。夜晚，透光性將膜結構變成了光的雕塑。

膜材透光性是由它的基層纖維、塗層及其顏色所決定的。標準膜材的光譜透射比在10%~20%之間，有的膜材的光譜透射比可以達到40%，而有的膜材則是不透光的。膜材的透光性及對光色的選擇可以通過塗層的顏色或是面層顏色來調節。

通過膜材和透光保温材料的適當組合，可以使含保温層的多層膜具有透光性。即使光譜透射只有幾個百分點，膜屋面對於人眼來説依然是發亮和透光的，具有輕型屋面的觀感。

⒊柔性：張拉膜結構不是剛性的，其在風荷載或雪荷載的作用下會產生變形。膜結構通過變形來適應外荷載，在此過程中荷載作用方向上的膜面曲率半徑會減小，直至能更有效抵抗該荷載。

張拉結構的靈活性使其可以產生很大的位移而不發生永久性變形。膜材的彈性性能和預應力水平決定了膜結構的變形和反應。適應自然的柔性特點可以激發人們的建築設計靈感。

不同的膜材的柔性程序也不相同，有的膜材柔韌性極佳，不會因摺疊而產生脆裂或是破損，這樣的材料是有效實現可移動、可展開結構的基礎和前提。

⒋雕塑感：張拉膜結構的獨特曲面外形使其具有強烈的雕塑感。膜面通過張力達到自平衡。負高斯膜面高低起伏具有的平衡感使體型較大的結構看上去像擺脱了重力的束縛般輕盈地飄浮於天地之間。無論室內還是室外這種雕塑般的質感都令人激動。

張拉膜結構可使建築師設計出各種張力自平衡、複雜且生動的空間形式。在一天內隨着光線的變化，雕塑般的膜結構通過光與影而呈現出不同的形態。日出和日落時，低入射角度的光線將突現屋頂的曲率和浮雕效果，太陽位於遠地點時，膜結構的流線型邊界在地面上投入彎彎曲曲的影子。利用膜材的透光性和反射性，經過設計的人工燈光也可使膜結構成為光的雕塑。

⒌安全性：按照現有的各國規範和指南設計的的輕型張拉膜結構具有足夠的安全性。輕型結構在地震等水平荷載作用下能保持很好的穩定性。

由於輕型結構自重較輕，即使發生意外坍塌，其危險性也較傳統建築結構小。膜結構發生撕裂時，若結構佈置能保證桅杆、梁等剛性支承構件不發生坍塌，其危險性會更小。

膜結構的柔性使其在任一荷載作用下均以最有利的形態承載。當然，結構的佈置和形狀要根據荷載情況來進行設計和調整。設計要確何膜面與其輔助結構協調工作，以避免力在膜面或輔助結構上集中而達結構破壞的臨界值。

⒍功能：由於張拉膜結構的自身特性，其可以滿足從簡單遮陽結構到功能複雜的大型建築等許多不同的建築功能要求，並且對於有些功能要求只有它才是最為適合的。

⒎極具表現力的建築形態：具有特定功能的建築都可通過立意得以表達，張拉膜結構的獨特外形體現了建築自身的自然美感。

這些建築形態本身和與其相協調的傳統建築一起構成了令人興致盎然的地面標誌性建築。優秀的膜結構設計是結構與外形的有機融合，使其顯得了類拔萃，同時與自然環境、歷史及現代的城市景觀有機結合。

輕型結構可以看成是大型的雕塑作品，可為其周邊空間增添活力，成為周圍環境的補充和焦點。

⒏抵禦天氣的影響：膜屋面的一個重要作用就是抵禦各種天氣變化（如日曬、雨淋、風雪等）對其內部空間的影響，保持建築物內部的舒適性。選擇膜面的形態和材料時要考慮到所有可能的天氣狀況，並儘可能利用建築本身等被動方法來減少能量的消耗。

多孔膜材可用作遮蔽結構。它可以控制光的透射和反射，使室內擁有散射光，並且促進自然通風，使屋面温度與周圍環境的温度相同，並避免向下的熱輻射。

為了抵擋風雪，膜面的外形應使排水通暢使捷，避免在其上形成水兜或雪的堆積。在施加預應力前的安裝成形階段，張拉膜結構對這些荷載十分敏感。為了能將雨水排除，膜材和接縫須密封防水，膜邊緣也必須進行特殊的細部設計，以防止雨水進入室內。

⒐可移動性和臨時性：與其它結構相比的另一個突出優勢是輕型結構對環境的影響具有可調和性。另外它還有兩個重要的特性，即可移動性和靈活性。

結構可以在不同的地點反覆拆建，這就是張拉膜結構的可移動。它將遊牧式與定居式的建築融為一體。膜材輕柔的特點使其方便運輸，且易於迅速搭建，而閒置時佔用空間很小。這種特性使膜結構十分適於用作臨時性可移動建，特別是在發生突然災難或遇到緊急情況而需要在短時間內為大量人員提供庇護所的時候。

另一方面，可移動薄膜結構除具有與永久建築相媲美的舒適性外，它還引入了建築行業的一個新概念，即將房屋的所有權與土地的所有權相分離。建築不再是不可移動的，而是可移動的。這種可移動性和可重複使用的特點對加速現代城市的發展和建築功能在某些特殊領域中的轉變具有重要的意義。

⒑可展性和自適應性：可展結構可以看作是一種人造的自適應體系，同許多自然有機體一樣，可根據需要改變自身的形式。它們的空間佈置和對天氣變化的反應具有靈活性和自適應性。通過控制自然光和內部温充可達到主動節能的目的。可展結構即可開敞也可閉合，它的靈活性使其可以改變空間的屬性。精心設計的可展屋蓋的優雅滑動體現了人與自然的和諧。它被稱作是一種創造，輕型與可展性的充分結合形成了“免施工房屋”的概念，這種結構任何需要的時間或地點均可實現。

（1）膜結構支架製作質量與鋼結構類似，其最大的要求是所有鋼構件的表面必須打磨光滑，不得有尖角毛刺，以防劃傷膜面。

（2）膜結構支架安裝質量主要是幾何尺寸和焊縫表面質量。為防止膜面安裝後起皺，並保證設計所需的張力，要求膜結構的安裝尺寸誤差儘可能的小，特別是要控制支架的平行度、對角線等相關尺寸的誤差。安裝焊縫必須打磨平整，以防劃破膜面。

膜材料、鋼索、附件加工必須嚴格按施工圖進行。施工圖必須經設計人員、審核人員企業技術負責人員簽字後作為加工依據，並存檔。

1.強風作用下膜材撕裂

2.困積雪造成膜材撕裂

3.火災燒燬